煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用

实践运用

煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用宋沁红（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河煤矿，山西沁水048200）

摘要：叙述了煤矿掘进巷道中锚杆支护的必要性，分析了锚杆支护技术的作用，研究了煤矿掘进巷道中锚杆支护技

术的应用。

关键词：煤矿开采；掘进巷道；锚杆支护技术中图分类号：TD353.6文献标识码：A文章编号：2095-0802-(2019)07-0180-02

ApplicationofBoltSupportTechnologyinCoalMineDrivingRoadway(SiheCoalMine,JinchengAnthraciteMiningGroupCo.,Ltd.ofShanxi,Qinshui048200,Shanxi,China)

Abstract:Thispaperdescribedthenecessityofboltsupportincoalminedrivingroadway,analyzedthefunctionsofboltsupporttechnology,andstudiedtheapplicationofboltsupporttechnologyincoalminedrivingroadway.Keywords:coalmining;drivingroadway;boltsupporttechnology

SONGQinhong

0引言

进巷道中锚杆支护技术的应用是必要的。在煤矿开采过程中，需要开掘大量的巷道来服务于煤矿开采。随着煤矿开采技术的发展，煤矿开采速度越来越快，这对巷道掘进提出了新要求。采掘紧张是很多煤矿面临的棘手问题，一方面掘进速度慢，另一方面支护速度慢，影响掘进速度。新开挖的巷道如果不进行及时支护，会导致巷道断面在矿山压力的作用下严重变形，这对煤矿生产十分不利。由于这类巷道的服务年限很短，一般只有2耀3a时间，这就要求巷道支护成本要低。因此，在煤矿掘进巷道中采用锚杆支护十分有必要，主要是由于锚杆支护的支护速度快、成本低且安全可靠。本文首先介绍了煤矿掘进巷道中锚杆支护的必要性及锚杆支护技术的作用，然后介绍了锚杆支护的应用情况。2锚杆支护技术的作用

1煤矿掘进巷道中锚杆支护的必要性

过去煤矿掘进巷道的长度较短，往往只有几百米，现在可达几千米。过去多采用型钢支护和木棚支护掘进巷道，而对于大范围的巷道支护，采用型钢支护或木棚支护显然既不经济也不现实[1-2]。型钢支护、木棚支护的支护速度慢、人力劳动强度大，且无法实现机械化。现在煤矿开采对巷道断面有着严格的要求，这就要求必须对支护方式不断地创新和完善。随着煤矿开采深度的增加，采矿工作面的开采强度增加，这就对支护强度提出了新要求。为了保证巷道支护强度，煤矿掘进巷道必须要采取新的支护方法。此外，随着综掘机的出现，巷道掘进速度越来越快，如何有效提高掘进巷道的支护效率显得尤为重要。要保证煤矿掘进效率就必须使巷道支护效果从根本上得到提升。因此，煤矿掘收稿日期：2019-06-11

作者简介：宋沁红，1984年生，男，山西晋城人，2006年毕业于山西煤炭职业技术学院采矿技术专业，助理工程师。

随着技术的发展，锚杆支护已被大多数矿井所接受。其支护效率较高，便于实现机械化，且支护成本较低。与锚网配合使用，锚杆支护的支护效果更好。经过多年发展和应用，锚杆支护技术的支护效果和安全性得到了很大改善。多数情况下，锚杆杆体选择具有很高强度的螺纹钢[3]。根据锚杆使用的位置不同，锚杆杆体的材料不同，例如，靠近工作面一侧的锚杆支护需要采用塑钢，因为回采中会有很强的动压作用在该处锚杆上。应根据巷道围岩特性进行锚杆的选择，对于巷道围岩比较稳定的情况，选择直径小的锚杆，相反选择直径较大的锚杆。由于地质不同，锚杆支护采用的原材料不同，在比较松软的煤矿中需要采用全长锚固。常见的锚杆类型如图1所示。2.1改善巷道围岩稳定性对于新开掘的巷道，由于受到地层压力作用，需要采用一定的支护工具维持煤矿巷道稳定性，减缓巷道断面的缩小，提高巷道围岩稳定性，以保证巷道的安全性[4]。在早期的煤矿掘进巷道中多使用金属支架、混凝土及木材等材料进行支护，对巷道的支护能力有限，且对支护材料的需求量大，支护成本较高，需要大量劳动力。锚杆支护已成为了巷道支护的主要手段。2.2改变巷道围岩的承载结构经过多年使用，锚杆支护的安全性已被众多学者所证实。对于锚杆支护的主要原理存在以下几点认识：a)锚杆支护对围岩具有加固作用（见图2a)）。在巷道进行支护时，锚杆一般是等间距排列的，在预应力作用下，在锚杆周围会形成一个压缩性区域，多个锚杆的压缩性区域连接起来就形成了一定厚度的压缩带。这在一定程度上能改变岩体的应力分布方式，防止岩体·180·

2019年第7期宋沁红：煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用2019年7月

出现松动现象。b)锚杆对岩体起着一定的悬吊作用（见图2b)）。这主要是指通过锚杆将岩石悬吊在巷道的周围，控制破碎岩块的下沉问题。c)锚杆支护区域会形锥形螺母

涨壳式锚杆

2205

卡爪

托板螺帽

a)机械式锚杆

杆体

托板柳钉头

6

1

成组合梁。在煤矿掘进巷道中，在顶层来安装锚杆就会使得锚杆的预应力产生一定的组合梁作用，进而增强整体的承受能力，这种情况只适用于预应力锚杆。单位：mm

1500~1800

椎16

2

3

4

楔子杆体

涨环

150

螺棒

1.树脂；2.固化剂；3.玻璃小管；4.聚乙烯薄膜塑料袋；

5.左旋麻花部分；6.椎38挡圈。

b)树脂锚杆

图1常见的锚杆类型

a)加固作用b)悬吊作用

图2锚杆支护的作用

3

3.1煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用

锚杆支护技术应用中存在的问题虽然锚杆支护技术的成熟度较高，应用广泛，但中国的锚杆技术应用还存在一些问题，这与中国的煤矿地质条件复杂有关。存在的问题主要有以下几方面：a)机械化程度不高。由于中国复杂的地质条件，巷道掘进多采用悬臂式掘进方式，这就导致在进行锚杆支护时需要多个配套作业来辅助完成支护。支护时多了几道工序，导致掘进和支护的配合整体协调性差，支护效率低，且存在重大安全隐患。b)锚杆支护施工与掘进的工作匹配程度低。在进行掘进巷道时，不能进行锚杆支护作业，只有在掘进工作停止后才能进行锚固作业，这就导致了掘进机整体开机率低。此外，锚固作业时间要明显长于掘进作业时间，这就出现了采掘和支护的重大矛盾，严重影响了巷道的快速掘进。c)掘锚一体机技术还有待完善。在锚固的钻眼过程中，需要将钻孔中的岩屑清理掉，否则会影响锚固效果，这就需要大量的水冲洗钻孔，在冲洗过程中会有大量水遗留在巷道中，这在一定程度上会影响巷道施工。3.2锚杆支护技术的在巷道支护的应用a)用于破损巷道的修复。例如，在采用混凝土支架对巷道进行支护时，由于巷道动压的存在，支护巷道表面很容易出现一些裂缝，如果不进行及时修复这些裂缝会导致巷道支护的整体性被破坏。在这种情况下，可利用锚杆对混凝土支架的裂缝进行锚固，防止裂缝进一步扩大。煤矿巷道围岩表层面出现浮石的情况下，需要利用锚喷支护方式对其进行修复。在事故发生时需利用连接锚杆的槽钢梁防止岩石滚落，这样在一定程度上才会保证工作人员的安全。b)减轻巷道的底鼓现象。巷道底鼓的出现，会导致巷道地面凸起，严重影响巷道使用。可将底鼓起来的土体铲掉，但这种方法作用不持久，需要反复铲，工作量大。采用锚杆支护可有效防治巷道底鼓现象，主要通过巷道横角上位置的锚杆锚梁拉紧煤矿掘进巷道底板。4结语

在煤矿掘进巷道中，锚杆支护已成为一种主要的支护方式。这种支护方式具有方便、高效、成本低及强度大的优点。对于掘进巷道而言，如果实现了掘锚一体化，对于解决煤矿开采过程中的采掘紧张问题十分有帮助。粗略介绍了锚杆支护的有关知识及其在巷道支护中的应用情况，可以为相关工程技术人员提供一定的技术参考。参考文献：［1］张伟敏.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用［J］.内蒙古

煤炭经济，2015(10)：49-50.

［2］刘建忠.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用［J］.科学之

友，2013(12)：31-32.

［3］朱振平.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用［J］.山西化

工，2017，37(5)：134-136.

［4］秦渤.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用［J］.能源与节

能，2018(3)：185-186.

（责任编辑：高志凤）

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