煤矿急倾斜煤层中锚网支护方法研究

摘 要：我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，急倾斜煤层在我国分布广泛，同时开采难度高，近年来发生了多起重特大事故。在煤矿的开采中，深基坑支护主要采用的是锚网支护技术。本文，分析在急倾斜煤层中使用锚网支护的施工工艺以及如何做好质量控制，对急倾斜煤层中应用锚网支护注意的问题进行探讨。

关键字：急倾斜煤层;锚网支护;方法

中图分类号：TD353 文献标识码：A

中国煤层开采历史悠久，但由于受到开采工艺、开采设备、国家产业政策以及生产水等的影响，国内目前中小型煤矿特别多，并且煤矿开采技术落后，安全设施不齐全等，就近几年就连续发生了多起重大安全事故。

急倾斜煤层的开采，由于煤矿分布规律不清楚，急倾斜煤层的开采管理复杂，事故频繁，因此，对急倾斜煤层采煤工艺进行改进，对安全设备进行严格质量管理，做好急倾斜煤层的支护工作对煤矿的安全开采意义重大。不仅促进了煤炭工业的健康安全发展，而且对以后急倾斜煤层的开采具有十分重要的指导意义。

一、急倾斜煤层的特点

首先，急倾斜煤层的结构复杂，断层多且煤层分布不规律，开采煤层的赋存条件普遍较差，煤矿储量少，开采难度高等特点，不仅给煤矿开采带来很大难度，还为煤矿的开采安全支护提出较大的要求。其次，急倾斜煤层的倾斜角度大，开采的煤矿会自动下滑，虽然简化煤矿的装运工作，但下滑的煤或石头容易损坏支护设施，砸伤人员，给煤炭开采带来一些不安全因素。因此，急倾斜煤层的开采不安全因素多、安全性较差。最后，急倾斜煤层的顶板压力通常垂直作用于支护支架，但随着煤矿的开采，倾斜作用力转移方向，在达到一定受力极限，可能沿倾斜作用力的方向滑动垮落，如果支架稳固性差，急易发生扭曲或倾倒。因此，急倾斜煤层的支护工作难度高。

二、锚网支护施工工艺

锚网支护是在煤矿开采中广泛使用的一种支护技术，本文主要介绍以下几方面施工要点，以及几方面质量控制。

1、锚网支护施工

（1）基坑土方挖掘

基坑土方的挖掘要根据急倾斜煤层的实际情况制定详细的施工方案，包括挖掘顺序、挖掘设备、施工计划、排水、应急预案等方面。基坑土方挖掘必须按照步骤进行，挖掘土方的深度要根据急倾斜煤层的暴露坡面情况，选择在土质较好的底层。对土方周围土层出现变形，有严格要求，应采取其它的辅助支护方法来适应工程的特殊需求。

基坑土方的挖掘长度应该根据急倾斜煤层的煤层分布情况以及坡面的稳定情况决定，开挖应该控制好坑底标高，避免超过要求，如果超出要求，应按照规定的标高进行加厚垫层或用砂石夯填。

（2）成孔

在锚杆成孔过程中，应该根据急倾斜煤层的特殊情况选用适当的机械设备。在开始成孔前，应根据设计要求，确定孔位，并拉线确认其在同一水平线。在成孔过程中，如遇到软土流砂的情况可加套管成孔，如果锚杆较长且土层较硬时，可选用锚杆钻机成孔。

（3）安装锚杆

锚杆在安装前，需对其钢筋和焊接接头进行拉伸测试，确保其质量可靠。安装过程中应避免杆体被扭压、弯曲，并使锚杆处于孔中心位置。为了保护锚杆的钢筋不被损害，要设置定位器确保其保护层厚度。然后，用搅拌机把水泥、砂、减水剂和膨胀剂等搅拌均匀，进行灌浆固定。注意灌浆过程应该由里往外进行，对于使用的混凝土混合比，要符合工程标准，在灌浆后不要随意敲击锚杆和悬挂重物。

（4）铺设钢筋网

按照施工设计的要求进行钢筋网的铺设，可以采用钢或铁丝网，然后每隔一段距离用短土钉固定，在钢筋网之间用扎丝。并将锚杆的端部焊接成棱形加强筋，压住钢筋网，从而使钢筋网和锚杆形成一个牢固加强的整体。

（5）混凝土面层

在钢筋网铺设完成过后，便进行混凝土面层施工。混凝土面层通常是借助喷射机械进行喷射施工，压缩空气或其他动力将搅拌好的混凝土高速喷射坡面上，混凝土凝结后与钢筋网形成薄壁混凝土面板。在混凝土面层的施工中，要保证混凝土的喷射厚度，以及混凝土混合质量达到要求标准;施工过程中要把握好喷头的角度，尽量降低回弹量;在施工结束后，要按照养护标准进行养护，避免混凝土面层出现裂缝。

2、质量控制

急倾斜煤层的支护工作，其质量控制至关重要，如果质量不过关将直接导致严重的事故。通常锚网支护的质量控制，除了对常规的施工材料检验外，还需要注意以下几点质量控制：

（1）混凝土面层的抗压测试，在开采过程中会有很多不可预见的状况产生，混凝土面层的抗压能力必须大于设计要求。

（2）锚杆的抗拉伸能力测试，测试锚杆的抗拉伸能力应该选取多组锚杆进行测试，测试结果平均值必须大于设计要求。

（3）墙面喷射混凝土厚度测试，可以采用凿孔进行测试，对不同坡面的喷射混凝土面进行凿孔，测试点必须覆盖整个支护区，且测试平均厚度大于设计要求。

三、问题分析与对策

急倾斜煤层的支护工程，往往伴随很多难以预见的问题，这些问题如果出现，可能引起严重生产事故，对职工的生命财产造成威胁。因此，做好问题的分析以及制定相应的应急措施，对支护工程乃至煤矿开采具有非常重要的意义。

1、如果出现坡体变形等情况，要尽可能在坡顶减载或削坡，其次还可以使用石块或者土包等材料反压坡脚，避免变形区域的进一步扩大。如果坡体的变形较大，无法用上面的办法进行控制时，可以先反铲挖土回填反压坡脚，再根据实际情况作妥善处理。

四、结语

锚网支护是一种针对不同地质条件，尤其特殊不良地质支护法。其具有节约投资、节省工期、占地空间少、支护安全等特点，应被广泛应用于急倾斜煤层开采支护。

参考文献：

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作者简介：郑留冰（1986.9—），男，汉族，平顶山市人，河南理工大学毕业，本科学历，现就职于平顶山煤矿设计研究院，助理工程师。