煤礦掘進巷道錨桿支護技術的應用與質控策略

白廣東 王鎮

摘要：隨著科技水平的發展，工業發展水平不斷提升，而工業發展需要煤炭等化石能源的支撐，由此推動煤炭開采行業的發展。而煤礦一般深埋地下，需要通過巷道實現煤炭的開采，這對巷道的支護顯得尤為重要。在此背景下，煤炭公司加強對掘進巷道的重視，結合開采實際分析巷道的類型以及特點，分析支護方案，通過合理運用錨桿支護技術，從而保護開采作業的順利進行。

關鍵詞：煤礦掘進；巷道；錨桿支護；地質

DOI：10.12433/zgkjtz.20232747

為了保證開采效率與質量，巷道成為地下開采的關鍵結構，承擔人員以及煤炭的通行任務。而巷道作為地下通道的一種，需要承擔很大的荷載，容易出現塌方等安全事故，影響開采作業順利進行。施工人員根據巷道的實際需求將錨桿支護技術應用到巷道施工中，實現對巷道的支護。結合錨桿支護技術的特點以及巷道實際需求合理運用技術與質量控制，保證支護施工功能順利發揮。

一、掘進巷道與錨桿支護

（一）煤礦掘進巷道

煤礦巷道是煤礦地下工程中的重要組成部分，主要是指煤礦在開采環節，掘進施工階段形成的巷道。掘進巷道主要有以下特點：一是地質條件較為復雜，煤礦巷道通常位于地下較深的區域；二是通風需求較高，煤礦巷道需要高效的通風系統，以保障空氣流通和呼吸空氣的質量；三是任務量較大，掘進巷道，一方面承擔運輸設備的通行任務，這些運輸工具通過煤礦巷道進出，提供合適的通行能力和交通管理。另一方面需要大量專業的設備支撐，巷道中往往需要安裝煤礦機械設備、輸煤管道和電纜橋架等。這些設備需要有足夠的空間，并且嚴格遵循安全規范設計和施工，施工技術十分復雜。支護需求較高的特點，煤礦巷道施工需要采取高強度的支護措施，以保障人員和設備安全通行。支護項目應根據煤礦巷道的特定條件，采用不同的支護措施，如錨桿、隧道襯砌等。

綜上所述，煤礦巷道具有地質復雜、通風要求高、有大量運輸工具、設備安裝復雜、支護需求高強度等特點。根據這些特點在設計和施工過程中，結合實際情況，制定合理的施工技術方案，確保巷道的安全、穩定和高效運行。

（二）錨桿支護技術

錨桿支護是一種地下工程支護方式，廣泛應用于隧道、礦山、地鐵等工程中，可以增強地層的承載能力、保證工程安全。錨桿通常由鋼筋制成，通過鉆孔將錨桿傾斜埋放于地層中，再用高強度水泥等材料固定，與周圍的地層形成整體，增強地層的穩定性和承載能力。同時，錨桿支護可以有效減少地層位移和變形，對地下工程的施工和維護起著至關重要的作用。

錨桿支護技術在煤礦掘進巷道中主要發揮以下作用：一是對底層起到穩定作用，最大限度增強了地層的承載能力，在穩定地層的同時保障地下工程的安全性；二是規避地層的變形，巷道掘進作業涉及面較廣，很容易對周邊地層產生沖擊，進而導致地層變形。錨桿支護施工簡便，可以適應不同工程的需求，能夠通過靈活的設計有效減少地層的位移和變形，進一步保障地下工程的穩定性以及安全性，提高施工效率和工程質量。

二、煤炭掘進巷道中錨桿支護技術的優勢以及應用難點

巷道的支護借助錨桿支護技術，針對錨桿支護技術優勢的研究十分必要。由于巷道的復雜性以及錨桿支護本身的技術性，該技術的落實也存在一些問題。

（一）巷道錨桿支護技術的優勢

煤炭掘進巷道中的錨桿技術具有多樣化的優勢，十分契合巷道施工的順利落實，所以在實際作業環節，施工人員結合實際更好地發揮該技術的功能。

一是施工精準度較高而且穩定性較強。錨桿支護作業前，借助技術設備確定點位狀況，可以滿足地下工程的設計要求。錨桿支護技術將地層整合，使其成為整體，最大限度地保證地層的穩定性。

二是靈活多變，適應性較強，相較于傳統的支護技術，借助錨桿設備實現對地層的穩定，而錨桿可以結合巷道的實際需要合理選擇位置以及材料，錨桿支護可以適應各種地質條件和工程要求，施工靈活性較高。錨桿技術可以根據巷道的不同狀況合理選擇支護方式，適用范圍較廣。

三是施工效率較快，兼具環保功能，錨桿支護的施工時間較短，可以縮短建設周期，在保證施工質量的基礎上提高作業效率，降低作業成本。錨桿支護采用鋼筋等材料，可以回收利用，維護成本較低，對于大規模地下工程來說是一種經濟實用的支護方式，還能減少對環境的影響，符合可持續發展的理念要求。錨桿支護技術具有施工精度高、穩定性強、適應性強、施工時間短、維護成本低、環保性好等特點，為地下工程建設提供有力的支撐。

（二）煤礦巷道中錨桿支護技術的應用難點

1.地質環境復雜

煤炭開采需要分析地質狀況，針對巷道的支護作業需要面對各種復雜的地質狀況，在一定程度上增加作業難度。在實際設計環節，不同地質條件下的巷道，在設計錨桿支護方案時，考慮到地質結構、巖性等因素，才能確定合適的施工方法。針對地質復雜的地方可能需要多次的現場調整和施工技術調整。此外，相較于地面施工，地下空間更加復雜，作業空間較為狹窄，還需要氧氣等的支持，也會進一步增加作業難度，制約錨桿支護技術的落實。

2.巖層穩定性影響因素較多

錨桿支護作業主要是為了保證巖層的穩定，規避可能出現的坍塌事故，所以巖層穩定直接影響錨桿支護的作業質量。但是，未知的地質因素、采礦活動對巷道的影響，都會對巖層穩定性產生影響，所以錨桿支護人員在作業時需要考慮多方面的內容，否則很容易出現失誤，影響支護功能的發揮。

3.技術方面的問題

錨桿支護的施工質量關系到巷道的安全穩定，但由于施工環境限制以及復雜的地質條件，如何保證施工質量也是錨桿支護技術應用中需要解決的問題。錨桿支護具有很強的靈活性，可以根據巷道的實際需要合理選擇施工技術，但是，一旦出現失誤，就會在很大程度上影響技術功能的發揮。

三、煤礦掘進巷道錨桿支護技術的應用策略

（一）作業方案的制定

對于錨桿支護，由于巷道的規模較大，為了充分發揮錨桿支護的功能，在施工前需要結合巷道的實際需求制定科學的施工方案，為后續施工提供專業的指導。不同的地質條件需要不同的錨桿支護方案，例如，在巖溶地區，需要應用大面積分布式錨桿支護技術；在軟巖區使用弧形錨桿支護技術等。

（二）確定相關參數

為了確保錨桿支護精準度，在作業時需要借助專業的設備以及儀器對各項參數分析，以保證支護的精準度。施工人員根據特定工況和支護要求結合采取工藝和工作面進刀方式，確定錨桿支護的參數及布置方案。例如，在剪切煤壁工作面，利用大直徑密集加長錨桿支護技術，以支護巷道，增強工作面穩定性，同時保證人員安全。

（三）錨桿合理選擇

錨桿支護環節，可以結合不同的支護需求合理選擇材料以及支付方式，在實際施工環節，施工人員合理選擇錨桿。一方面，為確保巷道安全穩定，應將錨桿支護質量作為重點檢查對象。要實行設備跟蹤管理并實時監測，確保施工質量，避免支護失效。另一方面，在支護前結合煤炭巷道的需要確定材料，盡可能規避可能存在的質量問題。

（四）支護技術的選擇

在煤礦巷道支護中，同步推廣新型鋼支撐技術、預應力錨桿技術、螺旋鉆錨桿技術等先進技錨桿支護技術。這些新型錨桿支護技術可為煤礦巷道施工提供更加優質的支護保障，從而降低在井下可能出現的安全風險。

在實際作業環節，煤礦巷道錨桿支護技術應用策略包括根據地質條件確定錨桿布置方案、結合采取工藝和工作面進刀方式確定錨桿支護參數、檢查錨桿支護質量以及推廣應用新型錨桿支護技術。通過綜合運用這些策略，可有效提高煤礦巷道的支護能力，確保煤礦工作面的安全和高效運營。

四、煤礦掘進巷道錨桿支護技術的質控策略

錨桿支護技術是一種常見的隧道和地下工程支護技術，對工程的質量和安全具有重要作用。由于煤礦掘進巷道狀況復雜，地下環境會對支護產生很大影響。為了保證錨桿支護設施功能的發揮，還需要針對錨桿支護的作業流程進行質量控制。

（一）強化施工設計

施工設計作為錨桿支護的作業依據，直接影響錨桿作業質量，因此設計人員需加強對設計的重視。不合理的設計主要有未考慮工程實際情況、負荷計算不準確等，這些狀況的存在可能導致錨桿支護難以滿足支護需求，進而產生安全問題。在此背景下，設計人員根據實際工程情況和材料特性制定合理的設計方案，以確保工程的穩定性、耐久性和安全性。

（二）人員技術規范的控制

人員與技術作為錨桿支護作業的關鍵，直接影響整個工程的質量，所以針對支護人員以及技術規范的控制顯得十分重要。

在人員方面，部分煤礦巷道錨桿支護環節還存在施工人員技術水平不高，缺乏經驗和技能等問題，導致施工質量不穩定，從而影響錨桿支護的質量。相關單位加強對人員的招聘與培訓，一方面招聘專業的技術人員作業，提升隊伍的施工水平；另一方面，建立培訓機制，對入職人員進行技術培訓，提升其工作能力。

在規范方面，部分單位施工工藝不規范、缺乏嚴格的施工操作規程，如固結質量不良、鑲嵌質量差等，都可能導致錨桿支護的質量問題。就需要在施工前制定詳細的施工方案和工作流程，并建立完善的質量控制制度，實施現場質量檢查，對鑲嵌質量、固結質量等進行檢查，確保施工質量穩定可靠。

（三）材料監管以及安全防范

由于錨桿支護需要大量的材料，一旦使用質量不合格的錨桿材料或者鋼筋，或者未嚴格質檢材料，會影響錨桿支護的質量。因此，技術人員必須檢驗鋼筋和錨桿質量，以確保其材質符合國家標準，并對其化學成分、力學性能等測試，保證材料性能達到設計要求。在錨桿支護施工完成后，檢測驗收，檢查錨桿設置是否符合規范，是否達到設計要求，確保工程達到預期目標。此外，施工安全是保證支護質量的關鍵，錨桿支護技術安全防護措施一定要到位，確保施工過程中工人安全、機械設備操作人員安全、行車安全、瓦斯防爆工作安全等。

五、結語

當前，隨著我國經濟社會發展的轉型升級，能源資源的供應出現了緊張的局面，在此背景下，探索煤礦深部掘進錨桿支護技術，對實現煤礦的安全生產具有重要的意義。對于企業，煤礦的安全生產是實現經濟效益的前提，煤礦開采環節，巷道的錨桿支護作為保證開采質量的設施，很容易受到地質條件以及人員技術的影響出現問題，就需要相關人員加強對其重視程度，通過強化施工涉及、加強人員技術規范控制以及材料監管和安全防范，保障煤礦生產安全運行。

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