煤巷锚杆支护在实际工作中的安全可靠性分析及对策

李振 陈亚

摘要：目前煤巷围岩的锚杆支护率从全国来讲还比较低，通过不同条件下煤巷锚杆支护效应观察及对锚杆作用的分析，认为不同围岩条件下锚杆支护作用显现异性，同时阐述煤巷锚杆支护形式选择的可行性和可靠性，并且在煤矿巷道锚杆支护中对其进行应用。

关键词：煤巷 支护参数 锚杆支护形式

1 概述

煤巷锚杆支护技术的理论和实践日趋成熟，是井巷支护技术改革的结果。在创建安全高效矿井的过程中，煤巷锚杆支护是一项必要的支撑技术。当前随着科技的发展，煤炭开采深度不断增加，巷道断面也在逐渐扩大，导致巷道压力不断加大，在这种情况下，时常发生冒顶事故，其原因主要是锚杆支护存在问题。

2 影响煤巷锚杆支护安全可靠性的因素

2.1 设计方法

根据围岩的岩性，以及岩体结构等，对支护形式进行确定，这是设计锚杆的基础所在。对于岩体的岩性和顶板的结构，有时一种支护形式作用明显，有时另一支护方式起关键作用。在支护原理、锚杆支护参数等方面，目前，还没有统一的计算方法。例如，设计支护是按照采动影响时的支护难度，还是按照采动影响前的使用要求。由于设计思想不同，那么设计结果就会产生差异性。

2.2 预测地质条件

对于巷道围岩来说，由于该地质体比较复杂，因此在巷道布置，以及支护设计的过程中，需要充分的了解各类围岩的地质条件。如果围岩由于压力大，而不能进行自稳时，在这种情况下，需借助支护、加固的方式对围岩进行控制，进一步确保岩体的稳定性，为生产的安全性奠定基础。在实际生产过程中，对于支护很少进行测试，设计支护的过程中都是理想化。一旦地质条件发生变化，不能及时发现各种弱面，在这种情况下，容易发生顶板事故。

2.3 锚杆施工质量

目前在锚杆支护过程中，树脂锚固剂应用范围比较广泛，为了提高锚杆的预拉力，通常情况下需要确保锚杆的施工质量。对于高预拉力锚杆来说，在施工过程中，受施工设备、施工工艺、人员素质等因素的影响和制约往往难以实现。进行施工时，因钻孔深度不够，造成锚杆外露长度过长，同时托板与岩面不能贴紧，进而在一定程度上降低了预拉力；反之，在孔底积聚锚固剂，减少了锚杆的实际锚固长度，达不到设计要求。

2.4 工程监测

目前，顶板离层指示仪在煤矿中得到广泛使用，该设备可以通过不同的颜色段连续、直观地显示顶板锚固范围内、外离层的情况，进而便于井下作业人员对顶板变化情况进行随时的观测，采取必要的加固措施，对发现的顶板失稳进行处理。如何确定顶板离层的界限问题在实践中比较普遍，由于巷道施工条件存在差异，对于同一条巷道来说，受围岩强度、结构、位移变化等因素的影响和制约，使得顶板离层界限值的大小很难确定。

3 煤巷锚杆支护面临的问题

3.1 科学合理的动态设计方法

实际工作过程中，理论计算为支护设计提高参考依据，同时辅以工程类比、巷道动态监测等，对顶板的变化情况、两帮的位移量等进行严密的监测。进行工程设计之前，支护设计需要依据理论计算，同时调查分析围岩的地质条件、岩体强度、松动圈、采动影响程度、矿压显现规律等因素，必要的情况下，需要测试原岩的应力大小和方向，并且对信息进行汇总、分析和反馈，进而便于对支护参数进行及时的调整。

3.2 做好地质预测预报工作

对围岩强度、结构、地应力大小及方向、围岩位移及破坏范围等，通过采用先进的设备、技术等进行测试，进一步熟悉煤层围岩体的物理力学性质，同时对井下生产地质资料进行认真分析。一是合理利用和充分发挥岩体强度。避免岩石强度的损坏，充分发挥岩体本身的承载能力，对岩体质量较差时，可以采用锚固、注浆等方法来加固岩体。二是改善围岩应力条件。选择合理的巷道断面形状、尺寸、位置及方向，对一些应力集中的区域，通过钻孔或爆破甚至专门开挖卸压硐室。三是合理支护。通常情况下，合理的支护主要包括：支护的形式、刚度、时间、受力等，确保支护的合理性和经济性。四是强调监测和信息反馈。通过围岩在施工中的反响来判断施工所引起的岩体效应和推测以后可能出现的变化规律。

3.3 高锚杆预拉力

广泛应用高性能锚杆，一方面锚杆安装方便，降低摩擦力，提高預拉力，另一方面将安装的施工质量进行直观的显示。在对锚杆进行支护的过程中，使用大扭矩的锚杆施工设备，进而确保锚杆的安装质量。

3.4 加强煤巷锚杆支护工程监测

在实际生产中，多种因素影响锚杆支护巷道顶板离层，按照要求安装监测仪器，发挥监测设备的作用。综合考虑锚杆的受力情况、巷道表面位移等因素，为巷道安全性、可靠性提供判断的依据。

4 结论

实践表明，提高认识，讲究科学，从本矿区的实际出发，探索合理科学的锚固技术形式和技术参数，加强锚固支护的技术管理，严把施工质量关，直接关系到安全生产和锚杆支护的成败。

参考文献：

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