关于煤矿快速掘进技术中锚杆支护探析

苗文明

摘 要：随着我国经济的发展，资源需求量日益增大，煤矿掘进深度不断增加，这就在一定程度上给巷道的布置与支护工作带来了挑战。为了增强巷道的稳定性，减少材料的消耗，就需要对锚杆支护施工技术进行合理的应用。基于此，本文主要结合具体的工程实例，对煤矿快速掘进技术中锚杆支护技术进行了探析，希望为相关人士提供有价值的参考。

关键词：煤矿；快速掘进；锚杆支护

煤矿开采具有地区差异、地形复杂等特点，所以想要对煤矿资源进行有效的开采，就需要合理的选择支护方案。现阶段锚杆支护技术已经逐渐引起了煤矿开采行业的广泛关注，锚杆支护施工技术，可以借助锚杆轴向的承载力，承受固定范围围岩的自重，并且用三向受压来代替传统的单向、双向受压，变被动支护为主动支护，从而在极大程度上降低某一点的受力。由此可见，对煤矿快速掘进中锚杆支护施工技术进一步探析，具有重要的现实意义。

一、工程概况

本文主要以北岭煤业64104辅运顺槽支护工程为例，对快速掘进过程中锚杆支护施工技术的应用进行探析，该工程的巷道设计情况为：巷道高度为3.5米，宽5米，顶部煤层厚度约为13-15米，采用综合机械化掘进方式开掘。为了满足支护层的厚度要求，在选用锚杆支护方案时，采用全长2400mm/φ22mm锚杆进行支护，并且该巷道的顶层地质不够坚硬，所以在支护阶段，为了避免煤层顶板出现坍塌的现象，应该选择锚杆与锚索相结合的方式，将锚索与锚杆分别形成外拱与内拱，利用组合拱对巷道进行支护[1]。通过研究发现，锚杆支护施工的具体应用，施工流程主要包括以下几方面的内容。

二、煤矿快速掘进技术中锚杆支护技术的具体应用

（一）修复巷道

技改以前，在对北岭煤业掘进巷道进行支护时，经常会使用混凝土支架技术支护，但是受到采动压力以及外界气候的影响，混凝土支架中极易出现裂缝，失去锚固作用，这时支护工作人员必须采用锚杆支护施工技术对巷道进行修复。例如，在该工程中，巷道的周围煤层表面有活矸煤块存在，面对这一情况，就可以用“锚杆+锚索+网片+钢筋钢带”来修复巷道，除此之外，一些锚梁上带有槽钢的锚杆，可以有效的避免煤层顶板冒落现象发生，从而将安全隐患降到最低，有效的保障施工人员的人生安全[2]。

（二）巷道冒空区补强支护

64106辅运顺槽55m处前后工字钢棚棚梁变形区域15m范围内沿工作面侧棚梁采用二寸钢管补加一道整体联锁，联锁距巷帮不小于500mm， U型卡及托盘根据现场实际情况进行加工。预先使用7300mm/φ17.3mm锚索预先对冒落区进行整体支护，锚索钻孔间排距2000×3600mm，配合2根/孔2365型锚固剂，再进行工字钢梁吊挂，并加设连锁。由于架棚时间较久，棚梁之间存在高低不平现象，为保证工程质量，本次加设联锁工程使用加长型U型卡，新加联锁位置定于距采煤侧帮900mm处，允许误差100mm左右，联锁与横梁间隙用木楔子填充接实。

（三）加固水平间的煤柱

在该煤矿工程的快速掘进技术中，需要开采较厚的煤层，在这一过程中，就需要对水平间的煤柱进行加固，对水平间的煤柱加固时，通常选用的都是锚杆支护施工技术，从而实现利益的最大化。在利用锚杆支护技术来加固水平间的煤柱之前，需要对煤层的厚度进行综合的分析，之后对支护方式进行合理的选取。对于煤巷两帮比较破碎的巷道，在该工程中选择的是桁架式支护方式来进行巷道两帮支护工作[3]。除此之外，在施工的过程中，需要将木托梁安装在工作面与主辅顺槽的交叉位置中，从而将水平煤柱的加固水平进一步提高。

三、锚杆支护技术施工流程

（一）锚杆的参数设计

在锚杆支护施工之前，首先，要对锚杆的参数进行设计，在进行煤矿快速掘进技术中，在巷道一般都会存在破碎顶板，这种情况就会使得施工的过程中，出现顶板下沉、坍塌、掉落等问题，为施工过程埋下巨大的安全隐患，所以在实际的施工的过程中，应该根据锚杆施工的技术理论与实际的施工情况，对锚杆的参数进行科学的设计，从而有效的确保施工安全。

（二）确定锚杆支护施工规范

在进行锚杆支护施工时，需要遵照相应的施工标准与施工规范，所以在施工前期，相关部门需要针对锚杆施工制定相关的管理条例，从而使锚杆支护施工朝着科学化、规范化的方向的发展。

首先，施工单位需要加强人员的监督和管理，提高施工人员的整体素质，具体可以对施工人员展开相应的培训，培训内容主要以锚杆支护施工的理论技术、应用优势、施工技术等为主，并且在培训之后，施工单位需要建立相应的考核机制对培训结果进行检验，进而有效的发挥施工人员的主观能动性，使其积极主动的参与到培训当中[4]。其次，如果煤矿的巷道环境复杂，为了有效提高支护强度与施工质量，不仅要对棚架、点柱等方式进行选取，还要健全施工管理条例，对具体的管理职责进行划分，进而有效的避免岗位缺失、岗位交叉等现象的发生。最后，为了有效的提高锚杆支护效果，也要建立完善的监督机制，对人员的操作状况以及重点的施工环节进行检查，一旦发现问题需要进行及时的维修。

（三）确保施工环节的合理性

在对锚杆参数以及锚杆支护施工规范确定好之后，施工单位就需要对受力形式、施工特点等进行综合的分析，从而对锚固方式以及锚杆结构进行科学合理的选择，之后按照锚杆施工中的具体环节，来进行快速掘进工作，通常情况下，锚杆支护施工环节为①放线定位、②钻孔、③锚杆安放以及防腐处理、④清孔注浆、⑤张拉锁定、⑥腰梁或者顶梁施工。

想要确保施工环节的合理性，需要注意以下工作内容，一是要根据设计要求，对工具以及钻孔方式进行合理的选取，使其与施工要求相符。二是要对锚杆的尺寸进行合理的选择，在选择的过程中应该避免零部件的松脱以及杆体的扭曲、弯折等现象的发生，并且为了提高锚杆的防腐性能，可以在锚杆的表面对润滑油、防腐漆、水泥浆等涂刷。三是施工人员需要对灌浆料的比例进行控制，并对安装孔进行清洁，在清洁过后再向安装孔中将锚固剂注入其中。四是在对锚杆进行安装时，应该对锚杆的张拉顺序进行详细的分析，之后再以技术需求为基础，锁定锚具，如果在这一过程中发现预应力损失，应该及时对其进行补偿张拉。五是在施工中应该对锚杆间的排距进行控制，将其控制在1200毫米的范围之内， 并且使锚杆孔的深度大于锚杆长度，但是要保证锚杆外露长度控制在15-35mm之间[5]。六是在锚杆的安装环节，要确保锚杆托盘可以与巷道紧密的结合在一起，对托盘之后的渣子进行清理，并且要利用风动锚杆机或风动扳手将锚杆拧紧。

结束语：

综上所述，煤矿快速掘进技术中的锚杆支护技术可以有效的确保施工的安全性，因此相关部门应该引起重视，根据具体的施工情况，对锚杆支护施工技术的具体应用以及施工流程进行综合的分析，进而为我国煤矿快速掘进技术的顺利开展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]左亮亮.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].矿业装备，2018（2）：60-61.

[2]王晓.煤矿快速掘进技术中錨杆支护分析[J].机械管理开发，2018（9）：279-281.

[3]高山.煤巷掘进中锚杆支护技术的技术应用探讨[J].山东工业技术，2017（12）：253.

[4]蒋勇.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].建筑工程技术与设计，2017（36）：352.

[5]韩琳.浅析大断面煤巷综掘锚网支护快速掘进关键技术[J].山东工业技术，2017（11）：63-64.