張盼博 張衡瑜

摘? 要：在積極推進城市建設(shè)的今天，煤礦行業(yè)要保持穩(wěn)定發(fā)展趨勢，加大創(chuàng)新活動力度，煤礦掘進巷道涉及的相關(guān)技術(shù)也得到了一定程度上的發(fā)展。其中，軟弱頂板巷道支護作為煤礦掘進巷道支護工作中的重點，近年來受到了業(yè)界和相關(guān)部門的廣泛關(guān)注。在煤礦施工中，制約礦井巷道快速掘進的因素有煤礦地質(zhì)狀況、掘進挖掘設(shè)備、施工工藝、施工整體隊伍及其管理、支護技術(shù)等，其中錨桿支護的工作量占整個礦井巷道掘進工作量的50%以上，是影響掘進效率的關(guān)鍵因素。因此，重視并完善煤礦掘進巷道支護技術(shù)的應(yīng)用，保障煤礦掘進巷道的安全穩(wěn)定，已成為行業(yè)的發(fā)展一大趨勢。

關(guān)鍵詞：煤礦;掘進巷道;錨桿支護方式;應(yīng)用

引言

在井下煤炭資源開發(fā)過程中，結(jié)合不同類型的巖石，采取了不同的巷道錨桿支護方式，以此來提高巖土的穩(wěn)定性，同時也能夠提升能源開發(fā)的安全，提高煤炭開發(fā)生產(chǎn)力。

1錨桿支護技術(shù)

錨桿是加固礦井巷道圍巖巖體的體系結(jié)構(gòu)，其中錨桿的錨固區(qū)內(nèi)長度對保護礦井巷道巖體發(fā)揮著決定性的作用。錨桿支護技術(shù)按照錨固區(qū)內(nèi)長度分為端部錨固式錨桿支護、全長錨固式錨桿支護和加長錨固式錨桿支護三種，其中端部錨固式錨桿的錨固區(qū)內(nèi)長度為打孔全長的1/3;全長錨固式錨桿的錨固區(qū)內(nèi)長度為打孔全長的90%以上;加長錨固式錨桿的錨固區(qū)內(nèi)長度位于以上兩者之中。端部錨固式錨桿支護技術(shù)增強巷道圍巖是借助于施加給桿體的預(yù)緊力后出現(xiàn)的拉伸力，擠壓巷道圍巖，來提高巷道圍巖的強度和穩(wěn)定性，降低巷道圍巖的變形，此技術(shù)對錨固點有著較高的要求，適用于礦井巷道圍巖穩(wěn)定、構(gòu)造完整且掘進開挖對巷道影響小的煤礦中。全長錨固式錨桿支護是在錨桿安裝初期，未出現(xiàn)位移的圍巖不能與錨固區(qū)內(nèi)的錨固體相互摩擦作用，不產(chǎn)生錨固作用;當圍巖出現(xiàn)變形，或者是錨桿和巷道圍巖間出現(xiàn)位移時，此時錨桿產(chǎn)生的剪應(yīng)力不僅能約束圍巖，且能阻止圍巖的橫向變形，減小圍巖變形量，支護效果顯著。

2煤礦掘進巷道錨桿支護方式的應(yīng)用

2.1嚴格按照施工規(guī)定施工

煤礦開采作業(yè)很容易受到地質(zhì)環(huán)境以及地質(zhì)災(zāi)害影響，同時在實際施工中，如果施工不規(guī)范，也會引發(fā)重大施工事故，對企業(yè)造成經(jīng)濟損失，甚至對施工人員生命安全造成影響。為了有效確保煤礦資源開采工作順利實施，就必須要做好現(xiàn)場管理工作，定期對施工人員培訓(xùn)，或者設(shè)置專業(yè)講座，提高施工人員個人的專業(yè)素養(yǎng)，提升施工人員的個人安全意識，加強現(xiàn)場監(jiān)督管理力度，確?，F(xiàn)場施工作業(yè)嚴格按照施工標準進行實施，避免出現(xiàn)施工隱患問題。

2.2懸臂掘進機巷道錨桿支護

懸臂掘進機巷道錨桿支護技術(shù)最主要運用在大型煤礦開采工程中，在該技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要由相關(guān)的通風(fēng)設(shè)備、供電設(shè)備、輸送設(shè)備、錨桿轉(zhuǎn)以及時懸臂式掘進機。通過這些設(shè)備的組合運用，不僅會有效提升支護效率，同時還會切實提升掘進工作的安全性與穩(wěn)定性。至今已經(jīng)成為最常用的一項支護技術(shù)。本文以某一大型煤礦工程為例，該煤礦工程中的A巷道的高2.9～3.7 m，寬為4.3 m，其巖石層基本由0.2～0.3 m的塊狀矸石構(gòu)成，空定居允許范圍為0.9～2.3 m，頂板巖石層相對比較破碎。由于該巷道的側(cè)幫壓力相對較大，因此在掘進距12 m工作面以后，發(fā)生了嚴重的變形現(xiàn)象，針對這一現(xiàn)狀，施工技術(shù)人員運用了“螺紋鋼錨桿+錨索+鋼琴骨架網(wǎng)+槽鋼/U型鋼錨索梁+鋼帶”的施工設(shè)計方案建設(shè)該煤礦巷道的頂板，為全面提升該巷道的錨固強度，施工設(shè)計人員需運用“鋼筋骨架網(wǎng)+螺紋鋼錨桿+木托盤/雙鋼筋”的施工模式。在施工過程中，巷道正幫需要進行回采，在該環(huán)節(jié)施工之前，施工人員需及時拆除幫錨桿。

2.3加強掘錨機支護方式的應(yīng)用

煤礦井下掘進施工過程中，必須要全面落實好巷道錨桿支護技術(shù)的實施。通過現(xiàn)場實際操作，工程施工人員對于錨桿支護技術(shù)的作用有了一定的認知。煤礦井下掘進開采施工中，可以對錨桿支護技術(shù)所使用的設(shè)備有所了解，比如在錨桿鉆車在實際應(yīng)用中，具備靈活性強特點，而且實際應(yīng)用中操作也較為方便，對操作人員的技術(shù)要求相對較低。可以節(jié)省一定的工程施工成本，同時可以保障井下掘進施工安全。另外，錨桿支護技術(shù)所使用的錨具主要分為了機械錨具、摩組錨具，主要就是為了確保錨桿固定，提高掘錨機的支護能力，同時可以根據(jù)井下地質(zhì)環(huán)境，做好機械預(yù)應(yīng)力調(diào)解工作。

2.4加強錨桿支護作業(yè)與巷道掘進作業(yè)管理

煤礦企業(yè)管理部門應(yīng)針對煤礦巷道掘進作業(yè)，和安全支護作業(yè)進行科學(xué)的管理工作。對多個施工團隊，應(yīng)做到清晰并確認與其相對應(yīng)的工作任務(wù)和錨桿支護方案，這不僅有效協(xié)調(diào)、組織了各施工隊伍的工作內(nèi)容，還進一步保障了錨桿支護工作的穩(wěn)步推進。另外，巷道掘進人員要合理利用綜掘機一次性成巷，并注意施工進度，避免出現(xiàn)巷道掘進過深的現(xiàn)象。與此同時，在巷道掘進過程中，工作人員應(yīng)對已安裝的錨桿進行穩(wěn)定性檢驗，嚴格按照相關(guān)規(guī)定測量錨桿的承受能力，以此縮減錨桿支護后的安全隱患，確保巷道掘進施工涉及的人員安全。

2.5連采機巷道錨桿支護

連采機巷道錨桿支護技術(shù)在應(yīng)用過程中，其最大的也應(yīng)用優(yōu)勢在于采煤與巷道錨桿支護能夠同步開展。在面對大斷面或矩形斷面類型的煤礦時，該技術(shù)能夠大幅度提升整個煤礦的掘進效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)雙巷掘進或者斷臂開采，不僅支護效果比較理想，且操作方式與操作流程非常簡單。以某地區(qū)以大型煤礦為例，該煤礦工程中的C巷道高約3.8 m、寬約2.5～6 m，該區(qū)域內(nèi)的鉚釘與片幫的結(jié)構(gòu)相對比較少見，正幫的模式為塑料網(wǎng)+圓鋼錨桿+10“鉛絲網(wǎng)”，頂板使用錨索+圓鋼錨桿+10“鉛絲網(wǎng)”模式，副幫采取的是10“鉛絲網(wǎng)+圓鋼錨桿”模式。針對這一現(xiàn)狀，施工設(shè)計人員運用連采機巷道錨桿支護的方式開展掘進支護作業(yè)，在此過程中，施工設(shè)計人員運用了“雙巷作業(yè)”的作業(yè)方式，分別在煤礦內(nèi)的兩個巷道內(nèi)運用四臂錨桿鉆車、連采機等設(shè)備開展每個施工細節(jié)。在作業(yè)過程中，需要四臂錨桿鉆車、連采機作業(yè)20 m以后，需要將兩個作業(yè)設(shè)備互相調(diào)換位置，使其能夠共同完成才來作業(yè)。其中幫、頂錨桿之間的距離平均在1.3 m左右，錨索排距需控制在2.3 m。運用這種支技術(shù)的操作相對比較簡單，且兩個作業(yè)設(shè)備同時作業(yè)的作業(yè)效率非常高，其掘進速度能夠保持在每個月1 600 m。

結(jié)語

綜上所述，煤炭企業(yè)和煤礦施工方，應(yīng)清晰支護技術(shù)和錨桿支護技術(shù)的作用，了解當前錨桿支護技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀及對應(yīng)的解決措施。據(jù)實際案例，結(jié)合施工注意事項，有效完善煤礦掘進巷道錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用，從而提升煤礦掘進巷道錨桿支護技術(shù)水平，確保煤礦井下的開采活動和生產(chǎn)活動安全進行的同時，也大力推動了我國煤礦開采事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3]任穎杰.煤礦掘進巷道錨桿支護技術(shù)探討[J].中國化工貿(mào)易，2019.

作者簡介：張盼博 出生年月：1992年10月1日 性別：男? 民族：漢族 籍貫：陜西渭南 職稱：助理工程師? 學(xué)歷：本科 研究方向：采礦。

作者簡介：張衡瑜，出生年月：1996年11月12月 性別：男? 民族：漢族? 籍貫：陜西洋縣 職稱：助理工程師? 學(xué)歷：本科? ?研究方向：采礦。