浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用

高翔

摘 要：在煤矿巷道中支护的关键技术就是锚杆支护，在进行煤矿安全生产、工程质量保障的方面，都起到了高效性。矿井锚杆支护技术实施的过程中，一定要与实际情况相结合，在锚杆技术应用的基础上，提高改进的措施，改善锚杆支护技术在煤矿巷道的运用，积极地提升锚杆支护在矿井巷道的使用效率。

关键词：矿区巷道；锚杆；支护技术

在煤矿的开采过程中巷道的支护，属于重要的操作技术，根据矿井巷道开采的需求，合理规划锚杆的支护，保障煤矿巷道的支护强度。随着矿井巷道断面不断地增大，开采深度不断增加，对锚杆支护提出更高、更苛刻的要求。为了解决这些支护难题，科研院所、大专院校及煤矿企业在锚杆技术方面做了大量研究工作。

1 煤矿巷道锚杆支护技术的原理和发展过程

1.1 矿区巷道锚杆支护技术的原理

锚杆支护在煤矿巷道工作中，属于最常用的支护方法，是在煤矿巷道支护发展中的主要技术。对煤矿巷道锚杆支护的原理进行重点分析，例如：（1）悬吊原理，软弱岩石、危险岩石、在锚杆的支护的作用下，需要悬吊在坚硬安全的岩石上，以此解决煤矿巷道顶板的问题，有效控制岩体的离层风险，保证好巷道顶板的稳定。（2）加固拱原理，经过研究发现，在软岩石层中进行锚杆的安装，需要一个承载结构。在锚杆进行安装的过程中，锚杆的间距小，各个锚杆间的压力圆锥体之间相互重叠，在岩石中形成了一个均匀的压缩袋，均匀的压缩带可以承受住岩石的荷载情况，对拱内的岩石进行横向和纵向的加固，最后岩石处于三项受力的状态，提高了岩石承载能力。在锚杆的支护过程中形成的加固拱越厚，形成的岩石越稳定。（3）组合梁原理，锚杆支护与巷道顶板，利用预紧力的约束，将叠合梁，最后转为组合梁，增加顶板岩石稳定的承受力。

1.2 煤矿掘进支护现状

1.2.1 煤矿巷道。在我国一半以上的煤矿开采都是在地下进行的，在进行开采的过程中一定要注意煤矿内部的通风排水和煤矿的运输，这个空间统称为巷道。在进行煤矿开采的过程中，开采环境恶略，容易发生坍塌事故，所以在开采的过程中为了保证工作人员的生命安全，一定要合理布置巷道的方向，煤矿技术不断地普及，巷道实现过渡，放顶煤开采的过程中开采技术得到了普及，导致巷道在进行挖掘的过程中，挖掘的速度快，整体的工期短，需要从老旧的巷道逐渐向岩石的巷道逐渐过渡；地下开采的煤矿巷道规模较大，煤矿的数量较多，在进行运输的过程中，通风要求严谨，煤矿在开采的过程中单项的布置越来越少，多巷道越来越多；需要充分利用巷道的断面，在进行挖掘的过程中，传统的拱形断面逐渐减少，矩形的断面逐渐增加，导致在煤矿开采的过程中效率增加，质量增加，巷道的断面越来越多在进行挖掘的过程中难度也变大了；煤矿不断地大面积的开采，地质条件多变，从这些趋势来看，巷道在开采的过程中会发生很多的风险，挖掘的难度变大，就必须要求我们在挖掘的过程中对技术严格的创新，稳固好巷道的安全。

1.2.2 煤矿巷道掘进支护。现阶段在煤矿巷道的施工过程中锚杆支护应用最为广泛，需要通过提高岩石的强度来解决在施工过程中出现的围岩张裂的问题，在开采的过程中一定要注重三高和一低，锚杆支护的高强度、高刚度、高的可靠性，支护密度，可以保证在挖掘的过程中提高挖掘的效率。在我国现阶段很多企业在煤矿开采的过程中都采用锚杆支护的技术，最后形成了一套完整的锚杆支护成套的技术，根据策略制定相应的标准和制度，推动锚杆技术的不断发展。

2 矿区巷道锚杆支护技术的运用

2.1 参数设计

煤矿巷道锚杆支护技术的参数设计，要符合煤矿巷道作业的基本情况。本文以某煤矿巷道锚杆支护技术为例，探讨具体的参数设计。该工程案例中是矩形巷道，规格：4.4m×2.8m，煤层厚度在2.4-2.6m，巷道支护时，选用φ20×2200mm的左旋螺纹钢锚杆采用3-6-3布置，锚固方式采用树脂锚固剂，端头锚固，锚固长度700mm，钢筋钢带的长度是 4.2m，冷拔丝网搭接长度100mm，采用18#铁丝双股捆绑，锚杆的锚固力要达到105KN，力矩不能低于120N·m。

2.2 技术方案

煤矿巷道锚杆支护的技术方案，首先采用综掘机一次性成巷，然后是锚杆支护的工艺，在煤矿巷道内，设计临时支护，选用3根超前探梁，支撑已掘巷道，锚杆支护作为永久支护。在锚杆支护过程中，工作人员要一边观察顶板，一边进行支护作业，锚杆支护过程中，严禁工作人员站在未支护顶板下作业，严禁超空顶距作业。锚杆打设角度应垂直岩面打设，最大不应大于75°，安装锚杆时，遵循锚杆支护的规范；最后锚杆支护中的安全措施，安全措施是锚杆支护技术方案中不可缺少的部分。

3 矿区巷道锚杆支护技术的改进

3.1 强度改进

煤矿巷道锚杆支护技术中的强度改进，是指增加锚杆支护的强度，解决支护强度较低的问题。锚杆支护体系，重点在自身的质量和支护上，实现强度改进。例如：煤矿巷道的软岩环境内，锚杆支护应该强化锚固力与初锚力，降低煤矿开采的阻力，进而提高锚杆支护的整体强度，锚杆支护强度改进时，还要配合锚固剂的应用，促使锚杆系统中的锚固力，具备支撑锚杆的支护能力，部分煤矿巷道锚杆支护中，存在局部支护薄弱的问题，强度改进中，采取锚梁支护的方法，增加围岩表层的约束力，以免支护中加重破碎区的扩散程度。增大锚杆支护时的岩石强度，能够在煤矿巷道中，起到很大的保护作用，降低岩石的破坏水平，有效降低岩石的振动频率，促使煤矿巷道保持平整光滑的状态，避免发生应力过度集中的情况，进而提升锚杆的强度及预应力，维护锚杆巷道工作面的稳定性。

3.2 技能改进

煤矿巷道锚杆支护中的技能改进，是指提高操作人員的技能水平，进而提高锚杆支护在煤矿巷道作业中的工作水平。操作人员在锚杆支护中，不仅参与锚固的业务，更是监测支护中的各项技术内容，要求操作人员具备专业的技能和较高的素质，由此才能保障锚杆支护的效果。煤矿企业采取教育培训的方式，培养操作人员的技能，在此基础上，强调锚杆支护技术的重要性，改进锚杆支护的技术方式。操作人员要具备分析锚杆支护数据的能力，根据煤矿巷道作业中锚杆支护的状态，判断支护方案是否达标，及时发现锚杆支护中的缺陷，给出可行的处理方案，规避锚杆支护在煤矿巷道作业中的风险隐患，预防安全事故的发生。

4 煤矿巷道锚杆支护应用过程中的注意事项

在进行挖掘的过程中，锚杆支护应该注意以下问题，才能够最大程度的提高巷道的稳定和安全：在进行巷道挖掘的过程中一定要考虑好周围岩石的环境和岩石的承载能力和抗击能力，避免在施工的过程中，出现巷道塌方的状况；在巷道内锚杆支护的过程中一定要保证锚杆支护工作要按照相关的固定进行施工，不可以随便对待；在锚杆记性确立的过程中，一定要确定好锚杆之间的距离，进行精确的测量；根绝国家的相关规定确立，在巷道挖掘的过程中一定要保证巷道的安全，保证锚杆的材料和工具符合相关的规定，不可以偷工减料，影响工程的进度；煤矿巷道在进行施工的过程中应该时刻的关注锚杆的稳定性，严格的测量锚杆的承受力，对于出现的突发事故积极地应对。

5 结束语

在我国煤矿开采的过程中深度不断增加，导致在煤矿开采的过程中会承受很大的压力。煤矿的巷道在施工的过程中，安全风险较大，所以才有锚杆支护的方法，保证在煤矿巷道的安全性，尽可能地减少风险的发生，在煤矿巷道中锚杆支护技术，可以强化巷道的安全性能，还能够降低材料的整体数量。

参考文献

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