探讨煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用

探讨煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用

王博

义煤集团新安县郁山煤业有限公司 河南洛阳 471000

摘要：目前社会经济得到快速发展，在此环境背景下，对于能源以及自然条件提出了更高的需求。我国自然能源十分丰富，因此煤炭能源直接影响我国各行各业的成长和发展。本文首先介绍煤矿掘进巷道锚杆支护种类，并且结合工程建设过程中，支护方式的实际作用，进一步总结出锚杆支护方式应用。

关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；建设环境；支护模式

在煤炭开采和运作过程中，首先需要选择科学、合理支护模式，才能从根本上保证后续工作顺利开展，如果煤矿掘进巷道的结构稳定性无法达到国家标准要求，不仅无法保证煤炭开采质量和效率，一定程度上还会埋下严重的安全隐患。

1.锚杆支护方式种类

锚杆支护模式主要指的是工程施工过程中，针对边坡区域、岩土深基坑区域等地表外部建筑模式，以及隧道、煤矿采集巷道等地下工程施工中，对结构加固的一种支护模式。在实际建设时，应该是用金属零部件、木材质零部件以及其它类型原材料零部件制作成杆柱，进而深埋近地表岩石结构体以及施工区域周边预先制作的孔洞中，并且通过锚杆结构中端头、杆体等结构结合尾部托板，或者利用具有粘合作用的物质，将锚杆与建设施工周边围岩以及相对稳定岩石结构体进行有效结合，进而产生悬空效果、组合横梁效果以及补充效果等，最终实现结构支护最终目标。加上其支护方式在操作时，普遍具备经济成本较低、结构支护效果较好、操作方式灵活多变、占地面积小等优势，被广泛的应用在各个施工现场中。

1.1粘结型

针对煤矿掘进巷道进行支护施工时，如果使用粘结形态锚杆支护方式，就需要严格遵守以下标准规定^[1]。

第一，锚杆结构体的材料选择上，需要根据工程实际要求和外部建设环境，选择1，2级的钢筋材质，由于其孔洞钻取直径需要保证在18-32毫米左右，因此针对此种小直径孔洞，锚杆的杆体材质需要选择型号为Q235钢筋作为主要结构体。第二，其钢筋直径数据还需要根据工程建设的具体方案规划，根据现阶段我国大多数煤矿掘进巷道建设现状进行综合分析，粘结形态锚杆支护方式钢筋直径应该保证在16-32毫米左右，并且外部钢筋保护区域整体厚度不能小于8毫米左右，如果外部使用树脂材料，那么其厚度不能小于4毫米。如果杆体材质直径已经大于32毫米的话，那么需要采用锚杆居中结构模式，保证支护效果。

1.2锚固型

锚固型在实际材质和结构模式的选择方面，其杆体材质需要使用2级钢筋，并且整体直径需要保证在16-32毫米，并且一旦使用树脂材质，那么利用锚固药剂进行固化的整体时长不能超过10分钟，快干水泥材质凝结时间也同样不能少于12分钟。加上目前我国大部分煤矿掘进巷道在支护结构建设时，会使用锚固长度为200-250毫米的树脂材质锚杆，所以其快干水泥的锚固长度应该保证在300-400毫米左右，根据锚杆数据，所搭配托板应该选择型号为Q235的钢材质结构板，并且整体结构厚度不能小于6毫米。

2.锚杆支护方式作用

目前，大多数煤矿掘进巷道在支护方式选择上，主要以组合支护模式作为基础方式，但是在实际建设和施工过程中，支护模式需要根据其煤矿建设条件进深入分析，只有根据煤矿巷道情况，选择适合的支护模式，因此形成不同类型的组合支护效果，才能从根本上保证巷道施工的质量和效率^[2]。

2.1组合横梁支护

由于煤矿掘进巷道在实际建设过程中，其围岩从本质上属于一种岩石性结构，所以自身可以分成多层次的岩石结构层，加上岩石结构层的具体表现相对比较复杂，所以需要选择组合横梁模式锚杆作为基础支护方式，以此有效将复杂多层的岩石结构围绕加固，进而增强围岩核心承载力量，如果岩石结构层过于分散和脆弱，其支护模式可以利用岩石结构层之间的摩擦、挤压，从根本上保证围岩结构的稳定性和安全性。

2.2悬吊支护

煤矿掘进巷道初期支护模式主要以悬吊模式为主，但是由于我国煤炭开采区域的自然条件和地质结构各不相同，如果单一的使用悬吊支护方式，必然会产生问题何不足。比如：当煤矿掘进巷道围岩外部环境的岩石相对比较细碎，那么其结构自身就已经存在结构问题，以此作为基础使用悬吊锚杆模式，不仅无法有效确保锚杆结构支护的稳定和安全，一定程度上还会不断加剧围岩结构层的脱落，深入破坏围岩结构。

2.3组合拱锚杆支护

组合拱锚杆支护模式相比组合横梁锚杆支护模式来说，基础稳定性更高，当煤矿掘进巷道的岩石结构层过度分散和破碎，其支护模式可以利用自身优势，将围岩结构进行全面稳定，并且保证其能够最大限度发挥实际作用。比如：在大型的煤矿掘进巷道挖掘和建设过程中，如果产生大断面，可以使用组合拱锚杆支护模式，将建设区域外部相对分散和破碎的围岩进行巩固，以此不断降低围岩结构的脱落，提高围岩结构的安全性和稳定性^[3]。

3.锚杆支护方式应用

3.1施工注意事项

利用锚杆支护结构针对煤矿掘进巷道方案设计时，应该根据工程的实际情况，结合工程标准设计规定，针对锚杆位置孔洞间距进行合理调整和分析，明确最终位置后，记录数据。通常情况下，锚杆孔洞之间的位置间距不能超过100毫米，并且锚杆孔洞位置数据偏差不能超过5度左右，其中孔洞最深位置应该有效进行控制，不能超过锚杆30毫米位置上，其锚杆端头应该放置最低处，并且尾部暴露的长度不能超过20毫米。

3.2支护方案设计应用

在煤矿巷道建设前期，首先需要针对巷道建设环境和施工条件进行详细分析和数据整理，以此作为基础，重点观察巷道横向断面的结构形态、基础性能稳定系数等。同时在后期挖掘过程中，需要综合考虑巷道自身的松动范围、外部形态以及范围大小等方面是否产生形变问题，根据其数据和试验结果进行进一步计算和测试。当承受压力已经改变岩石松动范围时，其初始范围、形态会随之产生巨大转变，因此在实际设计支护方案时，应该以实际岩石松动范围作为基准，保证数据的准确性^[4]。

3.3支护施工应用

在针对煤矿巷道施工建设过程中，应该严格控制和管理施工规定和基础要求，并且其规定文件需要根据工程实际建设情况作为核心出发点，最终实现标准化、流程化以及有序化的技术施工。尤其在项目施工过程中，为了进一步提升施工人员的安全理念，应该在巷道设置清晰明确的警示牌，以此有效规范施工人员的工作流程。除此之外，煤矿施工企业和单位还应该不断强化监督和检查环节，保证每一个施工阶段的标准性和规范性。针对巷道围岩支护环境和实际情况相对比较复杂结构情况，应该不断强化锚杆支护整体强度，在此技术上积极使用点柱技术、架棚技术、锚固技术等相关方式，以此不断提升支护技术水平。

结语

由此可见，我国煤炭事业随着技术水平的提升得到全面发展，加上锚杆支护模式在实际煤炭巷道建设过程中，属于全新的新兴技术工艺，所以被广泛应用在巷道施工现场。除此之外，锚杆支护技术在应用时，无论是自身支护模式、方案设计还是施工条件等方面，通过技术人员的不断优化和提升，已经逐渐成熟化，有效保证煤炭生产和开采的质量和效率。

参考文献：

[1]李宸. 煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J]. 当代化工研究, 2019, 000(003):71-72.

[2]王海龙. 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究[J]. 石化技术, 2019, 026(008):332-332,334.

[3]秦明, 曹胡友. 煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J]. 内蒙古煤炭经济, 2019, No.291(22):200-200.

[4]张楠. 煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与技术分析[J]. 山西化工, 2019, v.39;No.181(03):180-182.