煤巷软岩顶板锚杆支护技术的研究与应用

应用技术　Ｃｈｉｎａ　ＳＣｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　●ｌ　煤巷软岩顶板锚杆支护技术的研究与应用　祁　军　（汾西矿业集团中盛煤业分公司全面预算管理中心山西灵石０３１３０６）　［摘要］国内的煤巷围岩三分之一都是属于软弱复合顶板的煤巷，长时间以来煤巷的复合顶板支护都是国内煤矿资源持续发展延伸及回采的难题。因为复　合顶板的围岩有较多类型以及岩性之间差异性很大，并且复合顶板软弱夹层的发育程度不同，相关煤巷所在的位置地应力以及构造应力差别很大，并且其对复合　顶板的系统化以及定量分类研究不足，导致煤巷的复合顶板支护都是以工程类比法为关键支护方式。　［关键词］煤巷，锚杆支护；技术研究　中ｌｉｔ（，－＞类号：ＴＤ３５３．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）２６—０２４３—０１　前育　多变的，所以单独的利用该方式展开锚杆支护的设计是不合理，不科学的。　煤巷围岩的相对稳定是煤矿正常运作的重要条件，煤巷顶板岩层的稳定性　３．２实测法　分析是对应支护设计的重要理论依据。传统的对于复合顶板研究较多的是集中　依据现场实际的相关观测资料，运用岩石力学的原理以及数理统计方式展　于复合顶板稳定性，全方位的去考虑复合顶板的复杂性、稳定性制约因素指标　开巷道的支护设计方式现今已经被很多国家所应用。国外运用其对相关围岩特　是很少的，并且对于复合顶板机理相关研究缺乏，导致做出合理最优化的支护　性全方位观测的分析结果展开支护系统设计，其对应的观测内容是地应力以及　方式是有一定的难度。　顶板岩层的位移和辅杆的承载特性等参数。依据实测的资料以及巷道地质实际　１　煤巷软岩顶板锚杆支护技术研究的意义　情况和岩石力学原理，来合理的确定锚杆强度以及长度和对应密度。支护设计　煤巷复合顶板大多数都是其煤层的强度不高，对应顶板极易出现冒落等情　并不是一次性完成的，是依据相关实测结果修改之后来确定的，因此完成其设　况。且其完整性较弱，在很多特殊性地段时上中下煤层具有很明确的分层，其对　计的主要步骤也就是现场调查、初步设计、井下监测以及设计修改。　应强度差异性很大，上下煤强度低于中煤，煤层之间的强度差异非常显著。煤巷　４，锚杆支护材料　的直接顶板是复合顶板结构，该种复合顶板的厚度变化很大。相关的煤巷在进　锚杆杆体：锚体结构及用材，相关的锚杆杆体在对应结构上是由圆钢端盘　行采煤时压力以及地应力作用后，其稳定性极差且形变情况严重。各中矿区的　式以及端头锚固反麻花式和交叉异形式或者是左螺旋螺纹搬家吉日钢杆体等　埋深均是不同的，随着其对应矿区埋深的提升，围岩自重应力也会随之提高。想　等。其杆体的对应材料有Ｑ２３５、４５＃等　要确保复合顶板矿区对应矿井能够安全生产，并合理的节省支护材料以及维修　锚固方法：其所利用的锚固方法是端头锚固以及加长线固和全长线固。　费用，合理的降低工人劳动强度，因此对相关复杂状态下的煤巷复合顶板支护　树脂锚固剂：对应的树脂锚固剂是ＣＫ型以及Ｚ型等各类规格。　方式分析研究也是极为重要的。　锚杆托板：相关的锚杆托盘是钢板式以及铸钢式和菱镁土式的。　２，煤巷锚杆支护技术　ｗ型钢带　２．１影晌锚杆支护形式及参数选择的因素　想要提升巷道锚杆支护的总体成效，应对相关的设计与生产进行自主开发　（１）巷道埋深　与创新，以制造出适宜的多类能够和锚杆支护配套的ｗ型钢带。　对应的巷道埋深对其支护参数影响主要是体现在锚杆密度以及锚杆直径　５．锚杆旖工技术管理　和长度上的。随着相关的巷道埋深程度提高，对应锚杆的密度也应该随之提升，　对于实验所推广的锚杆支护单位，均成立锚杆支护领导小组，派专业人士　锚杆的直径以及长度也应该提升。　领导组织并展开该项工作，对于锚杆支护设计以及其施工的质量实行严格检查　（２）节理裂隙间距以及分层厚度　与分析。对于第一次推广应用的锚杆支护矿井以及煤层，应该实行可行性评估　节理裂隙间距以及分层厚度能够影响对应锚杆支护状态，随着其节理裂隙　与研究，并对相关巷道的顶板展开分类，在依据地质实际资料进行初步设计。在　以及分层厚度的降低，其相对应的顶板稳定性也会减小，锚杆数目会提升以及　其对应的实验期间展开矿压观测，并依据其观测结果进行设计修改，为下一步　间排距会变小。尤其是节理裂隙间距以及分层的厚度小时，其决定着能否利用　的锚杆支护推广提供可靠的依据。　金属网或者是组合锚杆支护。　对于第一次运用锚杆的施工单位，要对有关人员进行锚杆支护原理以及锚　（３）煤层厚度　杆陛能与机具施工技术等内容的有效培训，再通过对应考试且合格之后再展开　随着煤层厚度的不断提升，顶板锚杆的密度以及长度也应该有效的增加，　支护工作。在锚杆运用时，经由相关的工程技术人员进行现场跟班的技术性指　帮锚杆的长度也应该随之提高。　导，一直持续到施工人员能够熟练的掌握为止。　（４）直接顶厚度　在利用锚杆支护的相关巷道，均是要进行严格的巷道观测，依据其最终的　随着直接顶的厚度持续提升，锚杆的数目应该相对减小且其相关的间排距　观测结果及时的掌控支护情况。若是出现了顶板的下沉且沉量很大以及地质结　提升。　构出现变化等状态时，就要及时的采取对应支护技术策略。　（５）煤柱宽度　结语　煤柱宽度对于锚杆支护形式以及参数选择是极为关键的。在煤柱宽度超出　随着国内煤矿业开采逐年提升，对应的煤巷顶板数目也是在持续增多，复　２Ｏ米时，其影响不是很显著。随着煤柱宽度的不断降低，顶板锚杆的数目以及长　合顶板支护的设计技术对于矿山的建设以及煤炭开采是极为重要的，选择一种　度提升，间排距缩减，帮锚杆的长度也要随之提升。　最优化的煤巷支护方式，能够有效的确保相关矿山施工安全性，与此同时也能　３．锚杆支护设计方式　合理的提升采矿效率。国内现今的煤巷锚杆支护形式非常简单以及其加固技术　３　１工程类比方式　效果好、相对成本较低，也是在各大煤矿中最常见的，锚杆支护可以说是现今深　工程类比方式是现今运用最为广泛的方法。其依据已经修建好的类似工程　部煤矿顶板支护的主要发展趋向。尽管，锚杆支护在相关煤矿顶板的加固中运　经验，并经过工程类比，直接的提出相关支护参数。工程类比的最基础就是岩体　用较为成熟，不过其也还是不能充分的满足复合型顶板煤巷支护技术的对应需　工程地质特征和巷道特性以及其应用条件。　求及要求。　岩体工程地质特性：其相关的地质条件包括煤层的赋存状态，以及软弱面　参考文献　的分布和岩层矿物成分、力学性质等，再就是相关巷道自重应力场和岩层弱面　…１王敬军．煤巷锚杆支护技术的研究与应用［Ｊ］．山西煤炭管理干部学院　组合关系。　学报，２０１３（１１）．　巷道特性及应用条件：巷道的特性是其几何尺寸、方向以及倾角和Ｉ｝盎近巷　［２］李伟，程久龙．深井煤巷高强高预紧力锚杆支护技术的研究与应用［Ｊ］．　道关系、间距大小，还有煤柱的尺寸。巷道应用条件应该是包括其年限以及动压　煤炭工程，２０１４（１５）．　影响和矿坛所体现的特性等。　［３］康红普．深部煤巷锚杆支护技术的研究与实践［Ｊ】．煤矿开采，２０１３（２）．　工程的类比是需要非常相近的已建工程，并且其相关的设计人员必定要有　非常丰富的实践经验以及诸多的实测数据来作为类比。由于井下的条件是复杂　科技博览｛　２４３