李瑞
山东新巨龙能源有限责任公司 274918
摘要：锚杆、锚索加固支护技术在水利工程、土木工程、岩土工程、采矿工程已广泛应用，大量的工程实践也推动了锚固技术发展，并认识到采矿工程中预应力锚杆对煤矿巷道围岩控制起决定性作用[。随着我国煤矿采深及强度的增加，巷道围岩节理裂隙发育、松软破碎、破坏范围大，预应力锚杆承载能力需不断增强，因此研究预应力锚杆在实际支护过程中与围岩相互作用力学机制及预应力锚杆杆体应力分布特征是围岩控制技术中重要内容。
引言 五是应选择符合技术标准的菱形金属网与经纬网，且编织金属网的钢丝直
在煤矿生产过程中，锚杆支护属于十分重要的支护方法，但随着开采 径不得小于 6mm。
深度的增加，支护地质环境也变得日益复杂，针对裂隙与节理发育等条件 3.3 矿山支护安全工作的施工质量控制
处的支护技术水平较低，加之操作不到位等因素的影响，煤矿生产期间经 煤矿企业要把好支护材料质量关，所用产品必须取得产品质量合格证，
常发生锚杆支护失效问题，严重影响了预期的经济效益。对此，企业应尽 其中纳入安全标志管理的产品，必须取得煤矿矿用产品安全标志，严禁使
早分析锚杆支护失效的原因，针对性的采用预防与治理措施，以充分降低 用不符合质量标准及规格要求的支护材料，确保巷道支护质量。大断面巷
事故的发生几率，保证安全高效开采。 道尽可能布置在稳定煤岩层中，保证锚固端锚入稳定岩层。同时，尽可能
1 原支护方式存在问题 避开地质构造、应力集中等区域，如果无法避开，要及时支护设计进行相
（1）在对原有支护材料中的锚杆及螺母、锚索及锁具、锚杆托板等进 应的技术调整，如果调整之后仍然不能取得良好的效果，也可以对其进行
行力学性能试验的基础上，分析原有支护材料存在的不足，提出支护材料 注浆加固处理，从而使其牢固性得到有效的提高，进而满足施工要求。
改进方案，引进开发新型支护材料，主要包括锚杆、锚索托板及其附件。 3.4 支护参数优化
通过在井下对锚杆减摩垫圈作用进行了现场实测，结果表明，相同锚杆预 分析巷道锚网梁原支护方式存在不足之处，进行一系列优化措施。通
紧扭矩时，减摩垫圈能大幅提高锚杆预紧力。（2）原有组合构件和护表构 过不同厚度托板承载力对比，采用锚杆、锚索拱形高强度托板，并配备成
件主要为钢筋托梁和金属网，钢筋托梁主要问题在于托梁间距为 54mm，间 套的调心球垫，使杆体索体合理受力；采用减摩垫圈，大幅提高锚杆预紧
距过小，护表作用有限。（3）原有锚固剂主要有两类：CK2340 和 Z2388。 力；优化锚索直径为 21.8mm 的高强度钢绞线；对锚固剂进行优选；加大护
在使用过程中，多数顶帮锚杆两种锚固剂各用一支，主要问题有：锚固剂 表强度，将原钢筋托梁替换为新型 W 钢护板。巷道支护方式见图 2。（1）
过长，不便操作；锚固长度过长，在条件简单的巷道中，增加了支护材料 顶板支护采用Φ22mm，长 2.4m 的左旋纵筋螺纹钢锚杆，间排距为 900mm
成本。 ×1000mm；采用规格为 150mm×150mm×8mm 的拱型高强度托盘，配减摩
2 锚固剂在对矿山支护安全工作中应用的必要性 垫圈；锚杆采用两支低粘度锚固剂：分别为 Z2360 和 CK2340，锚固长度为
采矿安全事件主要是由于缺乏对采矿安全措施的支持，造成大量生命 1.2m；锚索采用Φ21.8mm，长 5.3m 的高强度低松弛预应力钢绞线，排距为
损失和经济损失，造成不利的社会后果，对采矿公司的社会和商业形象产 2000mm，使用 300mm×300mm×14mm 拱形锚索托板，配减摩垫圈，锚索
生不利影响，并破坏企业的长期发展。
因此，各采矿公司应通过实施一系 采用三支低粘度锚固剂：分别为 K2335 和两支 Z2360，锚固长度为 2m。采
列采矿促进安全保障措施，减少采矿事故的发生，减少伤亡和经济损失， 用厚度为 3mm，长 45mm，宽 280mm 的 W 钢护板，锚杆扭矩不低于 400N·m；
以此集中精力促进采矿安全。矿山通过各种支撑机械和支撑材料，包括支 采用 10#铁丝编织的菱形金属网护顶，网孔规格为 50mm×50mm，网片规
撑巷道和山区隧道的刚性支撑材料、连接立柱和钢的螺栓、连接纤维等， 格为 5200mm×1100mm。（2）两帮支护两帮采用Φ22mm，长 2.4m 的左旋
支持安全运行。使用锚定可提高其他采矿支援设备和材料的效能，以确保 纵筋螺纹钢锚杆，间排距为 1000mm×1000mm；采用规格为 150mm×150mm
安全性和使用寿命。 ×8mm 的拱型高强度托盘；锚杆采用一支低粘度锚固剂：Z2360，锚固长度
3 锚固剂对矿山支护安全的影响及控制对策 为 0.76m。采用规格为 150mm×150mm×8mm，高≥38mm 的拱形高强度托
3.1 优化支护工艺 盘，配减摩垫圈；采用厚度为 3mm，长 45mm，宽 280mm 的 W 钢护板。锚
一是锚杆支护工艺，通过锚杆支护有效控制顶板离层变形问题。锚杆 杆扭矩不低于 400N·m。
支护主要利用巷道围岩稳定性控制巷道，属于主动支护，期间应在巷道成 结束语
型后及时支护，降低施工时间，减少巷道的空顶时间。同时，还应采用大 锚杆支护属于主动支护方法，可以有效控制顶板的变形问题，且采用
预应力的锚杆，结合使用钢带与锚网，避免出现破碎顶板下沉问题。期间 钻孔施工方法，与其他施工作业可以平行进行，简化了施工工序，节省了
施工人员还应理顺施工任务与其他施工环节的关系，确定合理的施工顺序， 工作时间。为了有效控制煤巷顶板的围岩变形问题，还应采用预应力强的
尽量采用平行作业方法，节省时间。二是锚索支护工艺，单纯的锚杆支护 锚杆支护方法，并设置合理的内外离层间距，快速及时的支护锚杆、锚索，
无法满足顶板巷道支护效果，因此应综合采用锚杆与锚索支护方法，垂直 保证在开采周期内进行一次成巷，节省施工成本，提高支护效果。
方向应采用长度为 7m 的锚索，提升承载能力，将顶板分层紧固在一起，锚 参考文献：
固至上覆稳定的岩层中。若支护期间采用膨胀锚杆，还应在利用上覆岩层 [1]贾畅东，程静文，程新均.大孔径锚杆树脂锚固剂推送技术探究
拉紧悬吊作用的基础上，提升顶板整体稳定性，避免出现离层或冒落问题。 [J].水利建设与管理，2018，38（12）：34‐36+13.
对于小孔径的预应力锚索，应保证倾斜布置，在巷道深部岩体处设置锚固 [2]李怀珍，肖同强，陈翔宇.张拉条件下锚固剂‐围岩界面剪应力分
点，减少顶板对两帮媒体的载荷力，保证顶板的支护效果。 布规律研究[J].煤炭科学技术，2018，46（12）：79‐85.
3.2 优化支护材料选择 [3]张宝.深部煤巷帮部煤岩锚杆支护合理锚固参数分析[D].安徽建
一是选择获得安全生产标志的杆体、配件以及锚固剂，产品必须具备 筑大学，2018.
合格证。二是应保证锚杆支护材料强度的匹配度，锚杆支护系统强度应与 [4]李怀珍.煤巷非全长锚固单元体锚杆滑移脱粘机理及应用研究
梁、网、钢带等强度相适应。三是应合理选择树脂锚固剂，且说明书中应 [D].中国矿业大学，2018.
详细描述锚固剂性能、搅拌时间、初凝时间以及使用方法等内容。三是应 [5]杨学峰.矿山支护材料锚固力试样制备装置[J].冶金管理，2018
托盘强度应大于锚杆设计锚固力相，且托盘与螺母之间应设置减磨垫片。 （10）：47‐50.