四臺礦14＃層414盤區順槽巷道錨桿支護設計分析

高銘諸

（大同煤礦集團有限責任公司四臺礦機掘二隊，山西 大同 037025）

1 前言

錨桿在我國煤礦井下巷道支護的使用范圍很大，錨桿支護設計和理論也已日趨完善，但在井下不同煤層和動壓在不斷地變化，對在該采區附近的巷道施工產生不同的影響，因此如何根據不同的地質條件選擇可靠的支護形式是礦山設計及施工技術人員的新課題。

21402巷地面相對位置為羅家辛窯村以北、小窯溝以南的泉溝梁。本面北部緊接14#層412盤區巷。東部、西部、南部本礦未開拓，但該范圍內有羅家辛窯礦同層采空區。本巷沿14－2#煤層掘進，預計煤層呈一小型向斜構造，整體南高北低。南半部為14－2與14－3合并層，煤層平均厚度3.30 m，平均傾角0.8 °，與11#層層間距平均10.40 m。老頂為砂頁巖互層，1.98～13.98 m之間，平均6.93 m，灰色到深灰色，巖性變化復雜，局部變厚為中砂巖，局部夾煤線，下部為12－2#層煤。直接頂砂頁巖互層3.66～9.91 m，平均為4.15 m，灰色，局部有白色中砂巖，夾煤線。水平層理發育，堅硬，所以四臺礦在14#層順槽采用錨桿支護并取得了很好的效果。

2 支護效果與適用性存在的問題

四臺礦自2009年開始首次在14#層414盤區巷道使用樹脂錨桿以來，已經施工約5 000 m巷道，通過對錨桿支護巷道中的經驗和分析，認為14#層錨桿支護適用地點應滿足以下條件：

（1）頂板完好，無偽頂或偽頂（復合層）在1.0 m以下，直接頂以砂巖為主的巷道。如果頂板不完整，裂隙較多，錨桿不能很好地護住頂板而產生落石將傷及施工人員，同時頂板不穩定也很難達到預期的支護效果。如果頂板復合層較厚，直接頂又不是以砂巖為主，采用錨桿支護的巷道到一定時間后將發生變化而影響工作面使用的安全性。

根據這一情況說明，在頂板壓力大，復合層厚的巷道內不適合錨桿支護，眾所周知，錨桿支護的三大作用，加固拱及懸吊作用。而對復合層為泥巖和碳質泥巖時，錨桿是無法起到組合梁作用的，有效控制頂板及圍巖，在此條件下如采用錨桿支護，則會投入與產出比例相反，在講求經濟成本的今天是不科學的。

（2）巷道兩幫煤質節理不發育，煤壁不易炸幫。如果煤質松軟，容易炸幫，首先，錨桿支護強度達不到，這對施工人員人身安全構成危脅，其次，煤壁易炸幫也會使巷道成型差，影響標準化、文明化工作。

（3）巷道服務年限應在6年以內，幫頂壓力不是很大的巷道，主要巷道或服務年限在6年以上時，應進行噴漿封閉處理。在服務年限以內，巷道兩幫煤壁由于空氣的流通，很容易造成風化；其次，每年進入夏秋季節后，井下空氣溫度大，巷道巖壁都掛有水珠，親水巖汲取水分后，發生潮解，出現磷狀、片狀脫落，巖石和煤壁軟化，形成零片、炸幫危及行人安全；另外，多次零片脫落后部分錨桿托板將失去支護作用，整體支護組合被破壞，造成巷道應力重新分配，對巷道的穩定性產生巨大的影響，巷道服務年限將縮短。因此，對服務年限長的巷道應噴漿進行封閉，隔開水與空氣的接觸。

圖1 21402巷斷面圖（1∶50）

3 在符合錨桿支護條件的巷道施工時亟待解決的問題

（1）錨桿支護頂板為粗砂巖或砂礫巖時，由于巖石過于堅硬，每打一個錨桿鉆也都需要較長的時間，嚴重制約了掘進速度，應研制出專門地大功率錨桿施工鉆機解決此問題。

（2）個別錨桿支護問題：某些巷道在掘進過后個別地段由于壓力增大或其他原因，需要補打錨桿時，雖然補打一根錨桿很容易，但打此錨桿所需的設備卻很難，因為要考慮補打錨桿處是否有風、水管路，風、水管路有沒有供補打錨桿所接出的三通節門；有沒有與錨桿機連接的接頭等，因此應研究一種輕便的錨桿打設工具。

4 結束語

錨桿支護是煤礦支護形式的一個發展方向，其以快速、方便及減輕工人的勞動強度而深得廣大煤礦員工的喜愛，并為綜采快速穩裝創造了良好的條件，但錨桿支護應根據不同的地質條件合理使用。