煤矿掘进巷道锚杆支护技术的应用与质控策略

白广东 王镇

摘要：随着科技水平的发展，工业发展水平不断提升，而工业发展需要煤炭等化石能源的支撑，由此推动煤炭开采行业的发展。而煤矿一般深埋地下，需要通过巷道实现煤炭的开采，这对巷道的支护显得尤为重要。在此背景下，煤炭公司加强对掘进巷道的重视，结合开采实际分析巷道的类型以及特点，分析支护方案，通过合理运用锚杆支护技术，从而保护开采作业的顺利进行。

关键词：煤矿掘进；巷道；锚杆支护；地质

DOI：10.12433/zgkjtz.20232747

为了保证开采效率与质量，巷道成为地下开采的关键结构，承担人员以及煤炭的通行任务。而巷道作为地下通道的一种，需要承担很大的荷载，容易出现塌方等安全事故，影响开采作业顺利进行。施工人员根据巷道的实际需求将锚杆支护技术应用到巷道施工中，实现对巷道的支护。结合锚杆支护技术的特点以及巷道实际需求合理运用技术与质量控制，保证支护施工功能顺利发挥。

一、掘进巷道与锚杆支护

（一）煤矿掘进巷道

煤矿巷道是煤矿地下工程中的重要组成部分，主要是指煤矿在开采环节，掘进施工阶段形成的巷道。掘进巷道主要有以下特点：一是地质条件较为复杂，煤矿巷道通常位于地下较深的区域；二是通风需求较高，煤矿巷道需要高效的通风系统，以保障空气流通和呼吸空气的质量；三是任务量较大，掘进巷道，一方面承担运输设备的通行任务，这些运输工具通过煤矿巷道进出，提供合适的通行能力和交通管理。另一方面需要大量专业的设备支撑，巷道中往往需要安装煤矿机械设备、输煤管道和电缆桥架等。这些设备需要有足够的空间，并且严格遵循安全规范设计和施工，施工技术十分复杂。支护需求较高的特点，煤矿巷道施工需要采取高强度的支护措施，以保障人员和设备安全通行。支护项目应根据煤矿巷道的特定条件，采用不同的支护措施，如锚杆、隧道衬砌等。

综上所述，煤矿巷道具有地质复杂、通风要求高、有大量运输工具、设备安装复杂、支护需求高强度等特点。根据这些特点在设计和施工过程中，结合实际情况，制定合理的施工技术方案，确保巷道的安全、稳定和高效运行。

（二）锚杆支护技术

锚杆支护是一种地下工程支护方式，广泛应用于隧道、矿山、地铁等工程中，可以增强地层的承载能力、保证工程安全。锚杆通常由钢筋制成，通过钻孔将锚杆倾斜埋放于地层中，再用高强度水泥等材料固定，与周围的地层形成整体，增强地层的稳定性和承载能力。同时，锚杆支护可以有效减少地层位移和变形，对地下工程的施工和维护起着至关重要的作用。

锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中主要发挥以下作用：一是对底层起到稳定作用，最大限度增强了地层的承载能力，在稳定地层的同时保障地下工程的安全性；二是规避地层的变形，巷道掘进作业涉及面较广，很容易对周边地层产生冲击，进而导致地层变形。锚杆支护施工简便，可以适应不同工程的需求，能够通过灵活的设计有效减少地层的位移和变形，进一步保障地下工程的稳定性以及安全性，提高施工效率和工程质量。

二、煤炭掘进巷道中锚杆支护技术的优势以及应用难点

巷道的支护借助锚杆支护技术，针对锚杆支护技术优势的研究十分必要。由于巷道的复杂性以及锚杆支护本身的技术性，该技术的落实也存在一些问题。

（一）巷道锚杆支护技术的优势

煤炭掘进巷道中的锚杆技术具有多样化的优势，十分契合巷道施工的顺利落实，所以在实际作业环节，施工人员结合实际更好地发挥该技术的功能。

一是施工精准度较高而且稳定性较强。锚杆支护作业前，借助技术设备确定点位状况，可以满足地下工程的设计要求。锚杆支护技术将地层整合，使其成为整体，最大限度地保证地层的稳定性。

二是灵活多变，适应性较强，相较于传统的支护技术，借助锚杆设备实现对地层的稳定，而锚杆可以结合巷道的实际需要合理选择位置以及材料，锚杆支护可以适应各种地质条件和工程要求，施工灵活性较高。锚杆技术可以根据巷道的不同状况合理选择支护方式，适用范围较广。

三是施工效率较快，兼具环保功能，锚杆支护的施工时间较短，可以缩短建设周期，在保证施工质量的基础上提高作业效率，降低作业成本。锚杆支护采用钢筋等材料，可以回收利用，维护成本较低，对于大规模地下工程来说是一种经济实用的支护方式，还能减少对环境的影响，符合可持续发展的理念要求。锚杆支护技术具有施工精度高、稳定性强、适应性强、施工时间短、维护成本低、环保性好等特点，为地下工程建设提供有力的支撑。

（二）煤矿巷道中锚杆支护技术的应用难点

1.地质环境复杂

煤炭开采需要分析地质状况，针对巷道的支护作业需要面对各种复杂的地质状况，在一定程度上增加作业难度。在实际设计环节，不同地质条件下的巷道，在设计锚杆支护方案时，考虑到地质结构、岩性等因素，才能确定合适的施工方法。针对地质复杂的地方可能需要多次的现场调整和施工技术调整。此外，相较于地面施工，地下空间更加复杂，作业空间较为狭窄，还需要氧气等的支持，也会进一步增加作业难度，制约锚杆支护技术的落实。

2.岩层稳定性影响因素较多

锚杆支护作业主要是为了保证岩层的稳定，规避可能出现的坍塌事故，所以岩层稳定直接影响锚杆支护的作业质量。但是，未知的地质因素、采矿活动对巷道的影响，都会对岩层稳定性产生影响，所以锚杆支护人员在作业时需要考虑多方面的内容，否则很容易出现失误，影响支护功能的发挥。

3.技术方面的问题

锚杆支护的施工质量关系到巷道的安全稳定，但由于施工环境限制以及复杂的地质条件，如何保证施工质量也是锚杆支护技术应用中需要解决的问题。锚杆支护具有很强的灵活性，可以根据巷道的实际需要合理选择施工技术，但是，一旦出现失误，就会在很大程度上影响技术功能的发挥。

三、煤矿掘进巷道锚杆支护技术的应用策略

（一）作业方案的制定

对于锚杆支护，由于巷道的规模较大，为了充分发挥锚杆支护的功能，在施工前需要结合巷道的实际需求制定科学的施工方案，为后续施工提供专业的指导。不同的地质条件需要不同的锚杆支护方案，例如，在岩溶地区，需要应用大面积分布式锚杆支护技术；在软岩区使用弧形锚杆支护技术等。

（二）确定相关参数

为了确保锚杆支护精准度，在作业时需要借助专业的设备以及仪器对各项参数分析，以保证支护的精准度。施工人员根据特定工况和支护要求结合采取工艺和工作面进刀方式，确定锚杆支护的参数及布置方案。例如，在剪切煤壁工作面，利用大直径密集加长锚杆支护技术，以支护巷道，增强工作面稳定性，同时保证人员安全。

（三）锚杆合理选择

锚杆支护环节，可以结合不同的支护需求合理选择材料以及支付方式，在实际施工环节，施工人员合理选择锚杆。一方面，为确保巷道安全稳定，应将锚杆支护质量作为重点检查对象。要实行设备跟踪管理并实时监测，确保施工质量，避免支护失效。另一方面，在支护前结合煤炭巷道的需要确定材料，尽可能规避可能存在的质量问题。

（四）支护技术的选择

在煤矿巷道支护中，同步推广新型钢支撑技术、预应力锚杆技术、螺旋钻锚杆技术等先进技锚杆支护技术。这些新型锚杆支护技术可为煤矿巷道施工提供更加优质的支护保障，从而降低在井下可能出现的安全风险。

在实际作业环节，煤矿巷道锚杆支护技术应用策略包括根据地质条件确定锚杆布置方案、结合采取工艺和工作面进刀方式确定锚杆支护参数、检查锚杆支护质量以及推广应用新型锚杆支护技术。通过综合运用这些策略，可有效提高煤矿巷道的支护能力，确保煤矿工作面的安全和高效运营。

四、煤矿掘进巷道锚杆支护技术的质控策略

锚杆支护技术是一种常见的隧道和地下工程支护技术，对工程的质量和安全具有重要作用。由于煤矿掘进巷道状况复杂，地下环境会对支护产生很大影响。为了保证锚杆支护设施功能的发挥，还需要针对锚杆支护的作业流程进行质量控制。

（一）强化施工设计

施工设计作为锚杆支护的作业依据，直接影响锚杆作业质量，因此设计人员需加强对设计的重视。不合理的设计主要有未考虑工程实际情况、负荷计算不准确等，这些状况的存在可能导致锚杆支护难以满足支护需求，进而产生安全问题。在此背景下，设计人员根据实际工程情况和材料特性制定合理的设计方案，以确保工程的稳定性、耐久性和安全性。

（二）人员技术规范的控制

人员与技术作为锚杆支护作业的关键，直接影响整个工程的质量，所以针对支护人员以及技术规范的控制显得十分重要。

在人员方面，部分煤矿巷道锚杆支护环节还存在施工人员技术水平不高，缺乏经验和技能等问题，导致施工质量不稳定，从而影响锚杆支护的质量。相关单位加强对人员的招聘与培训，一方面招聘专业的技术人员作业，提升队伍的施工水平；另一方面，建立培训机制，对入职人员进行技术培训，提升其工作能力。

在规范方面，部分单位施工工艺不规范、缺乏严格的施工操作规程，如固结质量不良、镶嵌质量差等，都可能导致锚杆支护的质量问题。就需要在施工前制定详细的施工方案和工作流程，并建立完善的质量控制制度，实施现场质量检查，对镶嵌质量、固结质量等进行检查，确保施工质量稳定可靠。

（三）材料监管以及安全防范

由于锚杆支护需要大量的材料，一旦使用质量不合格的锚杆材料或者钢筋，或者未严格质检材料，会影响锚杆支护的质量。因此，技术人员必须检验钢筋和锚杆质量，以确保其材质符合国家标准，并对其化学成分、力学性能等测试，保证材料性能达到设计要求。在锚杆支护施工完成后，检测验收，检查锚杆设置是否符合规范，是否达到设计要求，确保工程达到预期目标。此外，施工安全是保证支护质量的关键，锚杆支护技术安全防护措施一定要到位，确保施工过程中工人安全、机械设备操作人员安全、行车安全、瓦斯防爆工作安全等。

五、结语

当前，随着我国经济社会发展的转型升级，能源资源的供应出现了紧张的局面，在此背景下，探索煤矿深部掘进锚杆支护技术，对实现煤矿的安全生产具有重要的意义。对于企业，煤矿的安全生产是实现经济效益的前提，煤矿开采环节，巷道的锚杆支护作为保证开采质量的设施，很容易受到地质条件以及人员技术的影响出现问题，就需要相关人员加强对其重视程度，通过强化施工涉及、加强人员技术规范控制以及材料监管和安全防范，保障煤矿生产安全运行。

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