煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用探析

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1、煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用探析【摘要】锚杆支护技术是现阶段煤矿掘进巷道屮应用最普遍的支护技术。锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的运用有效提高了施工的安全性。本文对煤矿掘进巷道支护技术的发展情况以及锚杆支护的作用理论作了介绍。对锚杆支护技术的设计以及具休施工要求做了详细阐述。通过这些可以对锚杆支护技术的作用以及不足之处有清楚的认识和了解。【关键字】煤矿掘进巷道；锚杆支护技术；应用煤矿生产过程中选用科学合理的支护方式是煤矿操作的一个安全保障，是保证煤矿安全、稳定开采的一个前提。目前，煤矿掘进巷道支护技术也经过了一个长期的发展过

2、程，最传统的支护方式是木支护、砌硝支护,之后采用型钢支护，现在掘进巷道屮采用较多的是锚杆支护。锚杆支护与其他类型的支护相比具有更理想的支护效果，具有安全、快速、经济的优点，在巷道掘进的过程中能够有效减少工作人员丁作负担，煤矿生产效率也可以得到有效提高。下面是对煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的分析。1.煤矿掘进巷道支护技术发展概述煤矿掘进巷道支护技术冇一个长期的发展过程，主要经历了木支护、砌磴支护、型钢支护、锚杆支护。锚杆支护与其他支护类型相比具有一系列优势，在煤矿掘进巷道中得到了越来越广泛的应用。锚杆支护技术从上个世纪50年代从

3、国外引进，在我国实际应用中大致经历了两个阶段。一个是单体锚杆群支护阶段，在这个阶段，锚杆支护主要以水泥砂浆、钢丝绳、木锚杆为主［1］。这个阶段的锚杆主耍起悬吊作用，没有与周围岩石共同起作用。这个阶段的锚杆无托板，锚杆之间缺乏一定的联系。另一个阶段就是组合锚杆支护阶段，组合锚杆支护的运用跟煤炭开采实际情况息息相关。煤炭开采过称号出现了煤矿软岩问题，该问题的存在使单体锚杆群支护难以适应复杂的地质条件。针对这种现实情况，在组合支撑拱理论和组合支撑梁理论的指导下，组合锚杆支护在得到了发展和应用。新型的组合锚杆在巷道支护中得到应用和发

4、展，比如水泥药卷钢筋锚杆，树脂药卷钢筋锚杆等，均得到了良好应用。新型组合锚杆支护不仅可以起到悬吊的作用，同时还具有组合梁嗯哼组合拱的作用，支护的承载能力显著增强，煤矿掘进巷道安全性也得到了更充分的保障。2•锚杆支护的作用理论分析锚杆支护具有悬吊的作用，通过锚杆支护巷道表层的围岩用锚杆悬吊起来，锚主要固定在深层的围岩上。锚杆支护的悬吊作用具有一定的局限性，如果巷道周围的岩石是破碎围岩体，这种岩体在没有支护的条件下也会脱落，这种情况下锚杆支护的悬吊作用就发挥不出来。另外是组合梁理论，一般情况下煤系地层的围岩大多是层状的，像泥岩、

5、页岩等都是典型的层状岩石。这种地质环境下运用锚杆将这些I韦I岩锚固成一个整体，可以有效增强锚杆承载力［2］。冇的煤系地层较为破碎，围岩体通过白身的摩擦和相互挤压能够使自身达到一个稳定状态，在这种情况下，组合梁理论具有一定的缺陷，不能对该情况作出合理解释。另外是组合拱理论，组合拱理论能够有效解释组合梁理论不能解释的问题。比如围岩体破碎但依然呈稳定状态的情况用组合拱理论可以做出合理解释。在一些大断面巷道中，运用组合拱理论非常贴切，也更加实用。通过锚杆支护把相对破碎的I韦I岩进行组合，防止其进一步垮落，同时围岩体也可以通过自身的摩

6、擦以及相互挤压形成承载力较强的拱形结构，这样可以防止围岩进一步变形，最终达到安全目的。这儿种理论从不同方面比较全面的解释了锚杆支护的机理，随着煤炭开采过程中新情况的出现，锚杆支护也在进一步完善中，通过进一步完善，其可以在煤矿掘进巷道支护中发挥更重要的作用。3.锚杆支护设计及施工要求3.1锚杆支护设计依据杆支护设计中应当充分考虑巷道断面形状和其稳定性的问题，设计中也要和岩右巷道松动圈做比较。因为巷道松动圈的大小及形状容易受采动压力的影响。如果对岩石松动圈不加以认真考量，采动前后巷道围岩的类型容易发生一系列变动，岩石松动圈可能会

7、由小松动圈变为大松动圈，给实际施工的安全性带来严重影响。对巷道岩体情况进行分析时需要对围岩的岩石强度、岩石性质以及岩体的沉积变化和构造影响等有清楚的了解，为锚杆支护设计提供依据。在岩体调查、釆动构造条件、试验资料等基础上进行初步设计，初步设计过程中可以借助于工程类比來來确定支护结构，对支护参数进行预设计，在实施过程中根据工程反馈信息对初步设计做出及时修改和调整。3.2锚杆支护施工要求锚杆支护施工中首先需要确定好锚杆孔，锚杆孔的间距误差应该控制在100mm之内，锚杆孔轴向偏差不能超过5。锚杆孔的孔深不能小于锚杆体的有效长度，但

8、同时也不能长于杆体30mm的长度。锚杆安装时其端部必须推至锚杆孔底，锚杆的尾端露出外面的长度不应超过20H1HU锚杆施工过程中整个掘进工作面区域内应当按照标准化施工悬挂作业牌板，牌板悬挂的地点需要具冇良好的通风和照明条件。这样便于在施工屮进行监督和检查。施工中在一些特殊点应当釆用特殊支护，