锚杆锚索支护在煤层沿空留巷中的应用

杨帆

摘要：近年来，由于经济的快速发展，社会生产生活对煤炭的需求量越来越高，同时也给煤炭生产和开采提出了更高的要求。在煤层开采中，部分煤层存在伪顶现象，虽然巷道支护很成功，但受到采动的影响，巷道锚杆多数都已失效，造成煤巷冒落，直接威胁着煤层开采和生产人员的生命财产安全。为确保煤矿开采工作顺利进行，通过锚杆锚索对煤层沿空留巷进行支护，从而提高生产效率，促进煤矿企业健康发展。

关键词：煤层  沿空留巷  锚杆锚索支护

0 引言

沿空留巷技术是目前煤矿生产、开采以及支护中十分先进、应用最广泛的一项技术，主要包括采后充填技术和留设煤柱技术等。近年来，我国科学技术日新月异，给煤矿开采技术的发展带来了新的机遇，锚杆锚索支护技术应运而生，在沿空留巷上发挥了巨大的作用，进一步完善和丰富了沿空留巷技术，为煤矿企业带来了较大的经济效益和社会效益。笔者结合自身工作实践经验，对锚杆锚索支护方式和技术进行了简单分析，并使其应用在煤层沿空留巷上，取得了不错的实践效果。

1 工作面概况

平煤六矿某回采工作面走向长1500m，倾斜长215m，煤层采高2.2m，倾角8°。该地区煤层层节理发育，直接顶为灰色砂岩，层理发育厚度为5.0m。原煤巷采用石墙护巷技术，且石墙宽3m，打贴帮柱架棚子支护。由于留巷后巷道受到一些不利因素的影响，使其出现了严重的变形、顶板下沉、底鼓等现象，严重威胁着煤巷中工作人员的安全，不利于煤矿生产工作顺利进行。因此必须对其进行维修和支护。

2 锚杆锚索在沿空留巷中的支护原理

结合煤矿山体压力中煤层顶板板块原理的假说，根据煤层开采和生产实际情况，发现顶板悬臂梁逐渐成为了锚杆锚索在煤层沿空留巷的支护原理。在进行煤层开采过程中，采后留巷呈现悬臂状态，原本支撑煤层的力量仅仅由石墙提供，另外就是一个下帮实体煤柱。在煤矿实际开采和生产过程中，由于下帮三角被破坏使得支接顶和伪顶，因此另一个支撑点需要用锚杆或锚索代替。在这个理论研究背景下，在不冒落的老顶上直接使用锚索或者锚杆，并通过其30t的预应力将直接顶吊住，使其形成一个悬吊支撑点，这样大大减少了顶板下沉量，有利于维护开采后煤层留巷道的空间，避免了其受到破坏，从而确保煤矿生产和开采的安全性，提高开采效率。

3 锚杆锚索支护在沿空留巷中的应用

3.1 锚杆锚索各项参数的确定 在煤矿生产过程中，取消采后留空的石墙与煤柱支护，逐步采用锚杆锚索支护技术，打破传统旧形式的护巷理论，提高煤层与围岩的稳定性和安全性，帮助采煤队控制好围岩变形，有利于对沿空留巷空间的维护，从而确保煤矿生产和掘进工作顺利进行。为促进锚杆锚索支护技术在沿空留巷中顺利实施，就必须合理的确定其各方面的参数，从而使其在老顶中真正起到悬吊支撑点的作用。根据煤矿工业部制定的相关规程，其冒落带最大高度按公式计算为：

H=M/（K-1）cosα=2.2（1.4-1）*cos18°=5.78m

其中M代表煤层采高高度;K代表冒落岩碎胀系数，此处取1.4;α代表煤层倾角。在支护锚固方式中，锚杆和锚索的锚固方式均采用高强树脂进行锚固，因此在实践中，应结合施工机械设备的情况，对锚杆锚固的工作特点全面了解和掌控，从而确保更好的锚固效果，往往锚索锚固的长度控制在0.6-1.0m范围内。

3.2 锚杆锚索在沿空留巷的施工方法 ①采后留巷采用双排锚索支护，将排间距设置为1.0m，锚杆或者锚索走向钢带布置，上帮深8.0m，下帮深6.0m。②在锚索或锚杆上帮打一排单体液压支柱，控制其排间距为0.5m，以便辅助切顶，在工作面不断前进的环境下，单体液压支柱保留长度应控制在60.0m。③在上帮两单体中间打一木桩挡矸，避免矸石进行巷道，影响煤矿正常开展工作。④在锚索或者锚杆上帮1.0m外打挑顶眼进行挑顶，且挑顶眼深度为2.0m，长度为5.0m，眼距为1.0m。⑤在煤层中打设挑灯眼时，为避免煤层工作面岩石下滑给工人人身安全造成危害，应在回柱后放顶，使可能下滑的岩石形成一条矸石带，从而有效的避免岩石下滑带来的危害。

3.3 锚杆锚索支护的作用 ①从经济技术指标来看，石墙或者煤柱对巷道进行支护每延米需要近1500元，而锚杆锚索支护每延米只需要700元，整整节约了一半以上的成本。在采用木支护时，由于其工程性能存在一定的缺陷，造成支护期间的翻修，需要重新挖掘新的巷道;但是在沿空留巷中应用锚杆锚索支护技术，不仅不会造成专门的翻修，同时其支护效果更加长久。②将锚杆锚索支护技术应用于煤层采后留巷中，从根本上解决了传统石墙支护工作量大、工作难等问题，使施工人员彻底从架木棚、码石墙等繁重的工作中解脱出来，大幅度的减少了工作量，提高了采煤队的生产效率，确保了生产安全。③采用锚杆锚索支护采后留巷，改变了以往支护技术制约生产的情况，加快了采煤面的推进速度，增加了煤矿生产量，为创造安全高效采煤环境奠定了基础。

4 结束语

锚杆锚索支护技术逐渐取代了传统石墙支护形式，在煤层沿空留巷中取得了不错的应用效果。因此，煤矿企业应注重新技术的引进，重点发展锚杆锚索支护技术，为煤矿生产创造一个安全高效的环境，从而提高生产效率，使煤矿企业获得最大化经济效益和社会效益。

参考文献：

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