劉威

摘 要：隨著煤礦資源的應用范圍的不斷擴大，煤炭資源的需求也在不斷增加，由此也使得我國的煤礦礦井的深度也在不斷增加，這直接給當前的煤炭行業(yè)帶來了挑戰(zhàn)。如何應對大埋深高應力巷道讓壓支護的相關問題，逐漸成為了我們共同關注和必須面對的問題。巷道深度的不斷增加， 不僅支護結構變得日趨復雜，相關的影響條件和因素也層出不窮，盡管如此，為了更好的開發(fā)利用煤炭資源，巷道支護工作室必不可少的環(huán)節(jié)之一。為了更好的保證巷道安全和礦井的開挖順利，我們必須加強對于大埋深高應力巷道讓壓支護技術的研究和應用，對其進行研究具有重要的現實意義。本文也將從大埋深高應力巷道讓壓支護存在的問題出發(fā)，對于大埋深高應力巷道讓壓支護相關理論和技術進行了簡單的論述，希望給讀者一定的啟示。

關鍵詞：大埋深 高地應力 巷道 讓壓支護技術 研究

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0098-01

我國的礦井深度每一年都在呈一定的速度在加深，由于巷道巷道埋藏深，為了更好的適應嚴峻的復雜支護形勢，我們必須采用更好更先進的讓壓支護技術，特別是在巷道開挖的過程中，由于各部分的應力在不斷發(fā)生變化，很多的巷道的變形量和變形范圍都是不可預測的，所以以后的巷道支護工作中，我們還應該努力提高當前大埋深高應力巷道讓壓支護的效果和效率，當然還應該注重支護成本的控制，這幾方面的問題的協(xié)調統(tǒng)一才是科學發(fā)展的真實體現。長時間的礦井支護實踐表明，在采用了高強的可變形的讓壓錨桿和錨索進行支護之后，不僅支護強度得到了顯著的提高，同時使得原來巷道變形的程度也在不斷降低，不僅符合煤礦企業(yè)的經濟效益，更是社會效益的一種再現。

1 大埋深高應力巷道支護存在的問題分析

1.1 巷道支護的現狀分析

隨著科學技術的不斷進步與發(fā)展，各項支護技術也得到了顯著的提高，其中的煤礦的錨桿支護技術也得到了迅速的提高和應用，并在礦井支護的過程中發(fā)揮了重要的作用，但是從錨桿本身的制造工藝和其相關的發(fā)展實際來看，具有很好應用價值的錨桿種類還不是很多，相關的錨桿支護技術還需要進一步的完善。特別是在深井巷道的開挖過程中，由于深度較深，壓力增加很多，變形量和變形的部位更難控制，因此需要加強監(jiān)測，否則這些都將成為影響礦井開挖和巷道安全的因素。另一方面，從支護方式和管理的方面來看，由于缺乏支護的實踐經驗或是沒有采取合理正確的支護形式和方法，那么就會直接給錨桿支護效果造成威脅，嚴重時還會使得所有的支護工程失效，使得工程停止進行。因此在支護過程中，還應該理論聯(lián)系實際，選擇正確的支護形式，采取正確的支護技術，保證巷道支護的安全、高效、快速進行才是我們共同追求的。

1.2 安裝載荷的不足直接影響到支護效果

在對大埋深高應力巷道支護的研究過程中，我們發(fā)現安裝載荷的不足往往也是常見的支護問題之一，如果安裝載荷不足會造成巷道的頂板或是兩端的支護在早期施工階段發(fā)生變形。這主要和巷道支護的錨桿設計有關，比如錨桿排放方式和間距的設置等等都會影響到支護效果，巷道的整體支護能力也會受到影響。同時錨桿安裝還需要具有全局性，保證每一個環(huán)節(jié)的安裝質量才可以保證整體的支護安全。

1.3 當前的錨桿支護技術已經不能完全滿足支護需求

在當前的錨桿工程中，有的時候還采用的是全螺紋型的錨桿，這種錨桿的螺距叫其他的錨桿比較大，而且阻力也很大，不利于進行安裝，同時還比較容易出現退絲、錨桿變化等現象，這些都是不符合大埋深高應力巷道的實際需求的。為了解決以上提出的問題，現在很多的煤礦開始采用高強錨桿進行支護，盡管受到了一定的支護效果，但是仍舊不能從根本上解決錨桿支護荷載不足的問題，當前的錨桿支護技術已經不能完全滿足支護需求。

2 大埋深高應力巷道讓壓支護技術研究

2.1 大埋深高應力巷道讓壓支護理念分析

由于煤礦深度的不斷增加，高應力大變形巷道的數量也在不斷增加，對于這種類型的巷道支護，我們應該正確看待大埋深高應力對于巷道支護的影響，采取正確的錨桿支護形式，在對錨桿支護系統(tǒng)的研究和設計時候還需要對一些相關因素進行分析，比如錨桿的安裝應力、支護強度、錨桿變形讓壓性能等等。因此，對于高應力大變形巷道基本支護理念是：在一定的合理支護強度條件下，支護系統(tǒng)在安裝時必須對頂板施加足夠的安裝應力。同時，錨桿本身必須有變形讓壓性能，以讓掉不必要的地壓載荷，起到既保證巷道支護效果又保證錨桿不被破壞的作用。

2.2 高強讓壓錨桿支護系統(tǒng)設計

煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成的層狀組合梁，為了使組合梁達到最佳強度，應設計合適的錨桿長度及錨桿系統(tǒng)的安裝應力。達到最佳組合梁的錨桿系統(tǒng)設計應滿足條件：（1）通過調整安裝應力，使錨桿支護系統(tǒng)應能夠控制錨固范圍內的頂板離層，這需要選擇合理的錨桿類型和安裝應力；（2）錨固系統(tǒng)應能夠減少或消除頂板的拉應力區(qū)；（3）錨桿應能夠錨固在穩(wěn)定的巖層中；（4）錨固系統(tǒng)應有足夠的能力控制頂板，并且在整個需要支護期間不失效。

2.3 采取預應力錨桿，提高支護結構共同承載載荷

預應力錨桿在支護與圍巖的相互關系上，具有明顯的特點：（1）符合圍巖與支護結構共同承載的基本支護思想；（2）及時主動支護；（3）屬于柔性支護，選擇合理的支護剛度，使支護完成后，仍能與巖體一起產生少量的位移，釋放部分能量。既保持巖體受力平衡，又保持支護結構不失穩(wěn)。新型預應力錨桿則是在此基礎上采用了一種合理有效的讓壓，并在錨桿接近過載時像安全閥一樣起到讓壓保護錨桿桿體作用的預應力錨桿。

3 結語

理論的創(chuàng)新與發(fā)展是巷道支護得以發(fā)展的重要基礎，但是巷道支護技術實踐的創(chuàng)新也是理論發(fā)展的實踐源泉，二者的相互統(tǒng)一發(fā)展才符合當前大埋深高應力巷道支護發(fā)展需要，才符合礦產開發(fā)企業(yè)的根本利益。實踐證明，在使用高強度的讓壓錨桿、錨索支護技術之后，在多數情況下都可以達到設計要求，并且對于支護強度和穩(wěn)定性的提高具有重要的作用。面對礦井開發(fā)的新時期、新形勢，加強支護技術的研究與創(chuàng)新已經勢在必行，因此各方應該加強合作，共同努力，做好地質勘測的同時也要做好強有力的技術支撐。

參考文獻

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