淺析礦井巷道錨桿支護技術的運用

高翔

摘 要：在煤礦巷道中支護的關鍵技術就是錨桿支護，在進行煤礦安全生產、工程質量保障的方面，都起到了高效性。礦井錨桿支護技術實施的過程中，一定要與實際情況相結合，在錨桿技術應用的基礎上，提高改進的措施，改善錨桿支護技術在煤礦巷道的運用，積極地提升錨桿支護在礦井巷道的使用效率。

關鍵詞：礦區巷道；錨桿；支護技術

在煤礦的開采過程中巷道的支護，屬于重要的操作技術，根據礦井巷道開采的需求，合理規劃錨桿的支護，保障煤礦巷道的支護強度。隨著礦井巷道斷面不斷地增大，開采深度不斷增加，對錨桿支護提出更高、更苛刻的要求。為了解決這些支護難題，科研院所、大專院校及煤礦企業在錨桿技術方面做了大量研究工作。

1 煤礦巷道錨桿支護技術的原理和發展過程

1.1 礦區巷道錨桿支護技術的原理

錨桿支護在煤礦巷道工作中，屬于最常用的支護方法，是在煤礦巷道支護發展中的主要技術。對煤礦巷道錨桿支護的原理進行重點分析，例如：（1）懸吊原理，軟弱巖石、危險巖石、在錨桿的支護的作用下，需要懸吊在堅硬安全的巖石上，以此解決煤礦巷道頂板的問題，有效控制巖體的離層風險，保證好巷道頂板的穩定。（2）加固拱原理，經過研究發現，在軟巖石層中進行錨桿的安裝，需要一個承載結構。在錨桿進行安裝的過程中，錨桿的間距小，各個錨桿間的壓力圓錐體之間相互重疊，在巖石中形成了一個均勻的壓縮袋，均勻的壓縮帶可以承受住巖石的荷載情況，對拱內的巖石進行橫向和縱向的加固，最后巖石處于三項受力的狀態，提高了巖石承載能力。在錨桿的支護過程中形成的加固拱越厚，形成的巖石越穩定。（3）組合梁原理，錨桿支護與巷道頂板，利用預緊力的約束，將疊合梁，最后轉為組合梁，增加頂板巖石穩定的承受力。

1.2 煤礦掘進支護現狀

1.2.1 煤礦巷道。在我國一半以上的煤礦開采都是在地下進行的，在進行開采的過程中一定要注意煤礦內部的通風排水和煤礦的運輸，這個空間統稱為巷道。在進行煤礦開采的過程中，開采環境惡略，容易發生坍塌事故，所以在開采的過程中為了保證工作人員的生命安全，一定要合理布置巷道的方向，煤礦技術不斷地普及，巷道實現過渡，放頂煤開采的過程中開采技術得到了普及，導致巷道在進行挖掘的過程中，挖掘的速度快，整體的工期短，需要從老舊的巷道逐漸向巖石的巷道逐漸過渡；地下開采的煤礦巷道規模較大，煤礦的數量較多，在進行運輸的過程中，通風要求嚴謹，煤礦在開采的過程中單項的布置越來越少，多巷道越來越多；需要充分利用巷道的斷面，在進行挖掘的過程中，傳統的拱形斷面逐漸減少，矩形的斷面逐漸增加，導致在煤礦開采的過程中效率增加，質量增加，巷道的斷面越來越多在進行挖掘的過程中難度也變大了；煤礦不斷地大面積的開采，地質條件多變，從這些趨勢來看，巷道在開采的過程中會發生很多的風險，挖掘的難度變大，就必須要求我們在挖掘的過程中對技術嚴格的創新，穩固好巷道的安全。

1.2.2 煤礦巷道掘進支護。現階段在煤礦巷道的施工過程中錨桿支護應用最為廣泛，需要通過提高巖石的強度來解決在施工過程中出現的圍巖張裂的問題，在開采的過程中一定要注重三高和一低，錨桿支護的高強度、高剛度、高的可靠性，支護密度，可以保證在挖掘的過程中提高挖掘的效率。在我國現階段很多企業在煤礦開采的過程中都采用錨桿支護的技術，最后形成了一套完整的錨桿支護成套的技術，根據策略制定相應的標準和制度，推動錨桿技術的不斷發展。

2 礦區巷道錨桿支護技術的運用

2.1 參數設計

煤礦巷道錨桿支護技術的參數設計，要符合煤礦巷道作業的基本情況。本文以某煤礦巷道錨桿支護技術為例，探討具體的參數設計。該工程案例中是矩形巷道，規格：4.4m×2.8m，煤層厚度在2.4-2.6m，巷道支護時，選用φ20×2200mm的左旋螺紋鋼錨桿采用3-6-3布置，錨固方式采用樹脂錨固劑，端頭錨固，錨固長度700mm，鋼筋鋼帶的長度是 4.2m，冷拔絲網搭接長度100mm，采用18#鐵絲雙股捆綁，錨桿的錨固力要達到105KN，力矩不能低于120N·m。

2.2 技術方案

煤礦巷道錨桿支護的技術方案，首先采用綜掘機一次性成巷，然后是錨桿支護的工藝，在煤礦巷道內，設計臨時支護，選用3根超前探梁，支撐已掘巷道，錨桿支護作為永久支護。在錨桿支護過程中，工作人員要一邊觀察頂板，一邊進行支護作業，錨桿支護過程中，嚴禁工作人員站在未支護頂板下作業，嚴禁超空頂距作業。錨桿打設角度應垂直巖面打設，最大不應大于75°，安裝錨桿時，遵循錨桿支護的規范；最后錨桿支護中的安全措施，安全措施是錨桿支護技術方案中不可缺少的部分。

3 礦區巷道錨桿支護技術的改進

3.1 強度改進

煤礦巷道錨桿支護技術中的強度改進，是指增加錨桿支護的強度，解決支護強度較低的問題。錨桿支護體系，重點在自身的質量和支護上，實現強度改進。例如：煤礦巷道的軟巖環境內，錨桿支護應該強化錨固力與初錨力，降低煤礦開采的阻力，進而提高錨桿支護的整體強度，錨桿支護強度改進時，還要配合錨固劑的應用，促使錨桿系統中的錨固力，具備支撐錨桿的支護能力，部分煤礦巷道錨桿支護中，存在局部支護薄弱的問題，強度改進中，采取錨梁支護的方法，增加圍巖表層的約束力，以免支護中加重破碎區的擴散程度。增大錨桿支護時的巖石強度，能夠在煤礦巷道中，起到很大的保護作用，降低巖石的破壞水平，有效降低巖石的振動頻率，促使煤礦巷道保持平整光滑的狀態，避免發生應力過度集中的情況，進而提升錨桿的強度及預應力，維護錨桿巷道工作面的穩定性。

3.2 技能改進

煤礦巷道錨桿支護中的技能改進，是指提高操作人員的技能水平，進而提高錨桿支護在煤礦巷道作業中的工作水平。操作人員在錨桿支護中，不僅參與錨固的業務，更是監測支護中的各項技術內容，要求操作人員具備專業的技能和較高的素質，由此才能保障錨桿支護的效果。煤礦企業采取教育培訓的方式，培養操作人員的技能，在此基礎上，強調錨桿支護技術的重要性，改進錨桿支護的技術方式。操作人員要具備分析錨桿支護數據的能力，根據煤礦巷道作業中錨桿支護的狀態，判斷支護方案是否達標，及時發現錨桿支護中的缺陷，給出可行的處理方案，規避錨桿支護在煤礦巷道作業中的風險隱患，預防安全事故的發生。

4 煤礦巷道錨桿支護應用過程中的注意事項

在進行挖掘的過程中，錨桿支護應該注意以下問題，才能夠最大程度的提高巷道的穩定和安全：在進行巷道挖掘的過程中一定要考慮好周圍巖石的環境和巖石的承載能力和抗擊能力，避免在施工的過程中，出現巷道塌方的狀況；在巷道內錨桿支護的過程中一定要保證錨桿支護工作要按照相關的固定進行施工，不可以隨便對待；在錨桿記性確立的過程中，一定要確定好錨桿之間的距離，進行精確的測量；根絕國家的相關規定確立，在巷道挖掘的過程中一定要保證巷道的安全，保證錨桿的材料和工具符合相關的規定，不可以偷工減料，影響工程的進度；煤礦巷道在進行施工的過程中應該時刻的關注錨桿的穩定性，嚴格的測量錨桿的承受力，對于出現的突發事故積極地應對。

5 結束語

在我國煤礦開采的過程中深度不斷增加，導致在煤礦開采的過程中會承受很大的壓力。煤礦的巷道在施工的過程中，安全風險較大，所以才有錨桿支護的方法，保證在煤礦巷道的安全性，盡可能地減少風險的發生，在煤礦巷道中錨桿支護技術，可以強化巷道的安全性能，還能夠降低材料的整體數量。

參考文獻

[1]焦生淘.礦區巷道錨桿支護技術的運用淺析[J].世界有色金屬，2017，03：222-223.

[2]馬振乾.厚層軟弱頂板巷道災變機理及控制技術研究[D].中國礦業大學（北京），2016.

[3]王茂源.煤巷錨桿支護設計混合智能系統研究[D].中國礦業大學（北京），2016.

[4]屈彪.某礦區復雜應力條件下不同錨桿的支護效果研究[D].西南科技大學，2016.