煤矿巷道掘进中的锚杆支护技术研究

纪占辉

黑龙江龙煤矿山建设有限公司 黑龙江鸡西 158100

锚杆支护技术能在一定程度上保证煤矿的安全生产。由于煤矿的不同，地质条件、技术支持和施工设备也有所不同。同样支护方式也不一样。因此，有必要选择合适的支护方式和参数。煤矿开采有许多配套技术。与其他支护技术相比，锚杆支护技术可以提高支护效果，降低成本，降低工人的劳动强度[1]。

1 锚杆支护技术在巷道支护中存在的问题

锚杆支护技术是目前煤矿巷道掘进中必须采用的技术之一，为巷道掘进和稳定奠定了良好的基础。与传统巷道支护技术相比，锚杆支护技术具有很大的先进性和优越性，但由于锚杆支护技术起步较晚，在实际掘进巷道中仍有一些问题需要解决。

1.1 机械化不足

机械设备，煤矿地质环境的限制，在煤矿巷道掘进过程中，大多使用传统的采矿机，施工队伍需要大量人力合作同时，传统的巷道施工浪费大量的人力和物力，效率很低，而不是保护施工人员的安全，因此，煤矿开采企业需要提高机械化设备的使用程度，进一步提高巷道建设工程的安全性。

1.2 施工效率差

在锚杆锚固过程中，需要停止掘进，浪费了施工时间，耽误了施工进度。施工队伍采用双重作业方式，会延长作业时间，浪费资源，对巷道造成破坏。因此，有必要提高巷道掘进与锚杆支护的配合效率，使巷道掘进顺利进行。

1.3 配套技术有待改进

钻井是锚固技术施工中不可缺少的环节。在锚固钻井作业中，需要清除钻孔内残留的岩屑，并需要大量的水流或气流将其冲洗出来。然后，冲洗后的岩屑会随着水流和气流流向掘进巷道底板，有时在巷道空气中充满气流。这将增加施工难度，影响锚固作业人员的生命安全，因此有必要进一步完善锚固施工的支护技术[2]。

2 煤矿巷道掘进锚杆支护技术

随着中国经济发展和煤矿生产技术的进步，煤炭开采强度逐渐增加，煤矿巷道断面不断增大，传统的支护方法和支护材料已不能满足煤矿开采的新需求，因此对巷道支护技术进行了创新。因此，创新巷道支护技术，使巷道具有完整的工作面，已成为矿山开采的关键技术。锚杆支护技术是一种相对完善的煤矿巷道掘进技术，具有工艺简单、支护效果好、断面大、成本低等优点。

2.1 锚杆支护技术

在设计煤矿掘进巷道锚杆支护技术的设计应根据提供的地质资源地质部门，屋顶的岩石和地质结构的条件，和每个项目的支持参数应根据观测数据确定在每个面板区域我的压力。螺栓本体应采用高强度钢筋制成。回采工作面施工时，巷道应在工作面附近采用高强度塑性钢体。锚杆体应根据巷道围岩的稳定性进行分类，确定锚杆体的长度和直径。不同的岩石使用条件是不同的，硬岩和煤需要采用树脂型锚固，锚固长度大于杆体的1/3；软煤需要全长锚固。

2.2 煤矿巷道支护方法

在煤矿掘进过程中，需要支护工具来提高围岩的稳定性，控制一定范围内的围岩移动速度，为煤矿创造安全的工作空间。由于围岩是承载地层压力的结构，人工支护可以提高和提高围岩的支护能力。在煤矿巷道掘进过程中，巷道的开挖和支护与围岩的自支护能力是一致的。煤矿掘进巷道支护有不同的支护材料，包括木棚支护、金属支护、混凝土支护和堆石场支护。木材作为支护方法是煤矿巷道掘进的主要方法。木材由于其易腐蚀、强度低、燃点低等缺点，逐渐被其他支护形式所取代。目前，锚杆支护已逐渐取代其他支护方式，成为矿井掘进巷道的主要支护形式。

2.3 锚杆支护的原理

锚杆支护是目前国内外煤矿巷道支护的主要支护方法，具有经济、安全、高效的优点，是世界上最重要的支护方法。煤矿掘进巷道锚杆支护的原则：（1）锚杆支护的加固效果。煤矿掘进巷道支护时，锚杆将与巷道顶沿一定距离布置。在顶部拧紧力的作用下，每个螺栓周围会形成可压缩性区域。这些区域的连接将使矿山周围的岩石形成一定厚度的I型压缩带。这样既可以达到一定的稳定性，又可以承受较大的压力，防止围岩松动。（2）锚杆悬吊的作用。它主要是指锚杆悬挂在松软、危险的岩石上。此时，锚杆将承受软危岩的重量，然后控制岩石下沉。（3）锚杆组梁作用。锚杆在煤矿掘进巷道中，在顶板安装锚杆将使锚杆顶升力产生一定的组合梁效应，从而提高整体承载力。

3 锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用

3.1 修复巷道

由于煤矿巷道采用综合混凝土支护时，会产生开采压力，导致混凝土支护产生裂缝。此时，应及时用螺栓对混凝土支架进行修补。例如，当浮石出现在煤矿巷道围岩表面时，可以用混凝土锚杆对巷道进行修补。或者当发生事故时，可以使用槽钢锚杆来防止岩石滚动问题，从而保证作业人员的安全。在这种情况下，有必要将锚杆支护的巷道顶板上的岩石移走，然后继续进行巷道施工。

3.2 预防和控制巷道底鼓

锚杆支护技术的应用可以有效地防治巷道底鼓。具体方法是在锚杆与巷道横向相交处用锚杆拉紧巷道底板，防止和控制巷道底鼓。在施工过程中，可以同时使用金属螺栓和混凝土螺栓。此外，在使用钢丝绳锚固防止和控制巷道底鼓的同时，还采用罐爆法，可以增加钻孔，然后将巷道的钢索段作为钢丝绳，导致底鼓的钻孔。

3.3 加固水平间煤柱

在煤矿巷道掘进过程中，在开采厚煤层时，需要对水平柱进行加固。为了取得较高的经济效益，有必要采用锚杆支护技术对水平煤柱进行加固。在实施锚杆支护技术之前，首先要根据煤层厚度选择桁架支护方式，以实现煤柱支护工作。此外，回风口与工作面交接处应安装木托梁。在此基础上，采用锚杆支护技术完成托梁的安装，也可实现水平煤柱的加固[3]。目前，锚杆支护技术在无辅助开采斜煤层中得到了广泛的应用。

4 结语

总之，在煤矿掘进过程中，经常采用锚杆支护技术，在煤矿巷道掘进中发挥着重要作用。因此，有必要不断提高锚杆支护技术的研究强度，解决煤矿巷道掘进中锚杆支护技术存在的问题，以保证煤炭资源的顺利开采。