煤矿巷道锚杆支护技术探讨

1、    煤矿巷道锚杆支护技术探讨    耿新龙摘  要：锚杆支护是煤矿掘进巷道中应用较为广泛的支护技术，为煤矿掘进作业创造安全环境。锚杆支护技术专业性强，涉及的细节较多，为保证各施工内容认真落实到位，煤矿开采单位应做好锚杆支护技术研究，明确施工的重点与难点，做好施工各环节监督。本文简单阐述锚杆支护作用原理，以及在煤矿掘进巷道应用中应遵守的原则，提出相关的应用策略和应用案例，以供参考。关键词：锚杆支护技术;煤矿;巷道;应用1锚杆支护技术的作用原理首先，悬吊作用。借助锚杆将直接顶板吊挂在老顶之上，或将松动的围岩和松动区外坚固、完整的岩体相连，避免岩

2、块冒落。其次，组合梁作用。应用锚杆连接并紧固层状岩体的各层，将岩层组合为和铆钉类似的加固组合梁，使得岩层的整体抗弯能力明显增强。研究发现，荷载相同时，组合后的组合梁与未组合的板梁相比，其内应力与挠度均明显降低。最后，挤压加固拱作用。沿着巷道周边将锚杆按照一定间距径向排列，在预应力作用下，各锚杆周边构成锥形体压缩区，相互重叠联接在一起，围岩中便形成均匀厚度的连续压缩带，不仅能承受地压，而且可避免上部围岩的变形和松动。另外，锚杆还具有楔固作用，即，锚杆穿过围岩中不连续的断面，可有效防止断面发生位移。2锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用原则首先，综合评估原则。为保证锚杆支护的安全性，设计锚杆时，应做好煤

3、矿地质力学评估，包括进行短锚拉拔试验、测定围岩力学性质、现场地质条件勘察等，掌握可锚性以及支护工作难以程度。其次，明确步骤原则。为保证锚固设计工作顺利完成，应遵守一定的设计原则，先进行初步设计，而后做好锚固效果监测，确定相关的锚固参数，对相关参数进行优化。设计过程中应准确分类围岩，保证设计的科学性与合理性。最后，动态设计原则。设计锚杆支护方案时，应具体情况具体分析，即便是同一矿井，同一煤层，因区域、地段不同，应采取不用的支护参数。另外，设计时还应注意：其一，使用借助数值模拟、理论计算法、工程类比法等进行设计，尤其应用工程类比法设计时，应认真分析相似参考巷道的区别，做相应的更改。其二，应用技术含

4、量高、性能稳定的锚杆产品。如条件较为复杂时，应体现高支护强度和支护等级思想，如围岩较软弱且不稳定、跨度大时，应使用全长锚固或加长锚固等方式。3煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用策略3.1锚杆支护施工设计与要求（1）做好巷道观测工作。了解巷道的基本情况，观测巷道横截面的稳定性，对巷道围岩情况先进调查，结合巷道基本情况设计锚杆支护的施工方案。（2）制定锚杆支护施工标准。施工警示牌需要放置醒目的位置，确定施工安全管理标准，制定锚杆施工人员管理制度、监督制度等，为锚杆支护施工顺利开展奠定基础。（3）确定锚杆支护施工方案。针对巷道内部情况，若是巷道结构比较复杂，为了强化锚杆支护质量，可以选择架棚、点柱等方

5、式进行支护，进而满足巷道支护需求。（4）制定检查维修标准。定期对巷道进行检查，实时了解巷道的支护情况，及时发现问题快速解决问题，加强对巷道的保护。做好锚杆支护施工前准备工作，可以为锚杆支护施工提供基础保障。3.2锚杆支护技术的实际应用（1）巷道修复。假设巷道支护主要是以混凝土作为支架，而混凝土承受的压力过大部分位置已经发生断裂，此种情况下采用锚杆支护可以有效的修复混凝土支架。例如，巷道部分围岩出现浮石，可以通过钢筋混凝土锚杆进行加固，进而解决浮石问题。（2）巷道底鼓。针对巷道底鼓问题，可以将锚梁与巷道横交的位置向底板方向拉，具体选择金属锚杆还是混凝土锚杆，结合实际进行选择。例如，利用金属锚杆施

6、工时，在钻孔的底部可以设置一些大孔，将截面位置的钢丝结合成绳套，再将绳套放入到大孔的位置。利用绳套布设窝槽，可以解决巷道底鼓问题。水平煤柱加固。遇到厚煤層，需要对水平间煤柱进行强化，提高其稳固性。准确测量煤层的厚度，采用桁架式支护，在此基础上在开展锚杆支护，进而确保巷道的稳定性。3.3锚杆支护施工注意事项（1）锚杆孔的施工需要结合施工标准，锚杆空完成后需要进行检查，结合施工设计图纸验证锚杆孔的实际应用效用，若是出现问题及时进行调整。一般情况下，锚杆孔直径不超过30mm，锚杆的长度需要大于锚杆孔的深度，但是超出的范围要小于31mm。此外，做好锚杆孔施工前准备工作，清理岩石表面使其保持清洁，安装好

7、临时支护，为锚杆支护施工做好安全准备。（2）对于锚杆施工，需要确保托盘与巷道紧密连接，确保托盘的稳定性，做好托盘的清洁工作。对于锚杆的紧固，需要采用紧固器具与设备，提高锚杆的稳固性。此外，做好设备准备，例如，扳手与测力计，结合巷道进行安装，进而确保拉力测试的准确性。做好巷道观测工作，及时了解巷道的受力情况，为煤矿开采安全提供基础保障。4煤矿巷道锚杆支护应用实例分析4.1采空区内留巷支护应用由于采空区留巷而造成的地质变形破坏，极大的影响了煤矿回采工作面，因此，在进行设计时，应提高对采空区的锚杆支护工作的重视程度，某矿1422工作面的2号煤层，其工作面穿越四采区，其锚固支护方式采用了以钢筋托梁，并

8、且结合了锚索增加强度的锚杆锚固方式，能够有效对支护进行加固。4.2千米深井大巷支护应用千米深井大巷支护作为一种对于特殊地质的巷道支护，某矿区存在的高地应力巷道，对其支护的选择一直阻碍着工程的顺利开展，即使采用二次加固，也不能完全保证采矿工程安全、顺利的开展。为了解决这一问题，我国开展了高预应力支护的技术研究。高预应力支护设计采用锚杆、锚索结合混凝土喷射加固方式，锚杆材质为屈服强度600mpa的热轧带肋钢筋，且保证其直径在25mm，延伸率19%，同时还需要保证其无纵向螺纹，且杆长2.5m，锚杆之间的距离为800mm。需要注意的是，在进行千米深井大巷支护应用时，应在挖掘后立即喷洒混凝土，以此来防止

9、碎石落下，并且在挖到40m后，应待锚杆施工完成后，进行二次喷射混凝土施工，保证喷厚在120mm，保证支护结构的稳定性。4.3松软煤层支护应用某矿井的煤层及顶底板岩层胶结差，且煤岩体具有强度低、松散破碎、易风化、易崩解、遇水膨胀等特性，这在一定程度上增加了矿井巷道支护施工的难度，不仅如此，由于在服务期内的巷道不得不多次翻修，这对煤矿开采工程的施工进度也造成了严重的阻碍，不仅影响了回采工作的正常推进，还极大地增加了支护费用，造成了施工成本的增加。因此，对于该矿井应采用树脂锚固胶和锚杆结合支护，对于某矿4号矿井来说，锚杆应为左旋无纵筋螺纹钢，且保证其长度为2.7m，直径为21mm，锚杆间距760mm。同时，还需采用数值模拟进行多方案比较，并结合已有的经验确定巷道采用树脂全长预应力锚固组合支护。5结束语锚杆支护的关键因素作为理论的参考，在实践的应用中还必须根据其工程的不同进行具体的分析，以此保证其设计的科学性，更好的发挥锚杆支护在煤矿建设的作用，减少事故发生，提高巷道支护的安全性。参考文献1  王晓.煤矿快速掘进技术中锚杆支护