楊永金

摘要：該文從支護與圍巖結(jié)構(gòu)的鋼度匹配問題；施工機械化水平較低錨桿機具功率小單進低；錨桿支護設(shè)計都采用類比選擇的方法，多憑經(jīng)驗，缺乏科學(xué)；思想制約生搬硬套對錨桿支護的認識受局限四個方面闡釋了煤巷錨桿支護，具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：煤巷錨桿支護認識局限探討

0引言

龐莊煤礦張小樓井年產(chǎn)煤12Mt，自80年代初開始使用錨桿支護技術(shù)以來，7、9煤層為主采煤層，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，煤厚平均為2.5m，傾角00～280，平均150，煤層普氏系數(shù)f=3左右。已先后在巖巷、煤巷中使用，支護材料從快硬水泥錨桿逐步過渡到樹脂錨桿，使用范圍從淺部的50m到深部的-1025m水平；煤巷錨桿支護的巷道占100％，支護技術(shù)得到全面的發(fā)展和推廣應(yīng)用，從實體、沿空、大斷面巷道，孤島工作面條件的巷道及特殊地段的巖巷。從推廣錨桿支護的條件來看，我們堅持先易后難、由點到面的原則。先在實體煤巷進行試驗，然后在大斷面切眼、皮帶機道、回風(fēng)道孤島條件進行錨桿支護，最后發(fā)展到把錨桿、錨索聯(lián)合支護技術(shù)應(yīng)用在煤倉下口懸吊梁鎖口上，副暗斜井絞車房大斷面巖巷銅室支護上，我們進行高強錨桿、錨索支護，來提高巖巷的支護等級，總回風(fēng)巷、巖巷交叉點支護上，也進行高強錨桿、錨索支護，增加護頂強度，并取得成功。并在綜采大斷面切眼、綜采面拆除及在無煤柱開采的沿空掘巷中使用該項技術(shù)。為了適應(yīng)深井地質(zhì)條件變化下安全開采，對深部復(fù)合頂板煤巷錨桿支護參數(shù)進行了理論計算，并在實踐中進行應(yīng)用，取得了一些成功經(jīng)驗。在設(shè)計、施工工藝、巷道監(jiān)測管理等方面也都有長足的進步和發(fā)展。但如何進一步提高錨桿支護質(zhì)量，確保支護的安全性和可靠性，提高錨桿支護設(shè)計的科學(xué)性和實用性，進一步降低支護成本，是當前煤巷錨桿支護工作的重要內(nèi)容，也是每一位工程技術(shù)人員的重要職責(zé)。

1支護與圍巖結(jié)構(gòu)的鋼度匹配問題

巷道幾乎在開挖的同時及出現(xiàn)圍巖的開裂、離層、或松動，普通錨桿未施加預(yù)應(yīng)力，不能阻止這些初起的破壞。只有當圍巖的開裂位移達到相當?shù)某潭纫院?，錨桿才起作用，這是圍巖以幾乎喪失抗拉和抗剪的能力，加固體的抗拉和抗剪主要依靠錨桿來實現(xiàn)。也就是說，錨桿和圍巖不同步承載，先使圍巖受力破壞，達到一定程度后錨桿開始承載。這就產(chǎn)生，支護結(jié)構(gòu)與圍巖的鋼度匹配問題。而組合支護中，容易造成錨索初張力較大，圍巖初期變形主要集中在錨索上，錨桿、錨索不能有機組合，二者起不到相互加強的作用。通常條件不明顯，支護的成功容易掩蓋問題的實質(zhì)，但在高地壓、高地應(yīng)力區(qū)域，問題較突出，錨索往往在支護初期發(fā)生斷裂，導(dǎo)致二者“各個擊破”錨索鋼絞線延伸率僅為3.5％，抗變形能力差，與錨桿承載不同步。按目前的技術(shù)水平，高性能預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力不超過60～80kN，錨索預(yù)應(yīng)力不超過100～120kN，才能達到同步承載。另外、高強錨桿材質(zhì)至關(guān)重要，嚴把質(zhì)量關(guān)，不合格錨桿堅決不能使用。

2施工機械化水平較低錨桿機具功率小單進低

目前，我礦煤巷掘進全部采用炮掘，爆破參數(shù)選擇和炮眼布置不合理，經(jīng)常造成巷道超挖，頂板破壞嚴重，直接影響錨桿施工質(zhì)量，尤其幫錨桿質(zhì)量難以保證。另一方面，錨桿施工機具扭矩較小，不能預(yù)加錨桿足夠的初錨力。因此，煤巷錨桿掘進應(yīng)大力推廣機掘、光面爆破和大功率機具，減少煤、巖破壞，保證巷道成型，提高錨桿質(zhì)量，加快掘進速度。

3錨桿支護設(shè)計都采用類比選擇的方法，多憑經(jīng)驗，缺乏科學(xué)

錨桿支護設(shè)計多憑經(jīng)驗，缺乏科學(xué)依據(jù)。一方面支護參數(shù)過于保守，支護成本偏高，另一方面支護強度不夠，容易造成安全隱患，甚至個別礦出現(xiàn)冒頂事故。因此，巫待進一步完善錨桿支護設(shè)計理論，提高錨桿支護設(shè)計的科學(xué)性和實用性。

4思想制約生搬硬套對錨桿支護的認識受局限

在貫徹集團公司下發(fā)的《煤巷錨桿支護技術(shù)規(guī)范》上，個別單位思想不解放，生搬硬套，對錨桿支護理論認識受局限，不能進行科學(xué)合理的選擇支護材料和支護強度。如在集團公司下發(fā)的《煤巷錨桿支護設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，中等穩(wěn)定巷道幫、頂錨桿的錨固力不小于100kN，250N·m≤扭矩≤300N·m，在施工中，他們監(jiān)測檢查就僅僅以錨固力、扭矩、來選材衡量錨桿的支護強度，其實我個人認為，這種規(guī)定僅僅是一個最基本的要求，不能作為選材和衡量錨桿的支護強度的標準。盡管煤錨支護目前存在以上問題，但是我們在施工中采取了一定的對策，仍取得了成功的經(jīng)驗。

4.1認真貫徹集團公司下發(fā)的《煤巷錨桿支護技術(shù)規(guī)范>，設(shè)計過程應(yīng)嚴格遵循巷道圍巖分類一初步設(shè)計一施工監(jiān)測一信息反饋一優(yōu)化設(shè)計的程序，充分考慮巷道圍巖的可錨性，加強對圍巖的分析，強調(diào)錨固力和初錨力的重要意義。

4.2煤巷錨桿支護設(shè)計要貫徹“動態(tài)設(shè)計”的思想，不能生搬硬套已有設(shè)計。同一礦井、同一煤層、同一巷道的不同區(qū)域、不同地段，要根據(jù)具體地質(zhì)條件的不同，選擇不同的支形式和參數(shù)。

4.3加強對圍巖的分析，強調(diào)錨固力和初錨力的重要意義。每個巷道設(shè)計前，地質(zhì)部們必須提供工作面詳細的地質(zhì)資料，包括偽頂、直接頂、老頂、直接底板的巖性。施工中，加強對圍巖柱狀、錨固力和初錨力以及圍巖變形量的監(jiān)測檢查，建立健全監(jiān)測檢查制度，技術(shù)員負責(zé)收集整理巷道監(jiān)測資料，每天一次，單位負責(zé)填寫小班班檢、區(qū)隊日檢、礦抽檢制度表并當天報送技術(shù)科礦壓組，礦壓組對當天圍巖柱狀、錨固力和初錨力的報表數(shù)據(jù)進行及時分析、處理和反饋，存在的問題責(zé)令施工單位限期整改，重大問題必須停頭整改，并追究責(zé)任人責(zé)任。區(qū)隊技術(shù)員每天負責(zé)收集整理巷道監(jiān)測資料，對支護條件改變的同時進行科學(xué)合理的完善變更設(shè)計。

4.4煤巷錨桿支護施工應(yīng)嚴格執(zhí)行“三徑匹配”的原則，堅持使用高強預(yù)應(yīng)力錨桿。頂板預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能否形成是判斷支護形式合理性的標準，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的厚度和承載力是控制巷道變形的關(guān)鍵，沒有預(yù)應(yīng)力的錨桿形不成對圍巖的主動支護結(jié)構(gòu)。

4.5盡可能保證圍巖、錨桿、鋼帶、錨索同步承載，共同形成承載體，減少單個受力，以防各個擊破。