锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用.pdf

289 科学管理 2020年第8期 煤矿开采时需要开掘巷道为煤层开采工作提供条 件，随着我国现代煤矿开采技术的发展，煤矿开采速 度也随之加快，巷道掘进面临着新的现实要求。在煤 矿开采过程中，采掘紧张是常见的问题，由于巷道掘 进的速度较慢且支护的速度无法满足掘进的速度，故 采掘紧张问题是非常严重的，煤矿企业需要采取有 效的措施加强支护作用。但由于巷道的服务年限非常 短，通常在两年至三年的时间内，若企业无法将巷道 的支护成本合理降低，那么企业也必然要承受一定的 成本压力。锚杆支护技术的安全性较高且成本较低， 在煤矿开采时也能及时的跟随掘进速度，因此采用锚 杆支护技术是非常必要的。 1 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的作用 1.1 悬吊作用 锚杆支护技术主要发挥的作用就是悬吊作用，为 使掘进巷道更具有稳定性，施工人员可利用锚杆将层 状围岩中稳定性较差的岩层悬吊起来，并起到明显的 支护作用。但这一支护方式也存在一定的局限性，若 围岩岩层自身的稳定性未达到支护的要求，则这种支 护方式反而容易对巷道的稳定性起到不良影响。 1.2 组合梁作用 如果煤矿掘进巷道的围岩岩石层属于多层次的岩 石结构，则施工人员可采用组合梁锚杆支护的方式， 利用锚杆锚固搭建成岩石的板梁，使多层围岩的稳固 性得以提升。因为锚杆的支撑性能较好，不易受剪力 而损坏，故这一支护方式可以有效地避免围岩岩石层 出现松动或错动。除此之外，这一锚杆支护方式可有 效地提升顶板抗弯性能，使支护顶板地承载能力得到 大幅的提升。况且，我国煤矿资源中，多数的煤系围 岩都属于出层状，锚杆支护的形式对于出层状的煤系 围岩具有较强的支护作用，故该项技术得到了广泛地 应用。 2 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的常见问题 2.1 机械化程度不高 我国的煤矿地质条件较为复杂，在实际的煤矿开 采工作中，受地质条件与掘进设备的约束，煤矿企业 通常使用悬臂掘进机进行巷道作业，且需要其他机械 设备共同完成。与此同时，矿工还需要携带手持式钻 机等设备协助机械作业，这也造成了煤矿掘进巷道的 工作效率较低，危险性较大，要想改善这些弊端，就 要提升锚杆支护技术的机械化程度。 2.2 工作效率匹配度较差 在锚固作业中，由于煤矿企业采用悬臂式掘进机 挖掘巷道，则需要作业停止以后才能开展锚固作业。 在一个循环时间呃逆，锚固作业的时间始终大于掘进 作业的实践，及时锚固作业与掘进作业存在时间上的 重叠，或是采用双巷作业的模式，都需要通过设备转 移不断更换巷道作业，如此做法只会让作业时间延 长，还容易损坏巷道地板，从本质上说，是由于锚固 作业与掘进作业的工作效率匹配程度较差所导致的。 2.3 配套技术不全 锚固作业施工中，需要其他技术配合共同完成锚 杆支护工作，其中钻眼就是一道重要的工作程序。矿 工在实施锚固钻眼以后，需要清除孔内残留的岩屑， 或是用水流，或是用气流，将岩屑从钻孔内冲出，但 这些岩屑在冲出时常会飘散在巷道空气内，对锚固作 业人员的生命安全造成影响，故要想改善这一问题， 就需要大力研究其他配套技术，使之更加完善。 3 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的具体应用 3.1 设计要求与施工要求 支护方面的设计属于准备阶段的工作任务，设计 的准确性与否直接影响着锚杆支护的效果。在具体的 设计中，工作人员应预先对煤矿掘进巷道的实际情况 进行勘察，并根据其断面的形状分析其稳定性，同时 要对巷道掘进期间岩石的松动情况予以调查，据此设 计出合理的支护方案。如围岩松动圈的大小比原来的 尺寸高出23倍，则说明该巷道的结构稳定性较差，已 经出现了明显的松动，这时工作人员所采取的支护措 施就要以大松动圈为支护的参考标准。施工人员要具 备安全意识，在巷道内设置标准警示牌，规范工作人 员的施工行为，现场的监理人员应积极落实监督管理 工作，确保锚杆支护的合理运用，可利用架棚等方法 加固锚杆的支护，并定期对锚杆与顶板进行检修，防 止其他问题的出现。 3.2 注意事项 锚杆支护技术应具备标准的施工流程，工作人员 要依照流程的规定，充分检查锚杆的情况，并对孔距 进行调试，一般来说，锚杆的孔距要在100mm之内， 且孔轴的偏差应在5之内。孔洞的深度要超过锚杆长 度，施工人员要在施工前先凿掉围岩表面悬浮着的松 动石块，对容易掉落石块的地方做好支护措施。当支 护工作完成以后，工作人员要及时的清理孔洞内残留 的积水与岩屑，并拧紧机械锚杆，使其紧贴巷道，完 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用 李翔 蒲县应急管理局 山西 临汾 041000 摘要当代我国煤矿开采活动越来越频繁，矿山所承受的压力为也愈发严重，这使得巷道支护的工作面临着挑战。矿 山的支护成本及设施使用年限都是存在限制的，巷道支护水平受这些因素的影响难以得到有效地提升。对此，煤矿企业应 将锚杆支护技术合理运用在煤矿掘进巷道中，增强巷道支护的稳定性。从煤矿掘进巷道中锚杆支护的作用进行分析，通过 对常见问题的分析，进而对锚杆支护技术的实际应用作出研究。 关键词锚杆支护技术 煤矿 掘进巷道 （上接第271页） 271 科学管理 2020年第8期 下有效提高。在此基础上，结合具体施工需求，合理增 加设备的数量，并预留一定数量的空车随时进行装岩。 与此同时，对单项运行问题进行妥善解决，施工单位应 该对巷道具有的断面尺寸明确掌握，在此基础上，对调 车场的位置进行确定，使调车具有较高的合理性，从而 保证装岩运输工作的开闸具有较高连续性[2]。 2.2 快速掘进注意事项 施工企业在实施生产运输工作的过程中需要注 意，必须严格按照相关规定执行，特别要明确爆炸药 物在爆破中的使用量，在此基础上采取有效的安全防 范措施，使爆破事故的发生概率有效降低，为相关工 作人员的生命安全提供保障。与此同时，在进行雷管 采购的过程中，采供人员必须严格审查雷管的制作质 量、制作时间、爆破威力、爆破时间等因素，保证所 使用的雷管总延期时间在130m/s以内。除此之外，保 证施工安全能够在岩巷掘进计划顺利进行的前提下， 进一步提高，相关工作人员必须在进行炮眼位置确 定、钻头直径确定、倾斜角度确定等环节的过程中， 严格按照对应的计划实施。另外，在将雷管填装到炮 孔中时，相关施工人员必须根据对应图表的要求严格 执行，并且需要通过管理人员的再次审核，使其位置 具有较高的合理性，严格按照爆破图表的顺序开展起 爆工作[3]。 3 结束语 综上所述，只有加大研究岩巷快速掘进技术的力 度，提高岩巷掘进质量，对岩巷爆破系数结合实际情 况进行全面优化，将具有较高先进性和有效性的爆破 方法与爆破装置结合其中，才能有效实现岩巷掘进速 度。因此相关施工企业应该结合现场具体情况，通过 对卡轨车以及耙斗装岩机等设备的有效利用，使出矸 速度进一步加快，提高岩巷掘进速度的同时，使岩巷 掘进与爆破生产相关工作有效循环，最终进一步促进 煤矿行业全面发展。 参考文献 [1] 王浩， 杨艺园 . 基于 VBamp ； CAD 的岩巷爆破图 表生成系统设计 [J]. 煤炭技术， 2016， 35（1） 77-78. [2] 吴兵兵 . 岩巷掘进爆破参数优化及应用效果研究 [J]. 煤矿现代化， 2015（6） 8-9. [3] 郭磊磊 . 岩石巷道掘进爆破参数优化及应用效果研 究 [J]. 煤矿现代化， 2015（6） 120-121. [4] 孙文标， 郭兵兵， 李红行， 等 . 煤矿岩巷掘进爆破参 数优化研究 [J]. 煤炭技术， 2015， 34（11） 95-97. 成扳手与测力计的准备工作，进行拉力的实验。 3.3 修复巷道 煤矿掘进巷道的支护工程中，若采用混凝土支 架，那么巷道的采动压力就会增大，随之而来的裂缝 问题就无可避免，施工人员应及时有效的修复裂缝， 才能避免对后续的施工造成影响。如煤矿巷道的围岩 岩层出现浮石的问题时，施工人员就可使用槽钢锚梁 进行支护，防止岩石下落，或是改变锚杆的规格，以 提升支护工程的效果。如X煤矿企业在煤层支护工作 中，为提升锚杆的强度，将原有的202400mm锚杆换 为222400mm的锚杆，锚杆的拖板规格也相应加大， 起到了良好的巷道修复作用。 3.4 防治巷道底鼓 锚杆支护的方法也可以对巷道底鼓起到有效的防 治作用，施工者可在锚梁与巷道交叉处使用锚杆拉近 掘进巷道地板，或是将沿底板掘进的方式更换为沿煤 层顶板掘进的方式。以X煤矿企业所遇到的煤层为例， 若按沿煤层地板掘进的方式开采，则巷道上部会遗留 约为1.5m的顶煤，那么顶板的控制作用就会减弱，巷 道中容易发生坠包的问题，企业将掘进方式改为沿煤 层顶板掘进，巷道底部预留约为1.5m的底煤，则鼓包 问题得到了妥善地解决。 3.5 加固水平间煤柱 对于厚煤层的开采工作，施工人员可使用锚杆支 护技术，对水平间煤柱进行加固处理，并要在实行支 护之前，对煤层的厚度进行分析，依据分析的结果选 择恰当的支护方式，提升煤柱的支护效果。施工人员 可在顺槽与工作面交接处，采用锚杆支护的方法，即 可有效提升整体支护工程的质量。此外，在无人采煤 的倾斜煤层中，锚杆支护技术也能取得良好的支护效 果。 4 结束语 随着社会经济的不断发展，使社会生产对煤炭资 源的需求日益提升，但煤炭资源的开采工作也会面临 着越来越大的难度。锚杆支护技术就是煤矿掘进巷道 作业中最为常见的一项技术，对煤矿巷道的掘进与 支护可起到重要作用，能够提升巷道支护工程的稳定 性，故煤矿企业应大力研究锚杆支护的核心技术，立 足于煤矿开采工作面临的实际难题，以技术促进煤炭 开采行业的长远发展，为施工人员提供安全开采的工 作保障。 参考文献 [1] 秦渤 . 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用 [J]. 能源与节能， 2018（3） 185-186. [2] 吕致远 . 试论煤矿掘进巷道中的锚杆支护技术 [J]. 能源与节能， 2016（5） 169-170. [3] 王海龙 . 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研 究 [J]. 石化技术， 2019， 26（8） 332334. [4] 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， 39（3） 172-174. [5] 巩宁 . 煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用 [J]. 现 代矿业， 2019， 35（5） 254-255. （上接第289页）