浅析锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用

2023-03-05

近几年，我国的煤矿行业一直在加大开采力度，满足人们的日益所需。然而随着开采力度的不断加强，巷道断面所承受的压力就比较大，传统的支护技术已无法满足目前巷道断面所承受的压力。而锚杆技术的应用，既提高了支护效果，又节约了支护成本。然而其在具体应用中还存在着一些问题，本文以此为背景来对其在煤矿掘进巷道中的管理与应用展开研究。通过分析其应用的必要性，总结其目前应用存在的问题，提出支护技术的管理事项，以及其应用的对策，为锚杆技术的应用提供参考。

1. 锚杆支护技术应用的必要性

目前锚杆技术，因为其支护成本低、支护效率高等特点，已被广泛的应用在各种矿井的开采中。其跟锚网配合使用，有效的改善了支护效果。本文就对其应用的必要性进行分析。

(1)煤矿掘进开采深度的需要

传统的巷道支护采用的是型钢支护、木棚支护，这是因为过去的煤矿开采中，其巷道掘进的范围比较小，长度也比较短，因此型钢支护技术、木棚支护技术已足以满足支护需求。然而随着煤矿开采的深度不断增大，巷道的掘进范围增加，加大了巷道断面的压力，在加上目前开采过程中机械化程度不断提高，因此必须要创新支护技术，满足支护需求。

(2)煤矿掘进效率的需要

随着煤矿开采的深度不断增大，煤矿的掘进效率也不断的提高，如何保证掘进效率也成为了开采中需要注意的事项。目前开采过程中，在应用综掘机来进行开采，其开采效率非常高，为了保证其掘进的效率需要提高支护效率，来满足开采的速度。因此需要应用锚杆支护技术提高支护效果。

2. 锚杆支护技术的作用

(1)支护的适用性强

锚杆的杆体材质是螺纹钢，螺纹钢的强度比较大，承载力也比较大。并且根据围岩的特性可以选择不同的锚杆，如果巷道的围岩比较稳定，可以选择一些直径小的锚杆，如果巷道围岩稳定性较差，可以选择直径大的锚杆，保证支护效果。此外如果煤矿比较松软时，还可以采用全长的锚杆来进行支护，且靠近巷道的支护原材料选择塑钢以此来进行加固。由此可以看出，锚杆的支护适用性比较强。

(2)改善巷道周围围岩稳定性

在早期的煤矿开采中，一般都使用金属支架、木材支架的方式来对巷道进行支护，这种支护方式需要大量的人工来完成，支护成本非常高，在加上其支护能力有限，因此随着开采深度的不断增加，这种支护方式已被锚杆支护技术所取代。据了解目前的巷道压力都已经高达到地层的压力，因此需要提高支护效果，采用锚杆技术来保证其巷道的稳定性。

(3)改变巷道围岩的承载结构

锚杆支护是一种加固支护方式，其采用了金属件、木件、聚合物以及其它材料组合而成，既可以产生悬吊效果，又可以产生组合梁效果，因此提高了支护强度。并且施工占据空间小，且施工工艺简单，灵活，近几年不断的被广大学者们认可。锚杆支护技术的应用改变着巷道围岩的承载结构，首先其应用中是等间距排列的，多个锚杆连接起来就形成了一个具备厚度的压缩袋，分散了岩体的应用力。其次通过锚杆将岩石悬吊在巷道周围，避免了岩块下沉的现象。此外锚杆支护区域形成的组合梁，提高了整体的承受能力，从而改变了巷道围岩的承载结构。

3. 项前锚杆支护技术应用存在的问题

虽然锚杆支护技术被广泛的应用，但是在实际的应用中还存在着一些问题，需要注意。

(1)机械化程度不高

受我国地质条件的影响，目前各大煤矿开采中机械化程度也不同，很多煤矿的机械化程度并不高。在实际的开采中，仅采用悬臂式的掘进方式，这样就需要锚杆技术，配合其他的作业来共同完成支护效果。如果支护的工序越多，其整体的协调性就差，并且支护效率也会大大的降低，不但影响着掘进速度，还容易引发安全事故。

(2)锚杆支护技术与掘进工作匹配度低

在锚杆支护应用时，需要停止掘进速度才能进行锚杆支护，从而影响掘进机的整体掘进效率。并且锚杆应用需要的时间比掘进的时间要长，也影响着巷道的掘进效率。此外锚杆技术应用中，在钻眼环节需要采用大量的水来冲洗钻孔中的岩屑，在一定程度上也会影响巷道的掘进。因此本文以此为背景来对锚杆支护技术的管理与应用展开分析。

4. 锚杆支护技术的管理与应用

本文根据多年工作经验，对锚杆支护技术的管理与应用提出如下参考建议：

(1)锚杆支护技术的管理

首先在锚杆支护施工过程中，要严格的按照标准来设计锚孔，并且合理的设置锚孔之间的距离，锚孔的间距不能大于100mm，锚杆尾端漏出来的长度要保证在20mm以内。并且进行标记。其次在施工之前，需要将围岩表面悬浮的活石进行清除，在一些易发生冒落的围岩区域，要安装临时支护，以此来保证锚杆孔的施工安全，在施工结束后，还要将锚孔中的岩粉清理干净。此外，在锚杆支护现场，还要提前准备好测力计、扳手等以此来对锚杆支护进行校验，如果校验不合格，还需要进行调整，避免施工中出现掉渣、煤泡等现象，影响施工。在校验合格后方可进行下一步的施工。

(2)锚杆技术的具体应用

在巷道掘进中，锚杆技术主要应用在破损巷道的修复中、巷道底鼓现象减轻中、以及水平间煤柱加固中。本文将对此进行一一分析。

(1)用于破损巷道的修复中。早期的巷道决定中，采用的是混凝土整体支架的方式，其易受压力的作用，而发生断裂，此时应用锚杆技术可以完成对混凝土支架的修复。如在应用混凝土支架技术中，受巷道动压的影响，巷道的表面会出现裂痕，如果不进行修复，不仅会影响着巷道的承载力，还有可能引发安全事故。而此时应用锚杆支护技术，可以对混凝土支架周围的裂缝进行锚固，以此来避免裂缝受到压力的作用而继续变大。并且在巷道周围如果有岩石的情况下，也是需要锚杆来进行修复的，其主要是利用了锚杆的锚梁来进行支护，避免岩石的坠落，影响施工安全。

(2)巷道底鼓中的应用。如果巷道出现底鼓的现象，会影响巷道的掘进，需要将底鼓的部分进行铲掉才能进行掘进。然而这种方式无法彻底的解决底鼓现象，需要反复的铲，加大了施工人员的工作量。而应用锚杆支护技术，通过锚杆的锚梁跟巷道的横角，来拉近巷道的底板，以此来避免底鼓现象。

(3)水平间煤柱加固中的应用。在特厚煤层开采中，应用锚杆技术可以加固水平间的煤柱，从而提高经济效益。在应用之前，需要测量煤层的厚度，以此来确定支护方式。并且应用中要在工作面跟回风槽相交叉的位置上安装木托梁来进行加固，以此来保证支护效率。

(3)锚杆支护技术应用的注意事项

在锚杆支护技术中，需要严格的按照应用标准，以及巷道的掘进条件来进行应用。因此应用中还需要注意以下事项：

首先在施工过程中，要提高施工人员的安全施工意识，这样施工人员在具体的施工中才能严格按照规范、标准来进行施工。并且在巷道的关键部位设置警示牌，以此来提醒施工人员注意施工安全。

其次要做好锚杆支护技术应用的监督与管理，加强对每个环节的监督力度，保证锚杆技术应用的标准，以此来保证锚杆支护的效率。

此外，在一些复杂的巷道中，还需要采用架棚的方式、点柱的方式来提高锚杆的支撑力，提高支护质量。而且在锚杆支护过程中，要避免使用一些金属网、钢带等这样永久性的起吊装置，以此来提高锚杆支护的施工质量。而且还要定期对锚杆的支护情况、以及顶板进行定期的检查，以及维修。

5. 结束语

综上所述，随着我国煤矿开采的深度不断的增加，随着机械化程度的不断提高，加大了巷道的压力，需要创新支护技术来保护巷道的安全。锚杆支护，其以施工工艺简单、施工成本低、以及支护效果好等特点，被广泛的应用在煤矿的开采中，然而受煤矿机械化程度以及掘进速度的影响，目前锚杆技术应用中还存在着一些问题。因此必须要做好锚杆支护技术的应用与管理。在应用中，要了解到锚杆支护技术可以用来修复破损的巷道，用来减轻底鼓现象，可以对水平间的煤柱进行加固，因此应用中需要有施工安全意识，加强对各个施工环境的监督以及管理，还需要采用辅助方式来提高锚杆的支撑力，而且还要定期对锚杆进行检查和维修，以此来保证支护质量。

摘要：在煤矿开采过程中，随着开采深度的不断增大，矿压问题也变得非常大，需要在巷道中安装更多的支护技术来抵抗矿压，避免一些安全事故。在众多支护技术中，锚杆支护技术，施工工艺简单，施工成本低，并且支护能力比较强，因此被广泛的应用在巷道中，促进煤矿的开采。然而锚杆技术在实际的应用中还存在着机械化程度低、与掘进速度不匹配、以及配套技术水平低等问题，影响着锚杆技术的应用，也影响着煤矿的掘进，因此必须要做好锚杆支护技术的管理与应用，利用其优势，来保证煤矿的开采。

关键词：锚杆支护技术,作用,管理,应用