煤矿掘进巷道锚杆支护的应用分析

2022-09-12

引言

随着我国国民经济的迅速发展。社会对能源需求的发展提出更高的要求。随着可持续发展的战略相继被提出，它对我国煤炭能源的发展起到非常关键的作用。企业开采技术的发展本身也会对我国煤炭行业的发展提出更高的要求。因此，现有的企业只有不断地提升开采的技术水平，才能够在之后更好地提升煤炭的质量。目前，锚杆支护既可以保障煤矿巷道的安全，还能够在节省投资成本的基础上更好地提升整体经济效益，最终也就能够推动我国企业向前发展。

1. 煤矿掘进巷道锚杆支护技术的研究背景

随着我国煤矿开采强度和开采范围的逐步增加。巷道布置正向着如下几个方向发展[1]。第一，从巷道层位的方面考虑，永久性的巷道正从岩巷向煤巷方向发展，并通过提高掘进的速度来缩短建设的周期。多数放顶煤开采技术的应用，使得回采的巷道正从岩石的顶板先向煤层顶板发展，之后再向全煤巷道不断地发展。第二，从巷道断面的形状和大小着手，可以看到拱形的断面正逐步向着矩形的断面发展，巷道掘进的速度也会加快。只有不断地回采巷道才能够加快工作面的推进速度。当小断面逐步向大断面发展的过程中，更多大型的采掘设备的开采强度会逐步加深。第三，目前，单巷正逐步向多巷发展。这样才能够更好地满足高瓦斯矿井和大型矿井的运输要求和通风的要求。第四，从巷道存赋的条件看，埋深也将呈现由浅到深的方向发展。地质条件也会逐步变得越来越复杂。总体而言，这些发展出来的支护技术也会对煤矿掘进巷道的发展提出更高的要求。

2. 掘进巷道锚杆支护方式

(1)掘锚巷道锚杆支护

本文以某煤业公司的某煤业为例子来具体分析。本掘进巷道宽度为5m，高度为3.7m。虽然顶板存在脱落的情况，且局部的位置出现了片帮的现象，但是整体状况相对较为稳定。本次主要就巷道顶板的“锚索+螺纹钢锚杆+钢筋骨架”的模式来有效地发挥作用。在实际操作的过程中，也主要采用“塑料网+玻璃锚杆+木托盘”的方式来操作[2]。整体操作的过程中，可以让锚杆机先搭载锚杆钻机来完成锚固作业。之后再在顶部锚杆和帮锚杆的位置来有效地进行施工。需注意将锚索的排距控制在2m。其中，掘进作业和锚固作业确实在使用的过程中存在时间重叠的现象。操作过程中，如果让锚固和掘锚机配套进行作业，整体效率将会非常高。整体操作的过程如图1所示：

(2)连采机巷道锚杆支护技术

可以选择某公司内部的某一连采机巷道，并将巷道的高度控制在3.7m，宽度则控制在5.3m-6m。整体结构如图2所示。正因为副帮整体较为平整，并将空顶距控制在20m-100m的位置，但是多数冒顶和片帮又显得较为罕见。在正式片帮的模式下，顶板主要可以在“锚索+圆钢锚杆”的模式下更好地进行运作。有关人员可以在“双巷作业”的模式下在两个巷道内部使用四臂锚杆钻车。在运作的过程中，其连采机也能够全面地进行锚固和掘进的工作。当锚固和掘进的距离控制在20m，就可以将锚杆钻车和连采机有效地进行调换，最终也能够有效地完成循环的作业。注意在操作的过程中将锚杆之间的排距控制在1.2m，并将锚索的排距控制在2.4m。整个连采机锚杆支护的方式如图2所示。在所有支护方式中，连采机巷道锚杆支护技术相对较为简单。如果能够实现同步工作，则会产生较高的效率。在此种操作模式下，每个月的掘进速度大约为270m。

3. 煤矿掘进巷道锚杆支护中存在的问题

以上介绍了包括“掘锚巷道锚杆支护”和“连采机巷道支护技术”。但是这两种常用的煤矿掘进巷道锚杆支护技术在使用的过程中存在着多数问题：

(1)机械化水平较低

多数中国专家在掘进煤矿巷道的过程中，由于多数受到了煤矿地质条件和掘进设备的约束。在实际掘进的过程中只能够使用悬臂掘进机进行掘进，甚至还要进行配套的作业。于是，操作的过程中，多名矿工会直接携带好合适的钻机和其他工具来协助进行掘进工作[3]。但是，这样单一的工作方式不仅效率较低，甚至会直接威胁工作人员的身体健康。因此，中国煤矿掘进巷道锚杆支护技术的机械化水平普遍较低。在实际建设的过程中，大家要全面地提升锚杆设备的机械化水平。

(2)锚杆支护过程中没有完善的配套技术

在实际进行锚固施工的过程中，钻眼一直都在锚杆的过程中发挥重要的作用。在实际钻眼的过程中，大家要利用水流或者气流才能够直接冲出残留在钻孔内部的岩屑。这时，直接被冲出的岩屑也会和周围的气流直接混合，之后再有效地在上空飘荡。但是如果不能够及时进行处理，不仅会影响整个巷道施工的过程，也会严重危害锚固人员的身体健康。因此，在真正进行锚杆支护的过程中，大家要有效地改进对应的配套技术。

(3)锚固作业和掘进作业无法有效地匹配

如果要使用悬臂掘进机进行工作。则一定要先让其他类型的掘进作业都直接停止，才能够进行下一项工作。当然，在实际巷道掘进的过程中，掘锚机和锚固机在使用的过程中会出现时间重叠的现象。在同一个循环中，锚固掘进的时间一般较多。因此，在实际进行双巷掘进作业的过程中，一定要让锚杆钻车、连采机和梭车不断地变换作业才能够最终完成任务。只有这样，才能够在使用的过程中不对巷道的底板造成损坏。因此，在今后，我们需要将掘进巷道作业和锚固作业有效地匹配在一起。

4. 优化未来煤矿掘进巷道锚杆技术的策略

(1)全面强化组织建设和技术指导

为了更好地解决上述问题，国家相关的政府机构应该全面地强化组织建设工作，并适当培训合适的大学生。一方面，大家可以在大学内部就专门对大学生进行培训，以便能够在第一时间了解大学生的思想情况。另外一方面，学校更需要有效地培训煤矿专业的大学生，并在今后的工作中真正做到理论和实际相互结合。

(2)全面提升巷道掘进配套的水平

在未来，大家也需要发展综合化的机械自动化技术，这样才能够更好地缩短施工的周期，并在之后提升开采的效率。其次，大家也需要在进行煤矿掘进之前做好细致的开采工作，这样才能够更好地为掘进工作提供更多的条件。最后，在真正进行掘进工作的过程中，大家要注意配合安装专业的除尘系统，这样才能够让锚杆和支护有效地结合在一起，从而使得开采的过程变得更加顺利。在实际开采煤矿的过程中，大家也需要真正采用科学的方法进行开采[4]。最终不仅能够提升锚杆支护设备的机械化水平，更能够让整个开采的环境变得更加安全和稳定。

5. 结束语

随着经济的不断发展，社会的生产力也在不断地进步。整个社会所需的煤炭资源也会得以增多。随着中国煤炭资源开采的程度变得越来越深，煤矿开采的难度会随之增大。因此，在实际进行煤矿掘进的过程中，一定要将锚杆支护技术运用到专门的某一领域，才能够在之后提升煤矿巷道掘进的质量。因此，在未来我们也需要不断地加强对锚杆支护技术的研究，才能够在之后切实地解决煤矿掘进过程中存在的锚杆支护问题。

摘要：随着社会经济的快速发展，最近几年社会各领域的事业已经取得了巨大的进步。也正是在这样一个大背景下，我国对煤炭能源需求提出了更高的要求。煤炭资源在我国能源结构中占据重要的地位。因此，只有加强对煤矿掘进巷道锚杆支护技术的研究，才能够让我国社会经济更好地取得发展。

关键词：煤矿掘进巷道,锚杆支护,应用策略