冀中能源峰峰集团生产矿井锚喷支护现状分析及对策

文/张广湖 董华斌

锚喷支护是一种快速、经济、安全的巷道支护形式，从根本上改变了巷道支护状况，由被动支护变为主动支护，对煤矿支护技术是一次重大的革命和飞跃。但是随着矿井的开拓延深，高应力巷道支护、软岩巷道支护等问题日益突出，锚喷支护尚有很多难题需要解决。

一、峰峰集团锚喷支护现状

通过调查，峰峰集团生产矿井在籍巷道总长度为635290m，其中锚喷支护的巷道长度为256324m，锚喷支护失修的巷道长度为42569m，失修率为16.6%，详见表一。

表一 峰峰集团各矿锚喷巷道损坏情况调查表

二、峰峰集团锚喷支护巷道损坏的原因分析

1.巷道支护设计不当

（1）巷道布置的层位选择不好。例如二矿泉头井由-400水平向-620水平延深，轨道下山掘进过一座煤层时，由于一座煤附近的岩层松软，刚刚施工过去不久，巷道的顶部就开裂，两帮收敛，顶板下沉，复喷后仍难以支护。

（2）锚杆锈蚀后失效。最早的锚喷巷道的锚杆是钢丝绳的，再后是管缝锚杆，直到现在的树脂锚杆。钢丝绳和管缝锚杆长时间受水的作用发生锈蚀后失效，造成巷道的损坏。

（3）巷道受采动影响。例如新三矿东翼大巷的压风机房通路掘进时，布置在大煤底板，巷道层位较好，但距上部采空区的水平距离为30～40m，虽然上部的回采工作面早已结束，受集中应力的影响，顶板开裂破坏。

（4）处于孤立煤柱集中应力带内。例如羊渠河矿的42绞车房，处于断层煤柱以及集中应力带内，井巷工程完工后，准备安装绞车时发现底板全部鼓起，根本无法安装，返工重做后，仍达不到理想的效果。

2.巷道施工质量不足

（1）对初锚力认识不足，而锚杆的初锚力是作用于围岩的关键抗力。

（2）巷道的光爆成型不好。光爆参数见表二，岩巷光爆参数仍需要进一步探索。

表二 冀中能源峰峰集团岩巷光爆参数表

（3）施工质量低。喷浆料没按配比要求使用料斗；复喷前没有用净水冲洗巷道，形成两层皮，喷层开裂后不能有效地支护巷道；有的锚杆角度不符合设计要求，造成施工质量低下。

（4）对巷道的养护工作重视程度不够。有的巷道施工仅注意工程质量，忽视了巷道的养护质量或养护不及时，使锚喷体达不到设计的强度而开裂破坏。

3.对地质条件异常变化考虑不足

（1）埋藏深，矿压大。九龙矿一水平-600m，二水平-900m，地面标高为+117m,埋藏达1000m。由于埋藏深，矿压大，现在全矿的巷道失修损坏已到非常严重的情况，失修率高达60%，很难保证矿井的正常生产。

（2）地质构造影响。例如九龙矿的北二下山采区的皮带下山、轨道下山和回风下山的巷道因断层影响失修严重。轨道下山中部有一段巷道的一帮就像一面墙一样往巷道内移动了1m左右，根本不能保证正常生产需要。

三、峰峰集团生产矿井锚喷支护锚杆支护对策

1.科学设计

根据取得的数据预测巷道围岩稳定性类别、预计围岩移近量，根据巷道用途和断面来选择支护形式、确定支护参数。使锚喷支护设计逐步由经验数据和定性评估向定量分析和科学设计转化。

2.合理加大投入，加强现场管理

整修巷道的成本一般都比掘进同断面的巷道大。从降低成本、减少对生产的影响的角度，也应提高初锚力，加大对锚喷巷道第一次支护的投入。锚喷支护从光爆、锚杆安装、喷浆、养护等十几道工序，现场管理非常重要，要针对锚喷支护的每一个环节，做细致的工作，来提高锚喷支护的内在质量。

3.选择合理的锚固方式

现在的锚杆锚固的方式有端锚和全长锚固，巷道围岩好时可采取端锚方式；巷道围岩破碎时应采取全长锚固的方式。在围岩比较破碎时，可考虑使用锚杆与注浆合二为一的锚注锚杆技术，使松动圈的围岩重新提高强度，来达到支护住巷道的目的。

4.要注重底板的治理，加强施工巷道的养护工作

在注重巷道上部的支护和治理的同时，要重视底板的支护和治理，要加底脚锚杆，尽管其施工比较困难。同时，只有对巷道进行有效的养护才能达到设计的支护强度，才能达到满意的支护效果。

5.大力推广先进的锚杆探测仪

目前有两大种锚杆探测仪：一种是MT－1型锚杆探测仪，另一种是MT－2型锚杆探测仪，其探测深度≤200mm，定位精度：探测所确定的锚杆位置与实际锚杆边缘的距离≤10mm。从而可以有效地控制锚杆的间排距。

6.充分考虑锚索和锚杆联合支护的二次耦合时间，及时进行二次补强

实践证明，在围岩表面与锚杆锚固段之间岩层急剧变形期内，锚索不宜支护；在围岩表面与锚杆锚固段之间岩层变形由急剧向缓慢变形转化时，是锚索的最佳支护期。

经过现场监测发现，锚杆螺母扭矩和锚索托板的锚托力都经过一个急速下降期、快速承载期和缓慢承载期的过程，甚至有的锚杆的锚托力、螺母扭矩会下降到零，因此这也就解释了装岩机之前锚杆必须裸露以便对锚杆的锚固力进行二次补强。