探究锚杆支护加固技术在矿山巷道掘进中应用

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1、探究锚杆支护加固技术在矿山巷道掘进中应用　　【摘要】锚杆支护加固技术几乎适用于煤矿巷道的所有类型，应用范围十分广泛。近年来，为了解决深部及复杂困难巷道支护难题，又开发出高预应力、强力锚杆支护技术。不仅重视锚杆的强度，而且更重视支护系统的刚度，特别是锚杆预应力的重要性，真正实现了锚杆的主动、及时支护，充分发挥了锚杆的支护作用。【关键词】锚杆支护；矿山巷道；掘进中图分类号：TV223文献标识码：A文章编号：引言：我国煤矿主要是井工开采，需要在井下开掘大量巷道。据不完全统计，国有大中型煤矿每年新掘进的巷道总长度高达

2、8000km左右，80%以上是开掘在煤层中的巷道，保持巷道畅通与围岩稳定对煤矿建设与安全生产具有重要意义。随着煤矿开采强度与范围显著增加，巷道布置出现了以下发展方向：(1)在巷道断面形状与大小方面，拱形断面向矩形断面发展，以提高掘进速度与断面利用率，回采巷道有利于采煤工作面的快速推进；小断面向大断面发展，以满足大型采掘设备与高开采强度的要求。(2)7在巷道层位方面，永久性巷道从岩巷向煤巷发展，以提高掘进速度，缩短建井周期；放顶煤开采技术的广泛应用，使得回采巷道从岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展。(3)

3、在回采巷道数量方面，单巷布置向多巷发展，以满足高瓦斯矿井及大型矿井运输、通风的要求。(4)从巷道赋存条件方面，埋深从浅部向深部发展，简单地质条件向复杂地质条件发展。所有这些发展趋势都增加了巷道支护难度，对支护技术提出更高、更苛刻的要求。煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。一、我国煤矿锚杆支护的发展我国煤矿于1956年开始在岩巷中使用锚杆支护，至今已有50多年的历史。锚杆支护经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。早期的锚杆主要是机械锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、端部锚固

4、树脂锚杆、快硬水泥锚杆及管缝式锚杆等。这些锚杆支护强度与刚度低，支护原理上仍属于被动支护，只适应于简单地质条件。对高强度锚杆支护技术的认可是从1996～19977年引进澳大利亚锚杆支护技术开始的。通过引进技术与示范工程，高强度螺纹钢锚杆并进行加长或全长树脂锚固，动态支护设计方法，小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法在很多矿区得到推广应用，取得较好的支护效果和经济效益。但是，随着巷道埋深增加，地质条件的复杂化及受到强烈的采动影响，高强度锚杆支护逐渐暴露出很多问题。在深部及复杂困难巷道中，高强度锚杆支

5、护巷道围岩变形大，支护构件破坏严重，支护效果差，不能满足安全生产要求。井下应用大幅度减少了巷道围岩变形与破坏，巷道支护与安全状况发生了本质改变。同时，实现了高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度的“三高一低”的现代锚杆支护设计理念，在保证支护效果的前提下，显著提高了巷道掘进速度与工效。目前，国有大中型煤矿的煤巷锚杆支护率达到60%，有些矿区超过了90%，甚至达到100%。二、锚网支护在复采残采煤层中的应用近年来伴随煤炭资源的越来越匮乏，原始煤柱也愈来愈少，旧采迹、跨落带变多，给锚杆支护造成了一些的困扰。通过对压

6、实顶板稳固的采迹、跨落区实施锚网支护，施工难度很大。实施时利用U型棚与锚杆支护技术进行联合运用。通过长期的成功应用，表明锚杆支护不光受限于原始煤层中的应用。绝大多数掘进巷道都采取了锚杆支护，有些旧采迹中也实施了锚杆支护，实施过程中锚杆间距和排距都是500mm×500mm。针对岩性较为松软的地带、地质结构变化地带以及支护状况复杂的地带，减小了锚杆的间距和排距，以确保井下的安全生产。为了提高顶板的牢固性，采用了长度为2.4m的螺纹钢5根，以强化对顶板的加固，发挥加固拱以及提高筋的效果。从底板0.5m处实施锚杆作业

7、，使用长度为1.8m的锚杆进行护帮，金属网采用菱形网（网孔间距为500mm×500mm），网边联接方式为网扣70.1m一扣压一扣的辫式链法，不但美观而且坚固耐用，同时在托盘（铁质）上增设一木托盘，拧紧螺丝之后，能够缓解顶板的造成的压力，使得铁托盘无需直接承受压力，延缓了铁托盘变形的周期。三、煤矿井下巷道锚杆施工技术（1）凿眼之前以及光面爆破之后，务必严肃实施敲帮问顶方法，随时将松石处置好，并且及时采用单体和托木配合完成临时支护，禁止空顶下施工。（2）锚杆眼应该与煤层或者巷道的外部线条垂直。（3）依据巷道实际状

8、况把控好锚杆眼凿入深度，以保证锚杆托盘能够与煤层外壁靠紧，确保锚杆的效果。（4）打完锚杆眼之后，必须把锚杆眼内的煤粉清理干净之后才能进行锚杆安装。（5）锚杆安装结束之后应该立刻挂网，金属网应沿着煤层外壁拉实、铺平，网边联接采用铁丝（12号双股）拧大于3个结，而后按照要求的时间采用机械或者扭力扳手扭紧锚杆螺丝，锚杆螺丝宜露出螺母10mm～15mm。（6）煤矿井下巷道锚网实施后，应该每班都派专人检测顶板