煤矿巷道锚杆支护应用实例分析论文_于翔

中国神华神东煤炭集团公司乌兰木伦煤矿服务队 内蒙古鄂尔多斯 017209

摘要:随着我国经济的快速发展,科学技术水平得到了极大地提升,煤矿工程作为我国重要的经济指标之一,对我国经济的发展有着巨大的影响,但由于煤矿巷道地质较为特殊,这在一定程度上增加了煤矿开采工作的难度,甚至还会造成人员伤亡的情况,因此,文章将从煤矿巷道锚杆支护概述切入,对煤矿巷道锚杆支护技术要点以及应用实例进行分析,以期能提升煤矿航道锚杆支护技术水平,保证煤矿工程的顺利进行,为建设和谐、稳定社会奠定坚实的基础。

关键词:煤矿;巷道锚杆支护;应用实例

引言

煤矿巷道锚杆支护技术作为一项核心技术,对我国煤矿工程的顺利开展有着重要的作用,同时,随着我国科学技术水平的不断提升,锚杆支护技术水平也得到了一定的提升,因其具备高效、快速等优势在煤矿开采过程中得到了广泛的应用,基于此,一定要提升对煤矿巷道锚杆支护的重视程度,进而保障煤矿工程安全、顺利进行,促进我国经济的可持续发展。

1煤矿巷道锚杆支护概述

煤矿巷道锚杆支护只要指的是通过锚杆等特殊的作用力,能够将巷道周围的煤矿、石头的单向作用力或双向作用力转变为三向作用力,以此来减轻巷道所受到的承载力,在提升锚杆支护作用的同时,保证煤矿巷道的安全性能,进而保证施工人员的生命财产安全。煤矿巷道锚杆支护技术的应用,能够有效改善施工场地及周围岩石的承重能力,大大提升锚杆的支护性能。同时,随着我国经济发展对于各个领域的要求不断提升,煤矿的深度不断增加,地质也越来越复杂,这在很大程度上增加了煤矿开采工程的难度,这也对施工安全造成了一定的挑战。此外,煤矿开采工程在进行巷道锚杆支护工作时,一定要保证支护结构的完整性,避免出现破损或部分损坏的情况,并对锚杆间距进行合理计算,以此来保证煤矿工程的顺利进行。因此,一定要提高对煤矿巷道锚杆支护技术的重视程度,加强研发力度,使得高强度、高应力的支护锚杆得以开发,并将其运用到施工当中,进而为工程提供更有保障的支护体系,并为煤矿事业的发展奠定坚实的基础。

2煤矿巷道锚杆支护技术要点

2.1锚杆支护材料

锚杆支护材料是煤矿巷道锚杆支护的技术要点之一。由于锚杆支护材料的质量能够直接影响锚杆支护质量,因此,一定要提高对锚杆支护材料的重视程度。随着我国经济的快速发展,支护材料的种类和性能也逐渐完善,从最开始低强度的木质支护材料到现阶段的高预应力螺纹钢支护材料,锚杆支护的施工效果得到了显著的提高。就现在而言,我国普遍应用的Q235圆钢粘结式锚杆支护材料引起具备高强度等优点,已逐渐取代高预应力螺纹钢支护材料,使其达到更高的使用效果,不仅如此,就现阶段而言,锚杆的尺寸也逐渐得到了优化,进而能提升煤矿巷道的稳定性,进而保证煤矿开采工程的安全、快速开展。

2.2锚杆支护设计

在对锚杆进行设计时,准确发挥锚杆与锚索之间的作用,保证锚杆托板与杆体、锚固剂性能与杆体、锚索与托板以及各个组合部件之间的稳定连接。对于性能较强的锚索,也要利用强度大的托板与其配合,保证其功能的准确发挥。同时,锚杆眼必须按作业规程要求的间距和排距布置,锚杆至迎头的间距必须小于锚杆的设计排距,不仅如此,打眼前必须按规定架设临时支护,严禁空顶作业,且钻眼时应按事先确定的眼位标志处钻进,以此来保证锚杆支护位置的准确性,在钻眼完成后,还需降眼内的岩粉和积水吹干净。需要注意的是,锚杆在打眼时必须按照规定角度打眼,不得打穿皮眼或沿顺层面、裂缝打眼,且在使用树脂锚杆时应用防护手套,避免让未固化的树脂药包和固化剂对皮肤进行复试,同时,在施工过程中严禁树脂药包接触明火。

2.3巷道围岩性质测试

正确、严格地测试煤巷围岩是选择支护设计结构的基础,因此,为了充分保障巷道中锚杆支护的有效性,在对巷道进行支护前,必须对地应力、煤岩体强度以及煤岩体结构进行测量。目前,针对矿井下次生应力和原岩应力的实际测量,使用最广泛的是解除应力的方法。针对煤岩体强度的测量,煤矿工作者最常用的方法是钻孔触探法,这种方法不仅能够准确测定矿井下煤岩体强度的具体位置,还能精确测量出煤岩体的实际抗压强度;而针对煤岩体结构的测量,利用电子钻孔窥探仪进行测量是最有效的方法,该方法不仅快速、简单,还能将煤岩体的具体层理、裂隙、节理等结构信息进行清晰明确地显示,提高煤岩体结构相关数据的准确性。

3煤矿巷道锚杆支护应用实例分析

3.1采空区内留巷支护应用

采空区内留巷支护是煤矿巷道锚杆支护的主要应用实例。在实际施工过程中,由于采空区留巷而造成的地质变形破坏,极大的影响了煤矿回采工作面,因此,在进行设计时,应提高对采空区的锚杆支护工作的重视程度,以葛全矿为例,在该矿1422工作面的2号煤层,其工作面穿越四采区,其锚固支护方式采用了以钢筋托梁,并且结合了锚索增加强度的锚杆锚固方式,能够有效对支护进行加固。

3.2千米深井大巷支护应用

千米深井大巷支护同样也是煤矿巷道锚杆支护的主要应用。千米深井大巷支护作为一种对于特殊地质的巷道支护,对支护的要求也格外严格,新汶矿区作为我国千米深井巷道的主要代表,该矿区存在的高地应力巷道,对其支护的选择一直阻碍着工程的顺利开展,即使采用二次加固,也不能完全保证采矿工程安全、顺利的开展。为了解决这一问题,我国开展了高预应力支护的技术研究。高预应力支护设计采用锚杆、锚索结合混凝土喷射加固方式,锚杆材质为屈服强度600MPa的热轧带肋钢筋,且保证其直径在25mm,延伸率19%,同时还需要保证其无纵向螺纹,且杆长2.5m,锚杆之间的距离为800mm。需要注意的是,在进行千米深井大巷支护应用时,应在挖掘后立即喷洒混凝土,以此来防止碎石落下,并且在挖到40m后,应待锚杆施工完成后,进行二次喷射混凝土施工,保证喷厚在120mm,保证支护结构的稳定性。

3.3松软煤层支护应用

平庄矿区红庙煤矿是我国店庆的松软矿井。该矿井的煤层及顶底板岩层胶结差,且煤岩体具有强度低、松散破碎、易风化、易崩解、遇水膨胀等特性,这在一定程度上增加了矿井巷道支护施工的难度,不仅如此,由于在服务期内的巷道不得不多次翻修,这对煤矿开采工程的施工进度也造成了严重的阻碍,不仅影响了回采工作的正常推进,还极大地增加了支护费用,造成了施工成本的增加。因此,对于该矿井应采用树脂锚固胶和锚杆结合支护,对于红庙煤矿4号矿井来说,锚杆应为左旋无纵筋螺纹钢,且保证其长度为2.7m,直径为21mm,锚杆间距760mm。同时,还需采用数值模拟进行多方案比较,并结合已有的经验确定巷道采用树脂全长预应力锚固组合支护。软岩回采巷道杆支护布置如图1所示。

图1软岩回采巷道杆支护布置图

结束语

总而言之,煤矿巷道锚杆支护技术作为一项重要的技术,对煤矿开采工程的安全与采矿率有着直接的影响,能够在极大程度上减少煤矿工程安全事故的发生,并降低因安全隐患而造成的损失,因此,一定要提高对煤矿巷道锚杆支护技术的重视程度,通过一系列手段提升技术水平,进而研发出更多支护形式以满足工程需求,促进我国煤矿开采事业的可持续发展。

参考文献

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[4]康红普,王金华,林健.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报,2010,04:649-664.

论文作者:于翔

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/25

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