淺談煤礦支護技術

概 要：本文結合國內主要運用的錨桿支護技術的現狀分析了錨桿支護技術的具體作用原理和設計方式，闡述了支護理論的演變，說明了支護技術的重要意義，最后強調了錨桿支護技術的實施以及施工過程中的注意事項。

關鍵詞：煤礦；支護技術；錨桿支護

煤礦產業的安全生產工作離不開行之有效的煤礦支護技術。在分析和總結了近年來國內多起煤礦事故發生的原因后，我們發現究其根本原因則是支護技術的不過關。血的教訓除了讓我們深思之外，更多的應該引起我們對煤礦支護技術的重視。另外，國內需求日益旺盛的煤礦能源消耗促使煤礦開采在深度、廣度和強度上有更高的要求，如何在深度大、地壓大、地溫高、巖溶大的極不穩定條件下運用先進的支護技術維持一個具有強有力支護的煤礦巷道對確保煤礦高效率的安全生產顯得尤其重要。

1 支護理論的演變

我國有較長的煤礦開采歷史，相關學者對巷道支護的重要性有深刻的認識，在經過理論結合實踐之后，我國學者總結出的很多支護方法引導了我國煤炭產業的安全生產。例如提出了人為加強圍巖自身的堅硬程度從而增加圍巖對巷道給予的強地壓的承受能力，這種支護理論稱之為新奧法支護理論。這種支護理論還詳細的闡述了圍巖具備承擔施載物體和承載結構體的“二重性”，在巷道支護過程中扮演的角色極其重要。聯合支護是巷道支護中運用最為廣泛的支護原理，針對復雜的巷道支護問題，我國學者從哲學角度出發，提出了“先柔后剛，先讓后搞，柔讓適度，穩定支護”的重要理論，較好的解決了這一問題。

松動圈支護理論是在聯合支護理論的基礎上提出的一種支護理論，一直以來，松動圈支護理論針對圍巖變形異常的問題得不到很好的解決，后來我國學者又創造性的提出了針對圍巖松動圈的大小采用不同的支護技術的方法，使得這一問題迎刃而解。再后來，隨著在提高圍巖應力狀態，加強圍巖承載能力等方面的突破性進展，從而誕生了一種更為實用的支護技術，即錨桿支護技術。經過多年的實踐對比，錨桿支護技術較于其他支護技術在國內的應用范圍最為廣泛，在經濟性和技術性方面都取得了長足的進展，筆者在下文中將詳細介紹錨桿支護技術，以及在實施過程中需要注意的問題，希望可以對有關方面有一定的參考價值！

2 錨桿支護技術的使用現狀及其具體作用原理和設計方式

2.1 錨桿支付現狀分析

錨桿支護在我國有近60年的使用歷史，因其高效，高速的特點，以及在支護工具方面的創新，使其成為我國煤礦巷道支護不可或缺的重要手段，對巷道支護有立竿見影的效果，煤礦安全作業的技術管理水平也因此而提高，繼而使得我國的綜合煤產量也得到了突飛猛進的提高。目前情況下，利用錨桿支護技術來對巷道圍巖加以控制在國內成為一種普遍現象，錨桿支護技術能夠使圍巖的穩固性得到保證，從而保障井內的正常安全施工，圍巖的垮落或者是發生較大的變形狀況也得到了有效的避免。

2.2 錨桿支護技術的具體作用原理

挖完煤礦巷道后，將錨桿牢牢的錨如事先打好的圍巖眼內，再充分運用圍巖的自身強有力的屬性，進一步的加固巷道內的圍巖，巷道支護的效果得以顯現，這即是錨桿支護技術的運用原理。錨桿支護技術有四個方面的具體作用，即懸吊、組合粱、減少跨度以及擠壓加固拱的作用。

懸吊：運用錨桿將有可能出現冒落的巷道圍巖或軟弱的巖層懸吊在上部堅硬的巖體之上，讓錨桿來承擔弱巖或冒落圍巖的重量。

組合粱作用：為了充分解決懸吊作用在層狀地層中所存在的一些局限性，于是有關學者又提出了組合粱作用，把巷道的層狀頂板當成是疊含梁。各層板梁在荷載作用的影響下都會出現單獨彎曲的現象，此時每層的板粱上下緣都是分別處在受壓或是受拉的狀態之中。運用錨桿來把各組合板梁加以壓緊，在荷載影響之下，所有板梁的彎度就像是同一塊板粱的彎度，每層板粱的抗彎度得到了一定程度上的提高，同時也使得巷道頂板巖層的承載力得到了提高。

減跨作用：在礦井內的巷道上裝置錨桿，可以使壓力拱的跨度及高度在一定程度上得到減少。在礦井內的巷道跨中加設一根錨桿，就像是在這個地方打上了一根支柱，使原拱按照1：1的比例分成了兩個較小拱，進而使得壓力拱的跨度變成了原拱的二分之一，與此同時其高度也得到了較為明顯的降低。

擠壓加固作用：在巷道內的塊狀形圍巖中錨入錨桿能夠使巷道內具有冒落可能性的一些危石相互彼此之間進行擠緊，從而達到擠壓加固巖石的作用，進而在一定范圍之內的巷道圍巖四周，形成一個既可以維持其自身穩定性的又可以防止巷道上層的巖石出現松動變形現象的加固拱，充分的保障了施工環境的安全穩定性。

2.3 錨桿支護技術的設計方式

當前，我國煤礦礦井內巷道錨桿支護設計的主要方式主要有兩種，即理論分析法和工程類比法，但是這兩種方式在實際操作中也有其自身的局限性。在經過不斷的研究和實踐操作之后，技術人員把設計理念和現代信息技術加以結合推出了全線信息跟蹤設計方式。這種設計方式具有其他設計方式所不具有的優勢和特點，比如，此種設計方式的針對性比較強：這種方式可以比較準確的預測出巷道頂部巖石的穩定性，所以它具有很高的可靠性；這種設計方式所需要的采集工作比較簡單而且還可以進行科學化的管理。

3 錨桿支護技術的實施以及施工過程中的注意事項

3.1 在巷道圍巖上安置錨桿

在圍巖上安置錨桿需要鉆錨桿眼及安裝錨桿這兩道工序來完成。在錨桿安裝之前，施工人員要按照錨桿布置方式具體的設計要求利用礦井內巷道的中腰線來標識出所要錨入錨桿的具體眼位。在打眼的時候，其眼位、角度以及眼深一定要符合設計要求。在鉆好錨桿眼以后，施工人員便可以實施安裝錨桿的工作。

3.2 錨桿安裝過程中所需要注意的事項

通過廣泛的推廣實施巷道錨桿支護技術可以實現高產高效的回采工作面。但是在安裝錨桿過程中施工人員還要謹記下面的六個問題：

3.2.1 安裝巷道錨桿支護一定要有操作規程，在施工過程中嚴格的按照操作規程來實施，組織施工還要遵循電曝巷錨桿支護技術的有關規定。

3.2.2 一定要按照操作規程所要求的錨桿眼之間的距離和捧距來具體的布置錨桿眼，錨桿與達迎頭之間的距離一定要小于錨桿的捧距。

3.2.3 在具體實施打眼之前一定要做到敲幫問項，從而找到可能冒落的巖石部位；并在其周圍架設臨時性的支護，然后再實施鉆眼工作。在實施鉆眼時還應該注意按照事先已經確定好的眼位標志處進行操作，在完成鉆眼以后施工人員還應該把存于眼內的一些巖粉或積水進行清除工作。

3.2.4 在安裝錨桿的時一定要用機械或者是力矩扳手擰緊錨桿，從而保障錨桿的托盤能夠緊緊的與巷壁相貼，切忌在錨桿的托盤后面填充一些渣子、木楔等物質。

3.2.5 在運用錨桿來支護圍巖的施工現場，工作人員一定要準備好測力計或者預緊力扳手，確保能正確的進行拉力試驗。在礦井內施工的時候一定要保護好這些器材。

3.2.6 在遇到巷道圍巖層理發育、巷道不能成型、鉆進速度出現異常、底板處現底鼓等情況的時候，安裝錨桿支護的作業應該立即停止，及時組織分析這些問題出現的原因并采取有效的措施加以防范，在此之后才能繼續進行正確的操作。

4 結束語

經過多年的研究和探索，我國的煤礦支護技術方面已經取得了諸多的成就。從最初的探索階段到廣泛應用再到改善提高，煤礦巷道支護更多地降低了支護成本，減輕了施工人員的勞動強度，提高了采煤的效率和煤礦的安全生產水平，為煤礦高產高效打下了堅實基礎！隨著我國科學技術不斷發展和突破，錨桿支護技術也將會得到更大程度的完善和發展，因而它也將會成為最有潛力的巷道圍巖支護技術，進而有效的提高煤礦企業的產量，給企業帶來較大的經濟社會效益。

參考文獻

[1]陳明.煤礦支護技術與設備[J].經濟生活文摘，2012（79）.

[2]宗兆亭.論煤礦礦井中巷道錨桿支護技術[J].勘察與測繪，2012（12）.