煤礦巷道錨桿支護應用實例

摘要：煤炭在開采的過程中難度較高，容易出現安全事故，因此必須不斷提高煤炭巷道錨桿支護的質量，以提高煤礦開采環境的安全性與穩定性。煤礦巷道錨桿支護是整個巷道安全的重要保證，也是煤礦開采工作正常運行的重要前提。當前煤礦巷道錨桿支護應用的經驗不夠成熟，導致煤礦巷道支護的穩定性偏差，阻礙了開采工作的進程。文章闡述了煤礦巷道錨桿支護應用的相關概況，分析了煤礦巷道錨桿支護應用過程中應當注意的事項。

關鍵詞：煤礦巷道；錨桿支護；應用實例；煤炭開采；安全事故 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD35 文章編號：1009-2374（2015）03-0160-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0269

煤礦巷道錨桿支護應用于煤礦開采中已經將近有70年，由此可見這項應用技術在我們國家煤礦開采中的重要性。錨桿支護技術已經得到廣大工程技術人員和煤礦企業的認可，具有有效、主動、快速等特點，經過多年的工程實踐以及不斷改進和研究，已經成為煤礦巷道的一種非常重要的支護形式。我們必須不斷分析與研究煤礦開采工程中煤礦巷道錨桿支護技術的應用價值，為煤炭開采企業的發展奠定基礎。

1 煤礦巷道錨桿支護技術概述

錨桿支護技術是指利用錨桿的特有作用也就是軸向作用力，利用這種作用力將周邊煤礦巖石的各種單向力或者是雙向作用力轉換成為三向受力，這樣大大降低了巷道的作用力，提高了錨桿的支護作用力的綜合技術。錨桿支護技術能夠改變高壓巖石的承載力，提高支護工具的抗壓能力，從而實現對周邊的物體承載能力進行分化與控制的目標。

煤礦巷道錨桿支護的發展歷史較為悠久，在我國煤炭開采行業中運用的次數比較多，經歷了不同的發展階段以及發展形式。這些形式基本上概括為機械形式的支護手段、鋼絲繩混合砂漿形式的支護手段、支護的頂端采用樹脂的形式以及混合水泥等錨桿支護形態。若從穩定性和支護強度角度出發，傳統的錨桿支護依舊為適用于簡單地質環境的被動支護，直至后來引入了高強度螺紋鋼、動態支護設計等新技術、新材料后，錨桿支護的主動性和穩定性得到了較大改善。

煤炭巷道錨桿支護能夠有效地控制周邊巖石的發展趨勢，保證巷道工作的安全性能，改善煤礦開采的工作環境，從而提高煤礦開采的效率。

2 煤礦巷道錨桿支護技術的具體應用

2.1 煤礦開采工程的基本簡介——以平莊礦區中典型的紅廟煤礦為例

紅廟煤礦是我們國家比較典型的軟基石巖層礦井，軟基層特性決定了周邊的巖層穩定性能比較差，煤礦層與基石層之間的銜接比較差，這就導致巖層極其容易被風化與水蝕。這種煤層情況下，巷道錨桿支護工作難以開展，需要不斷改進與完善，加大了煤礦開采的成本，提高了危險性能，比一般的煤礦開采難度上升4%～6.2%，嚴重地影響了紅廟煤礦開采的

進度。

2.2 煤礦巷道的相關概述

煤礦巷道是指在煤礦開采過程中為了保障開采工作正常與安全運行所挖掘的通道，其主要功能是為了輸送煤炭、提升煤炭、動力資源輸送以及便于通風與排水等。一般的煤礦巷道的截面形狀為拱形、梯形或者是馬蹄形等。煤礦巷道通常有直立巷道、水平巷道以及傾斜巷道，不同的巷道類型有著各自的功能作用，都是根據實際的煤礦開采情況進行設計，因此必須慎重地進行

抉擇。

2.3 煤礦開采的基本條件

煤礦開采的層次：平莊紅廟煤礦4號煤井中的4-2層

開采煤層的基礎條件：4-2層與其緊密銜接的4-1層的距離比較短，4-2層同4-1層兩層之間的最小化距離僅僅有5.5m，最大差距僅僅是8.8m，并且4-1層煤礦已經完成了開采工作。

4-2煤層的基本厚度為6.11m，并且這層煤炭內部含有許多層的夾矸。

煤層的傾斜角度大致為14°～15°。

煤層單軸抗壓強度僅為4.8MPa，頂板砂質泥巖強度為15～35MPa，直接底為砂質泥巖，單軸抗壓強度為23.5MPa，且具有膨脹性。

2.4 采用樹脂與錨桿綜合的支護技術

由于紅廟煤礦4號煤井的特殊性，我們采用的是樹脂與錨桿綜合的支護技術。錨桿長2.3m采用Φ21mm的左旋無縱筋螺紋鋼，頂端用快速錨固劑、后部用慢速，錨桿的基本排距為900mm，頂板每排7根，間距為860mm；每排每幫3根錨桿，間距為700mm，錨桿預緊力距為450N·m。錨桿索是20mm，利用樹脂端部來加強堅固性，在每個2m的距離內要使用3跟錨桿固索，之間的距離是1.32m，其拉力為190～240kN。

2.5 根據具體的接近量與膨脹量進行支護

準備工作就緒之后開展支護工作，根據具體的接近量與膨脹量進行支護。當煤礦巷道距離地面20m以上時，錨桿支護的承載力也就越大，但是在挖掘到120m的時候趨于穩定，需要張拉錨桿固索，以此來穩定巷道，保證巷道的穩定性。

3 煤礦巷道錨桿支護應用過程中的注意事項

在進行煤礦巷道錨桿支護工作的過程中，我們應當時刻注意以下問題，這樣才能夠最大程度地提高巷道的穩定性與安全性：在進行巷道挖掘的過程中要時刻勘測周邊巖層的環境以及抗壓承載能力，避免出現坍塌與塌方的現象；錨桿支護工作要嚴格按照相關的標準與制度進行，不可隨意對待；錨桿之間的距離應當經過詳細與精確的測量之后才能實施；巷道挖掘以及錨桿放置的材料與工具必須符合國家部門的規定，切忌偷工減料，提高安全性與穩定性；煤礦巷道錨桿支護應用過程中要時刻檢測錨桿的穩固性，嚴格地測量與記錄錨桿的承壓力與拉力數值，積極預防突發事故等。

不僅如此，煤礦巷道錨桿支護實施過程中若是受到其他方面的阻礙，一定要利用科學合理的方法進行解難，迅速查明原因，采取有效的措施加以解決與改進，只有徹底解決之后才能夠繼續開展錨桿支護工作。煤礦巷道錨桿支護工作人員必須嚴格遵守相關方面的程序，加強監督與管理工作，保證每項工作的質量符合煤礦巷道挖掘要求，從而提高煤礦開采工作的安全性。

4 結語

煤礦開采行業的工作質量是我國其他行業發展的重要前提與基礎，是社會生產與生活活動的重要資源。伴隨著我國經濟水平的提高和科學技術水平的發展，為煤礦巷道錨桿支護應用奠定了經濟基礎與科技基礎。因此我們必須不斷改革與創新錨桿支護技術，為煤礦開采提供技術條件。

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作者簡介：王拴照（1965-），男，山西柳林人，太原理工大學礦業工程學院在讀研究生，山西樓俊礦業集團有限公司工程師，研究方向：礦業工程。

（責任編輯：蔣建華）