煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例

摘要：煤炭在開(kāi)采的過(guò)程中難度較高，容易出現(xiàn)安全事故，因此必須不斷提高煤炭巷道錨桿支護(hù)的質(zhì)量，以提高煤礦開(kāi)采環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。煤礦巷道錨桿支護(hù)是整個(gè)巷道安全的重要保證，也是煤礦開(kāi)采工作正常運(yùn)行的重要前提。當(dāng)前煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不夠成熟，導(dǎo)致煤礦巷道支護(hù)的穩(wěn)定性偏差，阻礙了開(kāi)采工作的進(jìn)程。文章闡述了煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用的相關(guān)概況，分析了煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；錨桿支護(hù)；應(yīng)用實(shí)例；煤炭開(kāi)采；安全事故 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TD35 文章編號(hào)：1009-2374（2015）03-0160-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0269

煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用于煤礦開(kāi)采中已經(jīng)將近有70年，由此可見(jiàn)這項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)在我們國(guó)家煤礦開(kāi)采中的重要性。錨桿支護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到廣大工程技術(shù)人員和煤礦企業(yè)的認(rèn)可，具有有效、主動(dòng)、快速等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐以及不斷改進(jìn)和研究，已經(jīng)成為煤礦巷道的一種非常重要的支護(hù)形式。我們必須不斷分析與研究煤礦開(kāi)采工程中煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，為煤炭開(kāi)采企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)概述

錨桿支護(hù)技術(shù)是指利用錨桿的特有作用也就是軸向作用力，利用這種作用力將周邊煤礦巖石的各種單向力或者是雙向作用力轉(zhuǎn)換成為三向受力，這樣大大降低了巷道的作用力，提高了錨桿的支護(hù)作用力的綜合技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)能夠改變高壓巖石的承載力，提高支護(hù)工具的抗壓能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊的物體承載能力進(jìn)行分化與控制的目標(biāo)。

煤礦巷道錨桿支護(hù)的發(fā)展歷史較為悠久，在我國(guó)煤炭開(kāi)采行業(yè)中運(yùn)用的次數(shù)比較多，經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段以及發(fā)展形式。這些形式基本上概括為機(jī)械形式的支護(hù)手段、鋼絲繩混合砂漿形式的支護(hù)手段、支護(hù)的頂端采用樹(shù)脂的形式以及混合水泥等錨桿支護(hù)形態(tài)。若從穩(wěn)定性和支護(hù)強(qiáng)度角度出發(fā)，傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)依舊為適用于簡(jiǎn)單地質(zhì)環(huán)境的被動(dòng)支護(hù)，直至后來(lái)引入了高強(qiáng)度螺紋鋼、動(dòng)態(tài)支護(hù)設(shè)計(jì)等新技術(shù)、新材料后，錨桿支護(hù)的主動(dòng)性和穩(wěn)定性得到了較大改善。

煤炭巷道錨桿支護(hù)能夠有效地控制周邊巖石的發(fā)展趨勢(shì)，保證巷道工作的安全性能，改善煤礦開(kāi)采的工作環(huán)境，從而提高煤礦開(kāi)采的效率。

2 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 煤礦開(kāi)采工程的基本簡(jiǎn)介——以平莊礦區(qū)中典型的紅廟煤礦為例

紅廟煤礦是我們國(guó)家比較典型的軟基石巖層礦井，軟基層特性決定了周邊的巖層穩(wěn)定性能比較差，煤礦層與基石層之間的銜接比較差，這就導(dǎo)致巖層極其容易被風(fēng)化與水蝕。這種煤層情況下，巷道錨桿支護(hù)工作難以開(kāi)展，需要不斷改進(jìn)與完善，加大了煤礦開(kāi)采的成本，提高了危險(xiǎn)性能，比一般的煤礦開(kāi)采難度上升4%～6.2%，嚴(yán)重地影響了紅廟煤礦開(kāi)采的

進(jìn)度。

2.2 煤礦巷道的相關(guān)概述

煤礦巷道是指在煤礦開(kāi)采過(guò)程中為了保障開(kāi)采工作正常與安全運(yùn)行所挖掘的通道，其主要功能是為了輸送煤炭、提升煤炭、動(dòng)力資源輸送以及便于通風(fēng)與排水等。一般的煤礦巷道的截面形狀為拱形、梯形或者是馬蹄形等。煤礦巷道通常有直立巷道、水平巷道以及傾斜巷道，不同的巷道類(lèi)型有著各自的功能作用，都是根據(jù)實(shí)際的煤礦開(kāi)采情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此必須慎重地進(jìn)行

抉擇。

2.3 煤礦開(kāi)采的基本條件

煤礦開(kāi)采的層次：平莊紅廟煤礦4號(hào)煤井中的4-2層

開(kāi)采煤層的基礎(chǔ)條件：4-2層與其緊密銜接的4-1層的距離比較短，4-2層同4-1層兩層之間的最小化距離僅僅有5.5m，最大差距僅僅是8.8m，并且4-1層煤礦已經(jīng)完成了開(kāi)采工作。

4-2煤層的基本厚度為6.11m，并且這層煤炭?jī)?nèi)部含有許多層的夾矸。

煤層的傾斜角度大致為14°～15°。

煤層單軸抗壓強(qiáng)度僅為4.8MPa，頂板砂質(zhì)泥巖強(qiáng)度為15～35MPa，直接底為砂質(zhì)泥巖，單軸抗壓強(qiáng)度為23.5MPa，且具有膨脹性。

2.4 采用樹(shù)脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)

由于紅廟煤礦4號(hào)煤井的特殊性，我們采用的是樹(shù)脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)。錨桿長(zhǎng)2.3m采用Φ21mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，頂端用快速錨固劑、后部用慢速，錨桿的基本排距為900mm，頂板每排7根，間距為860mm；每排每幫3根錨桿，間距為700mm，錨桿預(yù)緊力距為450N·m。錨桿索是20mm，利用樹(shù)脂端部來(lái)加強(qiáng)堅(jiān)固性，在每個(gè)2m的距離內(nèi)要使用3跟錨桿固索，之間的距離是1.32m，其拉力為190～240kN。

2.5 根據(jù)具體的接近量與膨脹量進(jìn)行支護(hù)

準(zhǔn)備工作就緒之后開(kāi)展支護(hù)工作，根據(jù)具體的接近量與膨脹量進(jìn)行支護(hù)。當(dāng)煤礦巷道距離地面20m以上時(shí)，錨桿支護(hù)的承載力也就越大，但是在挖掘到120m的時(shí)候趨于穩(wěn)定，需要張拉錨桿固索，以此來(lái)穩(wěn)定巷道，保證巷道的穩(wěn)定性。

3 煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行煤礦巷道錨桿支護(hù)工作的過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)時(shí)刻注意以下問(wèn)題，這樣才能夠最大程度地提高巷道的穩(wěn)定性與安全性：在進(jìn)行巷道挖掘的過(guò)程中要時(shí)刻勘測(cè)周邊巖層的環(huán)境以及抗壓承載能力，避免出現(xiàn)坍塌與塌方的現(xiàn)象；錨桿支護(hù)工作要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與制度進(jìn)行，不可隨意對(duì)待；錨桿之間的距離應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)詳細(xì)與精確的測(cè)量之后才能實(shí)施；巷道挖掘以及錨桿放置的材料與工具必須符合國(guó)家部門(mén)的規(guī)定，切忌偷工減料，提高安全性與穩(wěn)定性；煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過(guò)程中要時(shí)刻檢測(cè)錨桿的穩(wěn)固性，嚴(yán)格地測(cè)量與記錄錨桿的承壓力與拉力數(shù)值，積極預(yù)防突發(fā)事故等。

不僅如此，煤礦巷道錨桿支護(hù)實(shí)施過(guò)程中若是受到其他方面的阻礙，一定要利用科學(xué)合理的方法進(jìn)行解難，迅速查明原因，采取有效的措施加以解決與改進(jìn)，只有徹底解決之后才能夠繼續(xù)開(kāi)展錨桿支護(hù)工作。煤礦巷道錨桿支護(hù)工作人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)方面的程序，加強(qiáng)監(jiān)督與管理工作，保證每項(xiàng)工作的質(zhì)量符合煤礦巷道挖掘要求，從而提高煤礦開(kāi)采工作的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦開(kāi)采行業(yè)的工作質(zhì)量是我國(guó)其他行業(yè)發(fā)展的重要前提與基礎(chǔ)，是社會(huì)生產(chǎn)與生活活動(dòng)的重要資源。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，為煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用奠定了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與科技基礎(chǔ)。因此我們必須不斷改革與創(chuàng)新錨桿支護(hù)技術(shù)，為煤礦開(kāi)采提供技術(shù)條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 王宏偉，姜耀東，趙毅鑫，祝捷，單如月.軟弱破碎圍巖高強(qiáng)高預(yù)緊力支護(hù)技術(shù)與應(yīng)用[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2012，（4）.

[2] 胡濱，林健，姜鵬飛.錨固劑環(huán)形厚度對(duì)樹(shù)脂錨桿錨固性能影響的研究[J].煤礦開(kāi)采，2011，（4）.

[3] 胡濱，康紅普，林健，范明建.風(fēng)水溝礦軟巖巷道頂板砂巖含水可錨性試驗(yàn)研究[J].煤礦開(kāi)采，2011，（1）.

[4] 張濤，黃韶華，朱建雯.煤炭開(kāi)采地表沉陷環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析[J].能源環(huán)境保護(hù)，2011，（3）.

作者簡(jiǎn)介：王拴照（1965-），男，山西柳林人，太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院在讀研究生，山西樓俊礦業(yè)集團(tuán)有限公司工程師，研究方向：礦業(yè)工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）