煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用探析.docx

煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用探析【摘要】锚杆支护技术是现阶段煤矿掘进巷道中应用最普遍的支护技术。锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的运用有效提高了施工的安全性。本文对煤矿掘进巷道支护技术的发展情况以及锚杆支护的作用理论作了介绍。对锚杆支护技术的设计以及具体施工要求做了详细阐述。通过这些可以对锚杆支护技术的作用以及不足之处有清楚的认识和了解。【关键字】煤矿掘进巷道；锚杆支护技术；应用煤矿生产过程中选用科学合理的支护方式是煤矿操作的一个安全保障是保证煤矿安全、稳定开采的一个前提。目前煤矿掘进巷道支护技术也经过了一个长期的发展过程最传统的支护方式是木支护、砌碹支护之后采用型钢支护现在掘进巷道中采用较多的是锚杆支护。锚杆支护与其他类型的支护相比具有更理想的支护效果具有安全、快速、经济的优点在巷道掘进的过程中能够有效减少工作人员工作负担煤矿生产效率也可以得到有效提高。下面是对煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的分析。1.煤矿掘进巷道支护技术发展概述煤矿掘进巷道支护技术有一个长期的发展过程主要经历了木支护、砌碹支护、型钢支护、锚杆支护。锚杆支护与其他支护类型相比具有一系列优势在煤矿掘进巷道中得到了越来越广泛的应用。锚杆支护技术从上个世纪50年代从国外引进在我国实际应用中大致经历了两个阶段。一个是单体锚杆群支护阶段在这个阶段锚杆支护主要以水泥砂浆、钢丝绳、木锚杆为主[1]。这个阶段的锚杆主要起悬吊作用没有与周围岩石共同起作用。这个阶段的锚杆无托板锚杆之间缺乏一定的联系。另一个阶段就是组合锚杆支护阶段组合锚杆支护的运用跟煤炭开采实际情况息息相关。煤炭开采过称号出现了煤矿软岩问题该问题的存在使单体锚杆群支护难以适应复杂的地质条件。针对这种现实情况在组合支撑拱理论和组合支撑梁理论的指导下组合锚杆支护在得到了发展和应用。新型的组合锚杆在巷道支护中得到应用和发展比如水泥药卷钢筋锚杆树脂药卷钢筋锚杆等均得到了良好应用。新型组合锚杆支护不仅可以起到悬吊的作用同时还具有组合梁嗯哼组合拱的作用支护的承载能力显著增强煤矿掘进巷道安全性也得到了更充分的保障。2.锚杆支护的作用理论分析锚杆支护具有悬吊的作用通过锚杆支护巷道表层的围岩用锚杆悬吊起来锚主要固定在深层的围岩上。锚杆支护的悬吊作用具有一定的局限性如果巷道周围的岩石是破碎围岩体这种岩体在没有支护的条件下也会脱落这种情况下锚杆支护的悬吊作用就发挥不出来。另外是组合梁理论一般情况下煤系地层的围岩大多是层状的像泥岩、页岩等都是典型的层状岩石。这种地质环境下运用锚杆将这些围岩锚固成一个整体可以有效增强锚杆承载力[2]。有的煤系地层较为破碎围岩体通过自身的摩擦和相互挤压能够使自身达到一个稳定状态在这种情况下组合梁理论具有一定的缺陷不能对该情况作出合理解释。另外是组合拱理论组合拱理论能够有效解释组合梁理论不能解释的问题。比如围岩体破碎但依然呈稳定状态的情况用组合拱理论可以做出合理解释。在一些大断面巷道中运用组合拱理论非常贴切也更加实用。通过锚杆支护把相对破碎的围岩进行组合防止其进一步垮落同时围岩体也可以通过自身的摩擦以及相互挤压形成承载力较强的拱形结构这样可以防止围岩进一步变形最终达到安全目的。这几种理论从不同方面比较全面的解释了锚杆支护的机理随着煤炭开采过程中新情况的出现锚杆支护也在进一步完善中通过进一步完善其可以在煤矿掘进巷道支护中发挥更重要的作用。3.锚杆支护设计及施工要求3.1锚杆支护设计依据杆支护设计中应当充分考虑巷道断面形状和其稳定性的问题设计中也要和岩石巷道松动圈做比较。因为巷道松动圈的大小及形状容易受采动压力的影响。如果对岩石松动圈不加以认真考量采动前后巷道围岩的类型容易发生一系列变动岩石松动圈可能会由小松动圈变为大松动圈给实际施工的安全性带来严重影响。对巷道岩体情况进行分析时需要对围岩的岩石强度、岩石性质以及岩体的沉积变化和构造影响等有清楚的了解为锚杆支护设计提供依据。在岩体调查、采动构造条件、试验资料等基础上进行初步设计初步设计过程中可以借助于工程类比来来确定支护结构对支护参数进行预设计在实施过程中根据工程反馈信息对初步设计做出及时修改和调整。3.2锚杆支护施工要求锚杆支护施工中首先需要确定好锚杆孔锚杆孔的间距误差应该控制在100mm之内锚杆孔轴向偏差不能超过5°锚杆孔的孔深不能小于锚杆体的有效长度但同时也不能长于杆体30mm的长度。锚杆安装时其端部必须推至锚杆孔底锚杆的尾端露出外面的长度不应超过20mm。锚杆施工过程中整个掘进工作面区域内应当按照标准化施工悬挂作业牌板牌板悬挂的地点需要具有良好的通风和照明条件。这样便于在施工中进行监督和检查。施工中在一些特殊点应当采用