健全煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護保障體系確保安全生產

安平華

（大同煤礦集團公司煤峪口礦技術科 山西 大同 037041）

煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護方式具有支護效果好，成本低等諸多優點。 近幾年，煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護技術發展極為迅速，它的廣泛應用給煤礦企業帶來巨大的經濟效益，但是，隨著煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護巷道在集團公司的廣泛應用，出現了幾次大的煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護巷道冒頂事故，給全公司煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護技術的應用蒙上了一層陰影， 為此集團公司對幾次煤巷、半煤巖巷錨桿、 錨索支護巷道冒頂事故進行了詳細調查分析，事故原因一是管理工作跟不上，二是錨桿、錨索安裝不合格，三是位于斷層帶構造或高地層壓力特別是高水平應力圍巖巷道中使用錨桿與錨索聯合支護，錨索出現斷裂損壞，錨索損壞后，巷道變形增大，頂板下沉、離層、破碎、甚至發生局部冒頂，給巷道安全造成很大威脅，影響巷道的使用。 分析錨索破斷原因，尋求解決的技術措施，為了煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護的完善應用，應從以下幾個方面采取措施，從而建起集團公司以及煤峪口礦煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護保障體系，確保安全生產。

1 確立最適合我礦地質條件的煤巷、 半煤巖巷錨桿、錨索支護理論

錨桿支護是一項技術含量很高的支護技術，需要研究和掌握它的作用機理和科學的設計方法。 煤巷錨桿、錨索支護的理論較多，方廣為接受，傳統的主要有懸吊理論、組合梁理論、組合拱理論等。 隨著巖體力學的發展，特別是破碎巖體力學性能的進一步揭示使砂巖煤巷破裂圍巖錨固體的力學性能研究完成為可能由此發展了巷道錨桿、錨索支護圍巖強度理論。 隨著對巷道圍巖水平應力及其對圍巖破壞特征和程度制約作用等問題的認識，錨桿、錨索支護技術及施工機具的發展，強化頂板的“剛性梁”理論應運而生。

目前我礦煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護的理論基礎為巷道圍巖的關鍵承載圈一理論和錨桿支護穩定理論。 錨桿支護的作用存在不同受力階段各有特點，圍巖擴、離層是錨桿受力的主要原因，在設計中不僅僅考慮破碎的圍巖重要引起的載荷， 更重要的是錨桿對破碎巖層擴容和離層的約束作用， 我礦11、12# 合并層掘進的巷道分為沿煤層底板的兩順槽巷， 沿煤層頂板掘進的工藝巷和瓦斯抽放巷，11、12# 合并層煤厚6.5－8.2m,采煤方法為一次采全高,低位放頂煤開采,頂板巖性為粉細砂巖:厚度20－26m（沿煤層底板掘進的兩順槽巷支護方式為錨桿、錨索聯合支護,沿11# 層頂板掘進的巷道采用錨桿支護）適用于錨桿、錨索支護,14# 層掘進的巷道為半煤巖巷道,14# 層煤層厚度1.0－2.6 頂底板巖性為細砂巖,厚度3－10m,有層理、節理發育,易風化為近距離煤層開采,下山巷道上層有一定數量積水, 應用錨桿 錨索支護受地質條件的影響,因此無論是那一種錨桿支護理論,它都是以一定的假說為基礎,各自從不同的角度,不同的條件闡述錨桿支護的作用機理,都有一定的適用條件.巷道圍巖的關鍵承載圈理論和錨桿支護的穩定理論是否是我礦最適合的支護理論, 仍需進行深入的理論研究和工程實踐和檢驗. 地質部門提供準確的巷道圍巖的地質構造,為施工隊組指明方向。

2 完善錨桿、錨索支護設計方法

2.1 錨桿支護設計是煤巷、半煤巖支護技術中的一項核心內容,如果支護形式和參數選擇不合理,就可能出現兩個極端:一是支護強度太高浪費材料,二是支護強度不夠,出現冒頂事故.因此錨桿、錨索支護形式的參數的選擇對發揮錨桿支護的優越性具有重要意義。 目前，相對成熟并廣泛應用的主要有經驗類比法和理論計算法。

2.2 我礦煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護示范巷道的方案設計按以下步驟：（1）地質力學評估：包括對巷道圍巖（頂底板為煤層）力學性質測定測試和現場調查。 （2）初始設計：利用計算機數值模擬方法或現有理論公式計算、在巷道施工前進行。 （3）現場監測：利用測力錨桿及位移計算礦壓監測手段對錨桿受力及圍巖位移進行適時觀測。 （4）信息反饋和修改、完善設計： 根據現場監測的數據及曲線與初始設計進行對比，若相同則證明設計正確，否則應修正初始設計，調查支護結構參數使設計更加合理。

2.3 錨桿、錨索巷道支護使用材料及技術參數

道頂部使用￠18mm 高強度預應力錨桿，長度為2000mm，幫部錨桿￠18mm 圓鋼普通錨桿， 長度為18mm， 錨桿間排距800×800mm， 錨索鋼絞線￠17.8mm×7000mm,， 托板為350×350×10mm 鋼板，巷道中間每間隔4 米布置一個錨索。頂部錨桿用K2335 樹脂錨固劑各3 卷，每根錨索用K2335 樹脂錨固劑4 卷，幫錨桿用K3035 樹脂錨固劑1 卷。

3 確保錨桿支護安裝質量的措施

現場施工是錨桿、錨索支護的關鍵環節，對保證錨桿、錨索支護巷道的施工質量，掘進速度具有直接的影響，我們必須進一步做好下列工作。

3.1 錨桿、錨索支護施工

施工隊組應根據地質部門提供的地質資料、制定相應的施工技術管理辦法、作業規程及安全技術措施。 對施工人員進行錨桿、錨索原理，錨桿及錨索鋼絞線性能、機具及施工等技術培訓，經考試合格后方可上崗。 地質部門要對采用錨桿、錨索支護的巷道加強地質預測預報工作， 地質條件變化時，施工單位和生產管理部門及時采取相應技術措施， 巷道錨桿、錨索應緊跟迎頭施工，打一個眼，錨固一根錨桿，防止頂板離層破壞維持頂板的穩定性。

3.2 建立完善的隊組驗收制度，確保錨桿、錨索支護質量

隊組是錨桿、錨索支護的施工單位，同時也是驗收支護質量的第一關，隊組必須建立健全嚴格的錨桿、錨索支護質量驗收制度，從打錨眼深度、角度、錨固劑攪拌時間、鉆頭直徑與錨桿及鋼絞線直徑是否匹配、錨桿錨固力、錨索預緊力、間排距都必須建立嚴格的制度，嚴格按作業規程作業，確保安裝質量。 同時要實行編瑪管理，做好記錄、標記，使每根錨桿、錨索都有據可查，將來哪根錨桿或錨索出現質量問題知道是誰施工、是誰驗收的、從初始就把好錨桿支護質量關，確保安全生產。

3.3 搞好支護材料驗收

支護材料的質量直接關系到支護效果，應加強支護材料的管理，建立完善的材料采購、檢驗和發放制度，發現錨桿、錨索、錨固劑托盤等無出廠合格證、檢驗報告，嚴禁使用，對于支護材料的選擇可采用較為先進的招標制度，對于從事支護材料的管理的同志應不斷加強業務培訓，特別是煤巷錨桿支護材料方面的知識。 同時對于集團公司內部錨桿支護材料廠家，應加強管理，努力與當前煤巷錨桿支護相結合，重視錨桿支護產品的研制、開發和加工，使該條產業鏈實現系列化、規范化和產業化。

4 監測監控

煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護是一項隱蔽性工程、支護質量和巷道圍巖的穩定性難以直接考察，因此錨桿支護的現場監測十分重要， 需要利用監測數據不斷完善錨桿支護設計。

巷道監測主要內容包括圍巖表面收斂，深部位移，頂板離層狀況和錨桿受力等。 技術部門進行礦壓觀測，收集監測數據，對監測數據進行分析，進而利用監測數據完善錨桿支護設計。 對錨桿、錨索支護巷道做出安全預報。

監督檢查

煤巷錨桿、 錨索支護技術特征對職工的操作技能要求高，受地質因素影響大，現場存在的問題較為隱蔽，必須加強工程質量管理的監督。

分析集團公司最近幾年起，煤巷、半煤巖巷錨桿、錨索支護巷道冒頂事故原因，發現都存在對錨桿、錨索支護巷道監督檢查不到位的問題，地質構造不明以及有沖擊地壓顯現現象，致使保障體質最后一環沒有把握好，導致事故發生，因此我們強化生產、安監部門的監督檢查，明確責任、落實任務，制定完善的制度，確保安全生產的最后一關萬無一失。