1、基于巷道锚杆支护的问题分析摘要：煤矿巷道的锚杆支护技术由于其具有“快速、主动、有效”的特点，得到广大煤炭企业和工程技术人员的普遍认可。随着煤炭开采深度的不断增加，巷道断面不断扩大，巷道压力的不断加大，冒顶事故时有发生，凸现了锚杆支护中存在的一些问题。本文介绍了锚杆支护系统存在的问题，并提出了提升煤矿巷道的锚杆支护的措施。 关键词：煤矿；巷道；锚杆支护 Abstract: The coal roadway bolting technology because of its “fast, active, effective“ features, has been generally recogni
2、zed by the majority of the coal enterprises and engineering and technical personnel. With the increasing depth of coal mining, roadway continues to expand, the increasing pressure of roadway, roof fall accidents have occurred from time to time, highlights a number of problems existing in the bolting
3、. This paper introduces the existing bolt support system problems, and proposed to enhance the coal roadway bolting support measures. Key words: coal mine roadway; bolt supporting; 中图分类号：TD82 1.锚杆支护系统分析 1.1 锚杆支护理论。目前锚杆支护理论有悬吊理论、组合梁理论和加固拱理论等。悬吊理论是最早的锚杆支护理论，具有直观、易懂及使用方便等特点。特别是在顶板上部有稳定岩层，而其下部存在松散、破碎岩层的
4、条件下，这种支护理论应用比较广泛。其主要缺陷是仅考虑了锚杆的抗拉作用，没有涉及其抗剪能力及对破碎岩层整体强度的提高。组合梁理论充分考虑了锚杆对岩层离层与滑动的约束作用，适用于层状岩层。该理论认为，锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束，并且增大了各岩层间的摩擦力，与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。加固拱理论认为，即使在软弱、松散、破碎的岩层中安装锚杆，也可以形成一个承载结构。只要锚杆间距足够小，就能在岩体中产生一个均匀压缩带，它可以承受破坏区上部破碎岩石的载荷。该理论充分考虑了锚杆支护的整体作用，在软岩巷道中得到较为广泛的应用和得到良好的经济效益。 1.2 锚杆支护的适用条件。普
5、通单体锚杆只适用于加固稳定的岩石巷道或围岩岩体较完整的巷道，但在围岩较软或破碎带规模较大的岩巷、煤巷及动压巷道中往往取不到应有的效果，导致质量事故。 1.3 煤矿巷道的锚杆支护的优势。在煤矿巷道的锚杆支护与旧式的棚式支护比较起来具备明显的技术优势：煤矿巷道的锚杆支护技术含量高和经济实用；煤矿巷道锚杆支护是主动开展的支护，安装时能够根据现场的情况进行相应调整，可以随着围岩提供的轴、横两个方向及提供支护阻力；煤矿巷道的锚杆支护能够依照适应围岩的形状，有效增加支护阻力，加大了煤矿巷道围岩的承力，增加了围岩强度的同时降低了围岩的变形机率，能够有效、长期保证围岩持续稳定使用，使煤矿巷道的锚杆支护维护变得
6、简单。 煤矿巷道的锚杆支护的围岩发生变形的机率比原来的棚式支架支护要降低 50%以上；煤矿巷道锚杆支护时安装所用的材料体积和重量都比棚式支架支护要小、要轻，在安装的过程中使材料的运输成本大大降低，既减轻了安装人员的工作量，又使得锚杆支护的安装效率大大提高；煤矿巷道的锚杆支护因为不需要安装棚腿和顶梁，所有增大了煤矿巷道的的空间使用面积，明显减少煤矿巷道内的通风阻力，使安装工序和支架、设备的工作效率大幅提升；煤矿巷道的锚杆支护在回采面端头不需撤棚，节省、简化了工作管理程序；煤矿巷道的锚杆支护的维护维护费用低廉；可以有效、快速地提升煤矿巷道的掘进速度。 2.煤矿巷道的锚杆支护应用存在的问题 2.1
7、煤矿巷道的锚杆支护研发不到位。我国煤矿地质的软岩地层很多，大多数煤巷道都会受到经常采掘影响而使得煤矿巷道的围岩发生变形甚至塌落，这种情况严重时会使煤矿巷道的使用年限大为缩短，并随之产生急需解决的问题。目前我国煤矿巷道的锚杆支护的研究开发未能在大变形巷道如发生高应力、软岩等的支护上发挥有效的作用，这成了我国煤矿巷道的锚杆支护继续发展的瓶颈。我国现阶段把锚梁网、锚索和锚喷网应用于煤矿软岩巷道的锚杆支护中，但对于不同的围岩的锚杆支护的技术研发还是没有新的技术性突破。 2.2 煤矿巷道的锚杆支护应用不广泛。目前我国煤矿巷道的锚杆支护的应用还不普遍，与国外发达国家的煤矿巷道的锚杆支护技术相比还有较大距离
8、。在煤矿巷道的锚杆支护应用约在两成，而且主要应用于一类煤矿巷道。我国的煤矿巷道围岩松软，受到影响就会变形。现在煤矿巷道的锚杆支护所使用的刚性锚杆的固强能力不高，致使煤矿巷道的使用年限相比较短。而煤矿巷道围岩只要发生 50 毫米的移动就是发生变形，变形时围岩周围就会裂开并掉落，且围岩顶板和煤帮严重鼓出，锚杆的支护作用受到明显影响，固岩层和岩体的锚杆受压会发生脱落，致使煤矿巷道冒顶或坍塌，造成安全事故。煤层巷道的围岩易发生大变形也是煤矿巷道的锚杆支护应用不广泛的主要因素。 2.3 煤矿巷道的锚杆支护力度偏低。我国煤矿巷道的锚杆支护的初锚力、锚固力和工作阻力普遍不高，锚杆钻机的扭矩是 41-140N
9、m，而发达国家的锚杆钻机扭矩则比我国的水平则高出 130-240Nm，这样明显的技术差是我国目前无法达到的。为降低锚杆支护的螺母及托板的互相摩擦力，可以采取加添些塑料垫片及向节垫提升锚杆钻机的扭矩数值，这样使得锚尾螺母和锚杆的初锚力尽可能增大；我国煤矿巷道的锚杆支护所用的锚固剂与发达国家的技术差别也影响煤矿巷道的锚杆支护，要增大研发力度；我国安装锚杆间距为 0.7 米左右，这样的间距不够理想，影响产煤时的生产效率。 三、提升煤矿巷道的锚杆支护应用的措施 3.1 完善煤矿巷道的锚杆支护技术。我国煤矿巷道的锚杆支护虽然有着丰富的理论研究成果，但却未能把这些研究成果有效地运用到煤矿巷道的锚杆支护的实
10、践中。为完善煤矿巷道的锚杆支护技术，要深入研究煤矿巷道的围岩压力和锚杆支护理论，科学、合理地选取我国的煤巷锚杆支护的参数选择和实践形式，促进巷道锚杆支护技术得到高速发展。要学习国外先进的煤矿巷道的锚杆支护的技术和方法，结合我国煤矿巷道的锚杆支护实际情况，制定出适合我国的煤矿巷道的锚杆支护技术体系，有力完善煤矿巷道的锚杆支护技术。 3.2 提高煤矿巷道的锚杆支护监测技术。锚杆支护完工后要进入实施阶段，要对其实际支护情况进行有效监测。要及时整理和分析监测锚杆支护数据，用其验证锚杆支护设计是否合理、安全，对不合理的地方提出修正依据。我国锚杆支护的监测工作主要有：监测锚杆支护的表面位置移动值；使用顶板
11、离层指示仪监测顶板岩层的位置移动值；监测锚杆的工作阻力等。加强监测技术要以测试应力测试作为基础，依照现场监测的信息数值模拟进行动态设计，所得锚杆参数就是煤巷锚杆支护的最佳支持参数。平时要采用计算机及时监测支护情况，发现问题及时解决，以免发生重大坍塌事故。 3.3 加强锚杆支护人员的工作技能培训。锚杆支护工作人员是煤矿巷道的锚杆支护工作的执行者，工作人员负责使用质量过硬的锚杆从事锚固和监测工作，工作人员必须有专业的知识和过硬的职业素质才能出色地完成锚杆支护工作。但目前我国的煤矿队伍的工作人员素质普遍不高，对工作的监管措施不尽力，使得煤矿巷道的锚杆支护工作质量难以提升。所以要想提高我国煤矿巷道的锚
12、杆支护工作水平，必须要注重锚杆支护的技术人员及工人的专业技能的培训，通过培训提升其岗位工作经验，促使其更好地开展锚杆支护工作。 3.4 提高锚杆支护的初锚力、锚固力和工作阻力。为提高煤矿巷道的锚杆支护工作效率，就一定要在提升锚杆的初锚力、锚固力和工作阻力三方面做足工作。提升锚杆的初锚力要使用技术先进的锚杆钻具，在锚杆钻机扭矩加大的基础上提高初锚力；提升锚固力则要采用合适的锚固剂以提升锚固质量；提升工作阻力则是要加大锚杆的间排距，使煤矿巷道的锚杆有着预应力高和间排距大的锚杆支护体系，从而使煤矿巷道的锚杆支护能够得到快速发展和广泛应用。 参考文献： 1李从化、李海波.受强动压影响煤巷锚杆支护技术的研究J. 科技创新导报. 2012(03). 2张志兵.浅谈煤巷的锚杆支护技术发展J. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2012(01). 3阴瑞祖.关于炮掘锚杆支护技术的研究及实践J. 企业技术开发. 2012(01). 4肖同强、柏建彪、杨峰.高预紧力锚杆支护理论与技术发展现状J. 煤炭技术. 2011(02).
