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煤矿掘进巷道锚杆支护的应用分析

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：曹晨李刚

[导读] 摘要：煤矿工程中，需要挖掘大量的巷道作为煤层开采的重要服务，在科技快速发展的时代，煤矿的开采速度也逐渐提升，因此对于巷道的支护也需要进行充分的重视，因为掘进的速度变快，传统的支护技术不仅仅需要耗费大量的时间，同时还需要消耗大量的经济，因此需要使用新型的锚杆支护技术。

        济宁矿业集团有限公司安居煤矿山东济宁 272000
        摘要：煤矿工程中，需要挖掘大量的巷道作为煤层开采的重要服务，在科技快速发展的时代，煤矿的开采速度也逐渐提升，因此对于巷道的支护也需要进行充分的重视，因为掘进的速度变快，传统的支护技术不仅仅需要耗费大量的时间，同时还需要消耗大量的经济，因此需要使用新型的锚杆支护技术。
        关键词：煤矿掘进；巷道；锚杆支护；应用
        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。
        1掘进巷道锚杆支护优势分析
        在煤矿掘进巷道支护施工过程当中，锚杆支护技术具有较强的经济性，并且使用效果非常明显，成为当前煤矿开采过程中最为广泛使用的技术。在对巷道进行支护的时候，不仅仅具有支护的作用，还具备改变巷道围岩承载结构、有较高适用性以及稳定巷道围岩的作用。
        1.1支护适用性强
        现在大部分煤矿巷道掘进中采用的支护技术都是锚杆支护，这是一种比较新型的支护手段，近几年才在采矿行业兴起。矿区位于地下，巷道的掘进和煤矿的开采极易受到外界的影响，例如地震、滑坡、地质疏松等自然灾害，要为工作人员提供一个安全可靠的作业环境，必须对矿区的巷道采取有效的保护措施。大量的测试和验证表明，巷道支护技术不到位，容易出现巷道坍塌、顶层脱落等现象，而锚杆支护技术适应性强，能够有效解决这些易发问题，保障巷道掘进中的安全。锚杆支护具有较强的适应性与灵活性，针对不同岩体的巷道，都能够实现良好的加固作业，并且所需设备小巧简便，施工人员不需要非常强的专业性，操作简单方便。
        1.2施工效率高
        传统的巷道支护技术采用的主要是架棚，需要先将巷道掘进到一定的深度，运用其他机械设备将钢棚材料等运输到巷道中，再进行施工和架棚。架棚流程烦琐，耗费大量的人力和物力，架棚过程中可能会导致安全事故发生，开采结束时还需要拆除支架。锚杆支护技术相对于传统方式而言具有较多的优势：首先，所用材料少，体积小质量轻，消耗的人力物力相对较少，能够节约开采成本；其次，锚杆支护的操作简单易行，用到的机械设备比较小型，在巷道中运输方便，施工效率高；最后，锚杆支护施工可以与矿区的开采同时进行，减少施工的等待期。
        2 煤矿掘进巷道锚杆支护的应用
        2.1混凝土永久支护技术
        混凝土永久支护技术能够提高围岩的稳定性，但这一技术的应用却对施工操作水平有着一定要求，并且需要在支护过程中协调好各方面工作。需要针对混凝土锚杆实施喷射处理，利用混凝土喷射设备进行喷射，在喷射前还需要对混凝土的制备配比等进行严格控制，从而保证混凝土浆液的质量，通常水泥配比需要在400kg/m3左右，之后进行拌和。混凝土喷射处理时，还要选取合理的喷射设备，调整好锚杆型号，确保锚杆能够满足支护施工要求。混凝土喷射还需要确保喷射的强度，一般都需要喷射多次、反复喷射，从而保证支护的效果。混凝土永久支护技术的运用必须提前做好地质勘察，了解矿区的地质环境特征，结合具体的地质条件信息来改善支护方案，利用围岩本身的承载力来提高支护成效。在混凝土喷射过程中，还要调整好喷射面积和喷头的间距，确保混凝土的均匀喷射，这也需要操作人员具备足够的操作水平，混凝土喷射装备的喷头不可以对准人员，同时还需要做好一系列安全防护措施，如口罩和手套，保证施工的安全性。在混凝土喷射完成后，混凝土本身需要一定时间凝结，在凝结期间便需要对其进行养护。

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一般需要进行洒水处理，避免结构出现裂缝现象，洒水需要持续进行28d左右，期间还要对混凝土周边温湿度进行监控，避免温度湿度变化对混凝土结构带来的影响，进而提高混凝土凝结质量，保证支护成效。
        2.2单体液压支柱配衔接顶梁支护
        巷道支护通常选择单体液压支柱配衔接顶梁的方式，这种方法一般会选择HDJA-1200型金属衔接顶梁。在支护施工过程中，放炮后需要即刻挂上顶梁插好水平销，在顶梁的支护作用下设钢筋网，构建单体液压支柱，在锚网设计方面，需要保证锚网本身贴合巷道内岩面，搭接间距在0.2m左右，每0.2m利用11号铁丝加固。基本柱的初撑力需要在90kN以上，若出现漏液问题则需要尽快进行补救，或设备替换，保证支柱是全承载保护。通常来说，单体液压支护与金属衔接顶梁并列3排，柱子设计在顶梁之中，2排顶梁的200～400mm中需要穿插一根小木棍，从而避免漏顶问题。除此之外，还需要根据矿区的具体状况来调整穿杆数量，确保钢筋围岩混凝土结构的稳固性，为掘进的安全提供保障。
        2.3管棚支护技术
        管棚支护技术也能够有效加强围岩的稳定程度，确保巷道支护质量，这一技术的应用也有一些注意事项和限制性，必须要具备足够的作业空间，具体有以下几点：第一，管棚工作室需要设立于巷道断面之上，同时通过开挖管棚孔洞的方式来加固管棚工作室。管棚工作室的设计要将围岩结构作为主要基准条件，结合围岩具体情况和变化因素来进行调整；第二，应用管棚支护技术时还要利用钢筋混凝土支架及金属支架等来提高整体强度，避免发生形变现象，也规避形变现象对于整体掘进支护带来的影响。同时，还要管理好支护所用到的材料，尽量在保证材料质量达到实际要求的基础上选取性价比高的材料，同时还要对材料进行有效的管理，外界影响因素对于材料质量的影响较为明显，因此材料管理也可以避免多数质量隐患。如一些木质支架受浸水现象影响较大，若浸水则很有可能导致腐烂现象，而木材遭遇明火也会导致明火燃烧的问题，严重的还可能会导致火灾。金属质支架材料面临的主要问题便是锈蚀，所以在掘进支护过程中一定要提高对于质量管理的重视，合理存放材料，并在存储管理过程中排除对材料质量带来影响的因素，从而避免材料腐蚀、锈蚀、氧化。
        2.4锚杆支护技术
        锚杆支护技术的应用相对较为广泛，一般情况下，煤矿开采作业的工作面环境较为复杂多变，所以在煤矿开采掘进时经常遭遇各种断层，这些断层不仅有落差较大的特点，同时一些断面还会出现破裂的现象，稳定性较差，容易受外部因素而出现小规模垮塌或结构开裂等问题，这对于巷道掘进开采会带来严重不利的影响。对于这类问题，可以通过锚杆支护技术来进行解决，锚杆支护技术一般会将U型钢结构作为基本材料来实现巷道断层的加固。同时在这一条件下选择好锚杆支护方法，则能够进一步提高掘进的有序性，避免巷道断层塌陷问题。
        3结束语
        煤矿掘进巷道开采过程中，锚杆支护技术得到有效的应用，并取得一定的效果。在所有支护方式中，锚杆支护是应用较普遍的，但在实际应用过程中，仍存在着一定的问题，因此，需采取合理的提升锚杆支护的策略，以促进煤矿巷道安全性的提升。
        参考文献：
        [1]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（03）：172-174.
        [2]贾振凯.基于煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用研究[J].能源与节能，2016（05）：153-154.
        [3]赵建华.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（19）：105-106.
        [4]王永涛，刘森，毕士锋.煤矿掘进巷道锚杆支护新型检测技术的研究与应用[J].内蒙古煤炭经济，2016（14）：19-20.