煤矿全煤巷道锚杆支护工艺探讨

姬军权

神华神东煤炭集团开拓准备中心生产办

我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，因此，对煤矿全煤巷道锚杆支护工艺探讨有必要性。

一、施工准备

1、现场调查

施工前，与设备管理单位共同调查周围地质病害及病害历史资料，既有围岩填料种类等。针对围岩状态、施工干扰程度等制定专项施工技术方案，按规定程序审批后严格执行。对于施工单位的技术人员，进行详细的设计文件核对讨论工作，促使广大施工人员可以准确的了解设计方案的目的和要求，勘查地形及地质资料，复核围岩中线并引测坐标控制点和水准点,做好安全、技术交底工作。

2、施工方案审批、签订安全协议及三电迁改

施工前编制详细的施工方案，报请监理、集通铁路公司审批，并与工务段等有关设备管理部门签订安全协议。施工方案审批、签订安全协议后进行三电迁改及保护，确保施工时管线安全。在工程围岩开工前，同所在管辖范围内的铁路派出所签订“入网协议”，按照要求在入网处建立安全门并派专人员防护。

3、土工试验

对工程围岩拟用取土场及原地面土进行取样，按照标准试验方法，作自检试验，自检试验资料报监理站。取土场按每5000～10000m3进行一次取样试验。

4、施工测量

工程围岩复测结果都符合设计及规范要求，导线点、水准点加密控制网布置完善，横断面也按规范及监理工程师要求复测完毕。清表后的填前碾压压实度自检合格后，交监理工程师抽检，抽检合格后，用全站仪重新进行放样，恢复路线中桩、边桩，确定填土面积及坡脚位置；并按照工程围岩施工平面布置图进行高程和压实度测点布置，定出距离控制桩，在填筑前后用50m钢尺丈量出各测点；测出各高程控制点高程H0。

5.施工工艺

在施工中应用全锚保护系统，在锚杆屈服强度的设置上，不能低于540Mpa，同时破断强度要超过700Mpa，延伸程度在10%到20%之间，并且外形结构要以增强锚固力和促进树脂搅拌为目的。施工人员应当根据巷道和围岩破碎的程度，调整注浆锚索的强度，一般以500kN以上的破断力为适当。在锚固剂、锚杆附件以及钢带的强度选择上，依据锚杆轻度灵活调整。在进行智能化监测锚杆支护的过程中，使用相关的顶板离层监测系统，由于该系统具有较高的记录能力，所以能够使用60个位移传感器来监测顶板离层的状态信息，根据收集的信息还能及时输出监测数据并对临界值进行警报。。另一方面，该系统能够以多种简易规格来显示巷道地形等情况，而且测力锚杆的运用可以提高测量准确程度。在和有关厂家的开发合作过程中，大扭矩、大推力的支腿式锚杆机已经推广应用，并且在打眼效率和预紧力上有了明显提升。

二、强化煤矿全煤巷道锚杆支护工艺

巷道支护是煤矿安全生产中的重要保证，我国煤矿以井工开采为主，需要在井下开掘大量巷道，而80%以上是煤巷、半煤岩巷，或为松软破碎岩巷，或为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘进，确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定，确保巷道的支护与维护成本较低等，是建设安全高效矿井的一项重要工作，具有重要意义。

1.重视围岩垮塌应急

根据工程的特点及施工，认真的组织了对一些高发事故的学习，如路堑挖方段易发生垮塌，既有线围岩挖台阶导致既有线围岩沉降等易发生事故施工点分析，特制定紧急事故的应急处理预案，进行必要培训教育和模拟演练，进而提升有关操作人员处理事故的能力，从而将突发事故造成的损失和不利影响降到最低程度。一旦发生既有线施工安全突发事件，现场安全员或防护员,一是拦截阻止列车通行，二是立即向有关设备管理部门和指挥部安质部及队领导报告。指挥部安质部在接到通知后，立即通知指挥部领导，指挥部安质部及领导在接到报告后立即前往现场察看，同项目部、队领导现场共同制定抢险处理措施。

2.建立应急预案，做好施工的监督管理

在施工区域进行必要的隔离设置，对于伤员要及时抢救，并将财产损失降到最低，现场负责人要做好指挥控制工作，在事故发生后的5分钟之内必须赶到值班，对于紧急情况性质、地点、发生时间等基本信息要进行必要的说明，并做好救护工作。在值班人员了解事故情况之后，要立即上报给领导小组，根据领导小组发布的命令及时进行现场情况的处理。对于现场人员，要在现场救助、警戒隔离以及疏散等方面进行合理的分配，确保每一个环节都可以有效得到处理。同时办公室是在紧急事故半小时以内要向上一级汇报情况，在事故处理期间一切人员的工作重心都是降低损失，挽救伤员，在人力和物力上不能与事故处理相冲突，所有人员应当坚决服从现场应急预案小组人员地命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理。

3.强化工程施工安全控制

在雨季值班制度的基础上，设立相应的领导组织。对于相关的责任区域和范围，要实行领导小组成员专人负责制。如果是在降水期间施工，一般要有人员定期检查，及时发现问题并处理。根据需要组建抢险突击队，但是非抢险时期还需要正常完成施工作业。根据设备配置要求，施工需要必须要储备足够防汛设备和器材，同时还要做好充足的人力准备，对于抢险救灾物质一定不能擅自挪用。在和有关气象、水文部门的联系中，实现汛情的有效掌握和预测，根据气象情况科学合理的调整施工。常规雨季值班的基础上，要指派专人来记录天气变化，对于异常天气要立即汇报并做好有关的应急措施，同时管理人员要做好总的调度和协调工作，减少损失和不利影响。

4.加强安全巡视

加强对既有线围岩观测及安全巡视。机电设备必须做好接地设备的安装工作，对于电闸箱的漏电情况，要做好安全保护工作；并且在做好电缆电线掩埋工作的同时，要加固好电杆和电线设备；特别是在持续降雨天气时，有必要进行设备的绝缘测试，在降雨期间要加强事故多发区域的巡查，加强既有线稳定观测，并为了保障排水系统可以及时的排水，要实行施工地区排水设备的专项检查和测试。

5.应用先进的技术

煤矿防护网该技术具有较高的抗拉强度，网面平整，坚固不易拉开，安全系数已达国家标准。主要用于煤矿人工假顶,可使屯煤成本降低，节约铅丝，现已成为我国煤炭行业重点推行的新技术，并在防护堤坝，围栏养殖，等方面也得到推广使用，现又成为建筑行业的一种新型材料，具有钢筋的作用。

结语：

总而言之，煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。国内外的实践证明，锚杆支护是巷道经济、有效的支护形式。因此，要加强对锚杆支护工艺研究，深入对锚杆支护的可行性和适用性，引进国外先进锚杆支护技术，使我国的煤巷锚杆支护技术得到提升，使锚索支护技术得到更好应用，并取得令人满意的支护效果和经济效益。

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