掘进巷道锚杆支护技术优化研究

掘进巷道锚杆支护技术优化研究

徐勇

云南省曲靖市富源县老厂镇

摘要：我们国家是一个煤炭大国，所以在实际开采煤矿的过程当中，需要运用大量的机械设备。其中掘进巷道是煤矿开采的关键环节，由于煤矿巷道地质条件较为复杂，掘进难度相对较大，所以在巷道掘进的过程当中应用锚杆支护技术，可以有效解决巷道掘进过程当中遇见的问题。锚杆支护技术的应用能够有效控制巷道围岩变形，进而进一步提高锚杆支护技术在煤矿巷道当中的实际运用效果。鉴于此，笔者就对掘进巷道锚杆支护技术优化进行了分析与探究，希望可以为相关探究人员以及工作人员提供一些理论性的借鉴与参考。

关键词：掘进巷道；锚杆支护；技术优化；探究

引言：当前。由于中国工业化的进展，许多较大规模的矿山在开发中，通常都是选择复合顶板巷道，近年来，在巷道支护开发与运行的工程中，存在一些较软弱型的地质情况。而对弱层顶板巷道内的支护作业，是目前煤矿发展中比较难点的一个部分，与此同时，也是今后在煤炭开发中急需解决的问题。而在煤炭巷道施工阶段，由于巷道顶部与周边的岩层特性都有着较大区别，顶板内侧的软弱层的发育程度也都是不一样的，对此，会导致巷道内部的应力大小存在很大的差别，则会让煤矿巷道顶板支护的效果不佳，不符合要求与标准。在进行巷道锚杆支护施工过程当中，通常会发生很大的密度，施工效率不高，有些成本投入比较大，而这些因素都会对整体的效果产生影响，同时也会存在一些安全隐患问题。对此，要对煤矿巷道锚杆支护技术进行探究，及时发现问题、解决问题，从而推动煤矿掘进工作的顺利开展。

1  煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展现状

1.1  巷道深度的挖掘对支护技术提升更高的要求

实际上，我们国家的煤矿开采，有着多年的历史，在春秋战时期我们的祖先就开始应用一些简易工具进行煤矿开采。但是即便如此，我们国家的煤矿开采技术仍旧十分落后，也不及一些发达国家，甚至相差甚远，很多开采都在地皮表面。直到上世纪八十年代以后，我们国家才开始应用一些简单的机械设备，而到了近些年来，科学技术水准已经得到了进一步的提高，其煤矿开采的方式也发生了转变，在其中采用了机械化的操作，对此，需要持续提高煤矿开采的深度，已经深入地下几千米的位置，但是这样严重增加了矿山的压力，这时相关工作人员就需要做出相对应的调整，不断更新支护技术，也适当采取了相对应的改进措施。

1.2  巷道断面扩大

众所周知，过去的矿井大多靠人工施工，机械化水平并不高，而且规模也不如现在的大，因此，自然对巷道断面大小的要求也就比较小。但由于现代科学技术水平的提升，矿井的机械化程度也有了显著的提升，过去采用的木棚支护、形钢支护等，已经不能满足现在的形势要求，而新建的更大规模的矿山必将进一步提出新的技术，这就对巷道断面有了更多的要求。在新建的矿山中，对设备的通风性能、运输能力等都需要进一步提高，使得巷道的断面也需要扩大到十几平方米或者更大，在这样的前提下，就需要施工人员使用新的支护技术，杜绝使用传统的技术，以此来适应当前煤矿巷道的要求。

2  掘进巷道锚杆支护技术的优化措施

2.1  锚杆支护设计

在进行锚杆支护设计的过程中，主要有以下几个方面需要注意：首先，需要根据巷道的具体情况确定锚杆的规格和型号，确保锚杆支护设计满足现场施工要求；其次，根据巷道围岩的具体情况，确定锚杆的长度和数量；最后，需要对锚杆支护的位置进行确定。 在进行锚杆支护设计时，必须要考虑到锚杆在巷道中的具体位置以及支护效果。在煤矿巷道掘进过程中，通常情况下巷道围岩处于应力集中状态，因此在进行锚杆支护设计时，应该将巷道围岩分为两部分：一部分是靠近工作面的围岩，另一部分是远离工作面的围岩。对于靠近工作面的围岩而言，应该将其作为主要支护对象。对于远离工作面的围岩来说，其承受能力较差，因此在进行锚杆支护设计时必须要充分考虑到这一点。 此外，还应该结合煤矿巷道工程实际情况以及地质条件来确定锚杆支护设计方案。在煤矿巷道掘进过程中需要对其围岩进行充分了解。因为在煤矿巷道掘进过程中会受到地质因素、人为因素以及自然因素等方面的影响。为了有效避免这些影响因素对锚杆支护效果造成影响，需要对巷道工程的实际情况进行充分了解。在煤矿巷道掘进过程中必须要根据实际情况来选择合适的锚杆支护设计方案。

2.2  锚杆支护施工

锚杆支护施工是整个巷道掘进的关键环节，所以在施工过程当中需要严格按照设计图纸以及规范要求进行。具体的施工方法如下：对锚杆进行安装，在这一过程当中需要遵循由下至上的原则，并且按照顺序安装，与此同时需要保证每个锚杆安装到位，进而提升锚杆的应用效果。锚杆孔的深度不得超出5米，钻孔必须要垂直于巷道围岩方向，钻孔角度为45°~60°，并且根据具体状况对钻孔进行清洁与冲洗。应用专用的注浆工具将树脂药卷与水泥砂浆进行搅拌均匀，搅拌时间为30~60s。将搅拌好的树脂药卷与水泥砂浆均匀的涂抹到锚杆孔当中，保证每个锚杆孔都被树脂药卷与水泥砂浆填满。将锚杆穿过树脂药卷与水泥砂浆之间的间隙，并且按照顺序将锚杆拧紧。在支护完成以后对其进行注浆处理，注浆压力控制在0.6~1Mpa。对锚杆进行安装与固定，在安装锚杆的过程当中需要保证其垂直于巷道围岩方向，并且将其连接到锚杆上。除此之外在应用锚杆支护的过程当中，必须要充分根据设计要求将其安装到相对应的位置，保证锚杆支护施工符合要求。在固定完成以后需要进行回填处理，避免产生松动的问题。

2.3  巷道围岩变形控制技术

巷道围岩变形控制技术主要是通过合理的选择支护方案、提高锚杆的支护强度、控制巷道围岩变形速度来达到控制巷道围岩变形的目的，从而有效保证煤矿巷道掘进的顺利进行。其中在巷道围岩变形控制技术中，需要根据具体的煤矿巷道掘进情况，合理选择合适的支护方案。此外，还需要选择合适的支护材料和工艺来保证支护效果。例如，在煤矿巷道掘进过程中，采用锚杆支护技术可以有效提高锚杆的支护强度。此外，在煤矿巷道掘进过程中还可以采用柔性支护巷道围岩变形控制技术。柔性支护巷道围岩变形控制技术主要是指在煤矿矿井开采过程中，采用柔性支护方式对井下巷道围岩变形进行有效控制。

结语：

总的来说，煤矿掘进巷道的锚杆支护技术，对煤矿领域的发展有着一定程度的推进作用。而锚杆支护技术作为煤矿掘进巷道当中至关重要的部分，发挥出的作用是十分强大的，支护效果显著，可以尽可能减少煤矿掘进巷道当中施工人员的伤亡，除此之外，还可以有效解决支护资源，并且降低成本，有利于提高有关煤矿企业单位的整体经济效益。对此，煤矿企业单位需要及时了解现时期的煤矿巷道锚杆支护技术的新动态以及发展趋势，并且应用最先进的支护技术手段，进而进一步提高煤矿企业单位的工作效率以及开采质量，并且促进企业单位的发展，进一步实现经济的最大化。基于此，上文就从多个方面对掘进巷道锚杆支护技术优化进行了探究，以供借鉴与参考。

参考文献：

[1]范向军,张登崤,董子渤. 快速掘进巷道高性能锚杆支护技术优化研究及应用[J]. 煤,2023,32(04):33-35+73.

[2]何勇. 煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护的应用研究[J]. 内蒙古煤炭经济,2022,No.346(05):17-19.

[3]于达. 煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J]. 冶金管理,2021,No.429(19):14-15.

[4]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,No.39(03):71-72.