浅谈煤巷掘进中提高锚杆支护效果的措施

刚小磊　王璇

摘 要：煤矿企业巷道掘进过程中，由于作业环境较为恶劣，而且安全条件较差，在这种情况下，需要做好支护工作，确保作业的安全性，提高掘进的速度。目前锚杆支护施工工艺在巷道掘进中应用较多，但在具体使用过程中还存在一些问题，所以需要对锚杆支护方法进行科学设计，提高锚杆施工工程质量，努力提高支护人员的技术水平，从而有效地确保锚杆支护的效果，保障矿井作业的安全性。

关键词：煤巷掘进；锚杆支护；问题；支护效果

前言

锚杆支护技术作为一种快速支护施工工艺，在我国已有几十年的应用历史，在煤矿巷道掘进过程中，利用锚杆支护技术不仅可以有效的提高巷道支护的效果，而且能够确保掘进速度的提升。锚杆支护技术在煤巷掘进过程中的应用，可以强化巷道围岩的强度，提高围岩的稳定性，而且锚杆支护具有较好的经济性，具有成巷速度快及巷道断面利用率高的特点，不仅可以有效的改变作业环境和拉高煤井作业的安全，同时还有利于矿井经济效益的提升，在煤矿巷道掘进中发挥着极其重要的作用。

1 煤巷掘进时应用锚杆支护技术存在的问题

1.1 煤矿矿区地质条件预测缺失

目前我国各个矿区岩体多为较复杂的地质体，这就需要在支護技术应用前要全面地对地质体的实际情况进行了解，从而有效的提高锚杆支护的效果。但在具体支护设计时，很大一部分煤矿都没有对围岩的实际情况进行深入了解，没有测试有关于围岩的相关参数，这就导致支护设计时存在较多的缺陷，特别是锚杆支护的牢固性较差，极易发生顶板事故。

1.2 锚杆支护方法不够合理

目前在锚杆支护设计时，主要采用主工程类比法和理论分析法来进行设计，这两种设计法自身即存在着一定的缺陷，这就导致设计方法缺乏合理性而且较为单一，不利于锚杆支护效果的体现。在利用工程类比法设计时，往往是凭借经验来进行设计，而缺乏科学的设计依据。而理论分析法对于处于不断变化的矿井情况来讲，会存在着较大的偏差，这就导致利用这两种方法所设计出来的支护参数与实际情况存在较大的偏差，工程施工过程中可操作性不强。

1.3 支护工作人员技术水平低

由于煤矿企业属于高危行业，煤巷道锚杆支护作业施工环境较为恶劣，施工安全性较差，这就导致企业很难留住人才。目前从事煤巷锚杆支护作业的人员普遍技术能力较差，再加之煤矿企业平时对这些人员缺乏培养，这就导致锚杆支护的施工质量很难得到有效的保障。再加之在具体施工过程中，监督管理力度不够，在施工人员进行各项操作过程中缺乏及时有效的监管，从而导致不当操作现象时有发生，对工程质量带来较大的影响。

1.4 锚杆施工工程质量不高

在锚杆支护作业过程中，由于受环境及地质条件等影响较大，所以在作业过程中锚杆失效及防水效果不好等情况时有发生，严重影响了工程的质量。特别是在顶板失稳情况发生之前，多数时候都具有突然性，这就导致施工人员不能及时采取有效的措施进行预防，从而导致严重的经济损失发生，甚至造成人员伤亡。

2 提高煤巷锚杆支护效果的措施

2.1 科学设计锚杆支护方法

相较于发达国家锚杆支护技术的发展来讲，我国锚杆支护技术还处于较低的水平，所以需要加快国外先进技术的引进，同时还要与煤矿的实际情况有效的结合，做好地应力现场实测工作，利用动态的设计方法来有效的提高锚杆支护施工的技术水平，从而有效的确保工程的质量，使锚杆支护在煤巷掘进作业中具有一定的可靠性和稳固性，确保掘进的顺利进行。同时在锚杆支护技术应用过程中，还要加强新技术、新设备的应用，全方位地测量围岩结构，对围岩进行全面的、深入的了解，从而确保锚杆支持施工的质量。

2.2 推进组合式锚杆支护体系

第一、采用抗破断强度的锚杆。一般使用的螺纹钢锚杆的杆体强度较小，在施工中不适宜采用。可以考虑采用玻璃钢，这样能够增强锚杆的性能，提高锚杆的抗破断强度以及锚杆的支护强度。

第二、采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。由于围岩不稳定，受到软岩层、地层压力的影响，因此，需要采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护，这样有利于防止巷道变形，防止顶板离层，进而保证支护效果，保证施工质量。

第三、规范监督管理，加强监测工作，及时掌握巷道顶板下沉及离层现象，进一步保证锚杆支护的可靠性、安全性，保证支护效果。

2.3 开发掘锚新机具

当前煤巷快速掘进的施工方法为：掘进机割煤，桥式胶带转载机和固定皮带机运煤顶，锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装，实现一次成巷，及时支护。这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低，一般在30%以下，支护时间过长，跟不上机掘速度，影响单进水平的提高。因此发展掘锚联合机组，实现“掘支锚一体化”平行作业，将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。就目前的施工工艺而言，影响煤巷快速掘进的主要因素有两方面：一是掘进机割煤速度；二是锚杆机打眼及安装速度。因此，要实现快速掘进，一方面要发展应用大功率掘进机；另一方面要研制新型锚杆钻机，这将是我国煤巷快速掘进的重要发展方向。

2.4 合理采用二次支护

在锚杆施工过程中，需要做好现场监测数据的工作，对围岩自身的承载能力考虑周全，可以通过增大锚杆间排距，先进行低密度锚杆施工，然后再进行二次支护，从而有效的达到支护的强度，满足最终支护密度的要求。在施工过程中，需要对二次支护与迎头之间的距离进行确定，同时为了能够对一般锚杆支护的不足之处进行有效弥补，可以采用小孔径锚索或是柔性锚杆来进行二次支护，将其锚固到深层硬岩层，从而有效的确保支护的牢固性。

2.5 注重锚杆支护人员的培训

无论是在锚杆设计，还是施工过程中都离不开支护人员，这是确保锚杆支护质量的重要保障。所以需要加强对支护人员的培训和再教育，努力提高技护人员的综合素质。首先，需要做好支护人员的岗前培训工作，在上岗前需要对施工技术进行熟练掌握，熟悉具体的作业流程，规范进行操作。其次，还要加强对支护人员专业技能的培训，强化其专业知识，提升其专业技能，这样才能在施工中更好地完成各种操作，确保施工的质量。

2.6 加强施工工程质量管理

为了有效的确保支护的科学性，确保支护施工的质量，则需要加强支护施工的质量管理工作。通过强化施工现场管理，对施工各个环节进行质量控制，施工过程中要严格按照具体的施工要求来进行操作，做好施工过程中的监管，从而有效的确保支护质量，提高巷道掘进的速度，为矿井经济效益的实现奠定良好的基础。

3 结束语

在煤矿巷道掘进作业时，利用锚杆支护技术不仅可以有效的确保围岩的稳定性，而且有利于降低支护成本，提升掘进的速度，具有非常明显的经济效益。所以对于煤矿企业来讲，需要加大研究和探索的力度，不断提高锚杆支护技术的水平，加快其科学化、系统化和规范化的发展进程，从而更好的保障在矿井作业的安全性和高效性，推动煤矿行业健康、稳定的发展。

参考文献

[1]田福新.论掘进技术实现煤巷快速掘进[J].中华民居，2012（1）.

[2]汤永.锚杆支护快速掘进技术研究综述[J].工会博览，2011（8）.

[3]胡志云.煤巷锚杆支护快速掘进技术分析[J].科技与企业，2012（17）.