关于煤巷锚杆支护技术及其施工管理

关于煤巷锚杆支护技术及其施工管理

蔡鹏

河南省商丘市永城市车集煤矿 河南永城 476600

摘要

煤巷锚杆支护技术与原来的棚式支护相比是一种新的支护方式，为保证其应用安全。本文展开煤巷锚杆支护技术及其施工管理的分析，从锚杆功能、煤巷锚杆支护设计原则入手，具体分析煤巷锚杆支护技术适用条件，施工应用的管理要点。希望进一步深化对煤巷锚杆支护技术的了解，提升应用价值，确保该技术应用安全与应用质量。

关键词；锚杆；煤巷锚杆支护技术；管理要点

引言

锚杆支护技术是当前常见的煤矿巷道施工安全控制技术，因为这一技术形式良好的支护效果，被广泛应用，有效提升了煤矿挖掘工作的经济性、安全性。随着现代施工技术的进步与发展，锚杆支护技术的受力能力、支护能力也都在提升，把控煤巷锚杆支护技术与施工管理要点，对确保锚杆支护质量，保障煤矿巷道安全具有重要意义。

1 锚杆的功能分析

一方面是早期强度强化作用。锚杆支护技术实施中锚杆与岩体不是单一的作用，二是二者相互作用的整体，在发挥作用的时候通常会将锚固体作为一个承载结构。面对不同的裂变和变形状态，锚杆支护的能力会改善岩体力学参数，进而提升岩体的峰值强度、峰后强度、残余强度[1]。即使破坏锚固体前后，破裂的岩体性能依旧是会有改善，锚固体同样发挥作用。再有应用锚杆支护可以增加围压，改变岩体的应力，让破碎的岩石依旧保持强度。最后锚杆会对围岩，破碎区和塑性区具有抑制作用，也能控制煤巷围岩的变形。

另一方面是后期锚杆与锚索共同支护作用。随着围岩变形的力度变大，锚固体承受能力、稳定性也会有所降低，这会导致应力向深度转移，载荷转移到锚索下方稳定岩层中，以此会让锚杆和锚索共同发挥支护作用。

2 煤巷锚杆支护设计的原则

一是坚持“刚柔并济”的原则。锚杆支护技术的应用不是简单的悬调，而且要结合实际选择合理的参数，保障煤巷锚杆支护具有一定的承载力，也要确保其可以适应围岩的变形量。

二是锚杆支护的动态设计原则。在锚杆支护应用时候要注意及时反馈各项信息，并分析、修改，保证锚杆支护技术合理应用，由此该技术是一个动态设计形式。

三是坚持预紧力原则。高预紧力是保证主动支护实现的关键，提升锚预紧力有助于提升围岩的强度，防止对围岩的早期破坏，进而提升围岩的承载力，确保锚杆支护的效果[2]。

四是锚注一体化原则。对高应力软岩巷道，采用锚封一体化、锚注一体化的施工技术，可以实现对巷道开展外锚内加固处理，让锚杆加固与注浆加固的优势共同发挥，形成相互联系、相互作用关系，保证承载力。

3 煤巷锚杆支护技术的适用条件

锚杆支护技术作为一种新兴技术形式，具有支护效果好、支护成本地，施工作业环境好、施工人员压力小，安全可靠等优势，被广泛应用。但是这一技术不是适合所有的巷道开展工作，而是要结合实际的地质环境、地质结构、巷道类型选择最为适合的支护方式。锚杆支护技术一般适用在准备巷道、回采工作面的开槽、开切眼、综合开采工作面的收尾工作或者是巷道的交叉点。锚杆支护技术的应用是从顶板开始研究，最后到整个巷道的选点试验，当前已经达到较大范围的应用与推广[3]。在锚杆支护技术应用中需要施工人员熟练掌握锚杆支护技术，并且可以应用数据分析与锚杆支护适应性，提升锚杆支护技术的应用效果，不断总结经验，促使锚杆支护技术在不断试验中应用范围再次扩大。当前锚杆支护技术已经从初期普通巷道中应用，逐步扩展到综合开采巷道及工作面的应用中，对开切眼、尾项收尾、开采工作等具有良好的应用效果。

4 煤巷锚杆支护施工的管理要点

4.1 爆破要求

锚杆支护技术实施中的爆破环节需要严格制定爆破图表，保证爆破参数合理。严格执行爆破表中的线、定点、划线琅线操作，在施工前要在中腰线上打好第一个正顶眼，之后在插木棍作为导向，确保打眼的质量与实施爆破的要求一致。之后在周边眼装好炸药、孔口封泥、空气柱，符合安全规程的规定。最后则是预留爆破，放炮后由人工刷帮，确保剔除松动的围岩，保证巷道壁光滑，防止应力过于集中。

4.2 “三径”匹配原则

锚杆支护技术中锚杆安装要坚持锚杆直径、锚孔直径、树脂药卷三者合理匹配，即“三径”原则，这一环节设置会直接影响锚杆的锚固效果、锚杆支护的安全，以及整个锚杆支护技术应用的合理性、经济效益。经过多次实践得出，当钻孔直径42毫米，则选择35毫米的锚孔剂；当钻孔32毫米直径则选择28毫米的锚孔剂；28毫米钻孔直径则是选择23毫米的锚固剂。锚杆支护技术中三径匹配原则实施中要坚持锚固力、锚杆材质、锚孔直径是一致的，且锚杆直径越大，遇到的工作阻力也会越大，然而加大了锚杆直径后，锚杆的材料成本也会随之增加。由此选择何种锚杆要结合实际施工中围岩性质、施工成本等方面综合考量，选择最适宜的组合方式。

4.3 锚杆安装工艺

在打眼工作结束之后，也要关注事后处理工作，要将底锚样孔沿着锚杆反复进退，将孔洞内部的所有杂质都清除干净，以此保障锚杆实际作用，确保锚定力稳定发挥。在钻眼的时候若是采用煤电钻、风钻这时要注意树脂搅拌时间不超出25秒，等树脂凝固之后，取钻挂网，再等待15分钟，即可安装托板，将螺母旋紧，并保持托板、煤面、岩面三者贴合，才能发挥托板的承载力，避免顶层出现离层。

4.4 锚网支护施工工艺

在锚杆支护技术施工中锚网操作要符合具体的施工规范，确定好中线、锚杆位置，找准锚杆与锚眼的距离，排距误差的大小控制在±100毫米。而且要保证操作中锚杆与煤层是垂直的，而锚杆与顶板的夹角则是控制75°以上。在施工中要注意每100米做一次锚杆拉力试验，做好红色标记。最后,要固定好锚杆与锚网。将锚杆螺母拧紧加固，拧紧力至少控制在100N·m。锚网则是将金属网搭接规格控制在100毫米，联网丝中每隔200毫米拧一次扭结。最好是采用双边三花金属网连接，均匀分布连接点，将整个金属网铺平，保证巷道中心线与顶网垂直。

4.5 监测监控

监测与监控是确保锚杆支护技术实现的关键部分，主要监测监控巷道变形、顶板离层、锚杆受力三方面。通过监测能保证随时掌控锚杆支护技术施工中顶板变形程度、锚杆的工作状态，以此不断的验证、修复锚杆支护设计形式，确保锚杆支护技术的实施为巷道提供安全保证。

4.6 质量监督

做好支护质量是煤巷道锚杆支护实施效果的关键，为保证这一技术的应用效果，需要重视三方面的质量监督。首先，保证锚杆支护技术施工中锚杆产品的质量，要采用获得MA标志的优质产品，未支护提供保障。其次，要按照规程、严谨施工、把控技术，避免施工现场出现蒙混过关的请提供看。所有参与施工人员必须具有经验、专业技术过关，尤其是锚杆打眼人员、安装人员。日常要做重视员工培训学习，掌握最新施工技术，合理、灵活应用，将技术技能转变为生产力，确保施工质量。最后，要实施多层、严格的质量验收制度，确保施工质量。坚持锚杆支护技术施工现场质量控制，记录巷道顶板的变化情况，填入当班质量记录中，在班后做好回报。若是迎头条件发生变化，则要结合实际条件、及时灵活的提升迎头支护的级别，并交接清楚，技术人员现场确定后，确认最终的支护形式与参数。

结束语

煤巷锚杆支护技术的合理应用，需要不同环节均发挥作用才能实现，这是一个系统过程。需要在应用中结合实际巷道的条件，及时调整优化锚杆的参数。同时煤巷锚杆支护技术应用施工中需要强化管理，确保各个环节施工技术有保障，做好监督与质量控制，以此提升锚杆支护稳定性，确保安全高效生产。

参考文献

[1]张伟.煤矿井下巷道掘进锚杆支护技术应用[J].当代化工研究,2021(14):95-96.

[2]万明晖.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].江西化工,2020(01):173-174.

[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(22):194.