煤矿锚杆生产范文

导语：如何才能写好一篇煤矿锚杆生产，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】煤矿顶板；支护技术；应用研究

煤矿顶板支护的质量对于煤矿企业的生产效率与劳动安全有着直接的影响，在顶板支护技术中，支护方式的设计与支护形式的选择是其中的关键性因素，煤矿顶板支护技术不仅需要满足施工流程的要求，也要有着理想的防御能力，下面就针对几种煤矿顶板支护技术进行深入的分析。

1 煤矿顶板支护形式分析

1.1 煤矿顶板的基本支护形式

煤矿顶板基本支护形式包括石材支架、型钢支架与木材支架几种模式。石材支架是与石材与砂浆砌成的一种连续性支架，与其他的支架形式相比而言，石材支架有着取材广泛、强度高的优势，也可以阻止围岩的风化；型钢支架在我国的煤矿中应用范围最为广泛，常用的支架形式包括U型钢与工字钢两种，型钢支架常常应用在巷道断层破碎位置以及围岩变形量较为严重的地区；木材支架与石材支架和型钢支架相比，有着质量轻、架设便利的优势，也可以适应各种各样的作业环境，但是，该种支架模式的防火性能、腐蚀性能相对较差，强度也不及石材支架与型钢支架。

1.2 煤矿顶板的巷道加固形式

煤矿顶板的巷道加固形式包括机械加固与注浆加固两种形式，机械加固的作用就是夯实，该种加固模式即利用人力或者机械将松散部分压实；注浆加固即通过注射浆液的模式将围岩与泵浆形成一个有机整体，达到稳定结构、闭合裂缝的效用。

1.3 锚杆支护巷道加固形式

锚杆支护即将锚头、杆体、托板等杆状结构物固定在巷道围岩之中，该种加固型形式能够有效提升岩体的强度与应力，根据锚固方式的不同，锚杆支护巷道支护形式包括机械式加固形式、粘结式加固形式与摩擦式加固形式；根据材料的不同，锚杆支护巷道支护形式包括木锚杆加固形式、金属锚杆加固形式、竹锚杆加固形式与混凝土锚杆加固形式；根据作用特征的不同，锚杆支护巷道支护形式包括主动式锚杆加固形式与被动式锚杆加固形式两种。

在锚杆支护巷道加固形式之中，锚固剂、金属网、钢带、托板是必不可少的部分，锚固剂可以粘结好岩石壁与锚杆，金属网和钢带可以有效提升围岩稳定性，托板可以提升锚杆工作阻力。

1.4 煤矿顶板强化支护形式

煤矿顶板强化支护形式包括临时性支护与永久性支护两种形式，临时性支护即在巷道内某一点设置容易拆移与安装的支撑柱，其中最为常用的就是液压支柱；永久性支护即在巷道支护中增加构件来提升巷道稳定性，其中最为常用的包括中心柱、立柱与偏心柱。

2 煤矿顶板支护技术理论

2.1 悬吊理论

悬吊理论适宜用在规模大，顶板上部岩层稳定的煤矿之中，若煤矿顶板发生松动，即可在上部做好平衡拱，在设计的过程中只要明确岩层重量，即可根据岩层重量来分析出锚杆的锚固力、长度、直径以及间排距。

2.2 组合梁理论

组合梁理论适宜用于采深较浅，且顶板岩层结果多，软岩构造应力偏低的煤矿之中，在具体的应用过程中需要锁紧薄岩层，这样即可有效提升岩层之间的抗剪刚度与摩擦力。在组合梁理论中，锚杆能够提供出轴向与切向约束，在设计时主要计算出锚杆承载能力即可确定好锚杆支护的其他参数。

2.3 组合拱理论

组合拱理论适宜用在拱性巷道围岩破裂的煤矿中，如果巷道周边间距较小，即可利用锚杆圆锥形压力形成均匀压缩袋，考虑到该种支护模式难以进行定量计算，因此，只要分析出加固拱厚度即计算出相应的参数。

3 煤矿顶板锚杆支护设计方式

煤矿顶板锚杆支护设计内容较多，包括巷道围岩地质力学评估、井下情况监测、初始设计、相关信息的反馈以及修正设计：

3.1 围岩地质力学评估的方式

在煤矿顶板支护设计中，对围岩地质力学进行评估的根本目的就是为围岩类型的设计提供科学合理的数据支持，为了提升设计准确性，在评估的过程中必须要考虑到地应力、黏结强度、采动影响、围岩结构、地质构造、围岩强度、围岩岩性、环境等因素。

3.2 井下监测方式

进行井下检测的根本目的就是获取到巷道围岩与锚杆的变形与受力信息，只要获取到这些信息，就能够分析出巷道的安全参数，为了提升监测的准确性，需要根据锚杆受力情况、分布情况进行选择。就现阶段来看，井下监测指标包括锚杆受力、锚索受力、顶板离层值、两帮移近量几个指标。

3.3 初始设计方式

在完成评估与井下监测工作之后，即可确定围岩分类表的类型，并以此为基础确定巷道顶板锚杆参数与支护形式。

3.4 信息反馈方式

信息反馈就是间以上监测的参数与设计参数进行分对比，分析出支护材料的成本，并总结出影响巷道整体性能的因素，从中筛选出最优的参数。

3.5 设计修正

在以上的流程完成后，就需要对实测值与设计值进行对比，若有指标难以满足初设设计要求，就需要进行相应的修正，在修正时，应该优先修改预紧力，若顶板发生锚杆位置移动、顶板弯曲变形或者两帮移近量增大的情况，就需要增加锚杆与锚索预紧力。就现阶段来看，我国锚杆预紧力应该控制在材料屈服强度的50%之内。

4 结语

总而言之，煤矿顶板支护工作对于煤矿生产安全有着重要的影响，要想提升煤矿生产的安全性，必须要做好顶板支护设计工作，但是就现阶段来看，我国煤矿顶板支护工作还存在一些问题，详细通过相关学界专家学者的努力，我国煤矿顶板支护技术定可以达到新的台阶。

【参考文献】

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中图分类号： X752 文献标识码： A

关键词：煤矿巷道；锚杆支护；质量分析；因素探究

我国煤矿主要是井工开采，需要在井下开掘大量巷道。据不完全统计，国有大中型煤矿每年新掘进的巷道总长度高达8 000 km 左右，80%以上是开掘在煤层中的巷道，保持巷道畅通与围岩稳定对煤矿建设与安全生产具有重要意义。

1 煤矿巷道的发展历史

煤矿巷道支护的发展经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。我国煤矿于 1956 年开始在岩巷中使用锚杆支护，至今已有 50 多年的历史。锚杆支护经历了从低强度到高强度再到高预应力、强力支护的发展过程。早期的锚杆主要是机械锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、端部锚固树脂锚杆、快硬水泥锚杆及管缝式锚杆等。这些锚杆支护强度与刚度都相对较低，支护原理上仍属于被动支护，只适应于简单地质条件。对高强度锚杆支护技术的认可是从1996 年~1997 年引进澳大利亚锚杆支护技术开始的[2]。通过引进技术与示范工程，对高强度螺纹钢锚杆进行加长或全长树脂锚固、动态支护设计方法、小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法在很多矿区得到推广应用，取得较好的支护效果和经济效益。但是，

随着巷道埋深增加，地质条件的复杂化及受到强烈的采动影响，高强度锚杆支护逐渐暴露出很多问题，比如说：在深部及复杂困难巷道中，高强度锚杆支护巷道围岩变形大，支护构件破坏严重，支护效果差，不能满足安全生产要求。

2 煤矿巷道布置的发展方向

随着经济的持续快速健康发展，我国煤矿行业的发展也越来越快，每个煤炭企业都希望能够最大程度的创造出企业利润，实现企业利益最大化。于是一些采煤企业在生产经营过程中，不断的加强开采的强度以及扩大开采的范围。为了能够在安全生产的前提下，最大程度的加大开采力度，就需要我们保证煤矿巷道的数量以及安全。巷道的布置便是我们必须要重视的问题，在不断的探索过程中，巷道布置有以下四种发展方向。第一，由于煤的需求量与日俱增，为了能够更多的挖掘矿井，我们不得不提高建井的速度，于是我们在建井时就会考虑到巷道的层位方面的问题，从这一角度对巷道进行改革，于是慢慢的我们不再采用岩巷而采用煤巷，因为这能大大的缩短建井的周期；第二，要保证煤矿施工的工期，就必须提高挖掘巷道的速度，将挖掘过程中所产生的断面积极的利用起来。于是从巷道断面的层面上观察，我们发现煤矿巷道经历了拱形断面和矩形断面两个发展阶段。另外，我们主张积极采用回采巷道，因为这一巷道有一个鲜明的特点，就是其能够快速的推进采煤工作面的施工进程。巷道的断面也在不断的增大，这是为了能够使大型采掘设备有更好的工作环境[3] ；第三，另外，我们要多建设回采巷道，并且使回采巷道中的单巷在数量上占优势。第四，煤矿巷道的挖掘工作不再像以前一样，可以只针对比较浅的部

分以及地质条件相对简单的部分，由于煤矿需求量的增大，我们不得不挖掘更多的煤，会将触角伸向那些比较深以及地质条件复杂的部分，这就对支护技术提出了更高的要求。例如，某市某煤炭企业为了提高煤炭产量，将矿井建的很深，但是由于

它的支护技术没有跟上要求，导致了很多施工人员的死亡。因此支护技术必须跟上我们煤炭企业的发展步伐，如图1 所示。

3 影响锚杆支护质量的因素

锚杆支护的质量受很多因素的影响，其中最为重要的是围岩的稳定性、地质构造、断面大小、服务年限长短以及相关的其他因素。现今我们一般采用的都是螺纹钢锚杆，这种材料一们的稳定性。螺纹钢锚杆有着自身的结构特征，在杆体上有轨制的连续螺纹，我们在特殊情况下会在紧固端设置预应力垫片和球头型螺母。这一设置使得它有着明显区别于圆钢加工的锚杆的优点。当然它还有其他的优点，比如锚固端和紧固端不需要机加工、材料运用率低等等。当然对锚杆支护质量影响最大的是煤矿巷道，在下文中予以重点描述。煤矿巷道的特点会因地质条件以及施工环境的不同而不同，但是每个煤矿巷道都有一些普遍的特点。比如说，煤岩体的强度比较低，地质结构有时会比较复杂，并且在巷道中的动压容易影响支护的使用，由于我们常建的巷道是矩形断面，这样就使得它的受压能力不高等等，这些特点都使得巷道对支护技术要求更高更苛刻。

4 煤矿巷道锚杆支护存在的技术问题

影响锚杆支护质量的外在因素主要来自操作方面。由于锚杆的施工主要是靠人工操作，而且其工序繁多、要求严格，稍有不慎就有可能出现问题。锚杆支护受到锚杆眼和锚杆安装过程这些外在因素而使得其支护质量受到影响。

矿井巷道是确保煤矿开采的重要安全措施之一，也是促进煤炭企业安全生产的重要保障，锚杆支护技术在我国已有50多年的应用历史，从锚杆支护的强度来看，经历了机械式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆，端部树脂锚杆，以及快速水泥锚杆等过程，但从其支护刚度与稳定性来看，由于采用被动支护技术，仅适应于简单地质特点。随着高强度锚杆支护的引入，特别是高强度螺纹钢、高清树脂材料、动态支护设计方法的应用，新材料、新技术的应用促进了锚杆技术的不断发展。

从煤矿企业的发展来看，以实现利润的最大化是未来煤矿行业发展的主趋势，为了进一步做好煤矿开采的安全生产目标，对于深部开采或复杂地质条件下的巷道安全的稳固支护，已经成为未来矿井安全生产的重要保障。为此，加强对巷道及围岩实施全面的支护措施，必须把握巷道布置的发展趋势，一是从提高建井速度来看，加大对巷道层位的

布置，变岩巷为煤巷；二是从确保矿井工期来看，提高巷道断面的利用率，特别是对回采巷道的应用，来推进采煤作用的施工进度；三是增加单巷在巷道数量中的比重；四是从矿井井深和复杂地质条件下，来提高巷道支护技术，以确保煤炭企业的稳步发展。

从矿井实测数据和相关资料分析可知，对于矿井巷道锚杆支护效果来说，在采掘期间出现的围岩变形情况十分普遍，特别是在深井软岩巷道中，对于锚杆支护与金属支架的破坏非常明显。巷道支护预应力的分析来看，只有尽量消除软岩离层现象，避免在两帮围岩出现的应力集中，才能有效实现对初期围岩变形的控制，增强快速增阻能力。因此，在安装锚杆结构时，如果锚杆的工作荷载预应力过低，则锚杆对巷道两帮的作用力并不明显，而当安装时具有较高的预应力时，则随着巷道两帮移近量的增加，其对巷道围岩的抑制能够有效减少支护变形，因此，应该加大对锚杆高预应力的应用。

5 煤矿巷道锚杆支护的技术突破

上文主要介绍的是一般支护所存在的技术问题，作为支护技术中比较常用的锚杆技术也面临同样的技术问题。锚杆支护的作用原理对一次支护具有决定性的作用，这是因为锚杆技术有着不同于巷道表面支护的重要特征。我们在分析锚杆支护时不能够简单的利用研究连续体的方法去研究它，因为锚杆支护周围的环境相对来说比较特殊，存在很多的煤岩体，而煤岩体是属于不连续体的。另外，为了能够使锚杆的支护作用得到充分发挥，我们首先要做的是如何使锚杆支护工作中多产生的阻力扩散到围岩中，这样才能够很好的保证锚杆的锚固力。

下面从两个方面介绍巷道锚杆支护的技术突破。第一，由于锚杆支护的主要作用在于控制它四周的岩石等不会发生滑动、断层等等现象，使得四周的煤岩体保持完整，从而保证巷道施工的安全进行。而锚杆的预应力在这一过程起着非常重要的作用。因此我们要通过合理设计锚杆支护，提高锚杆支护的预应力。第二，研发更多能够精确检测岩地质特征的技术，以及提高支护材料的强度以及刚度，将施工技术、支护工程质量检测以及相关的注浆技术联合在一起，为巷道施工提供优越的有保障的支护技术。基于以上两点，我们研究出了高预应力以及强力锚杆支护技术，还研发出注浆与强力锚杆等等这些支护技术，同时，在具体的采煤工作中我们需要结合施工巷道的实际情况，因地制宜的采用相应的支护技术。

6结论

煤矿巷道地质与生产条件的特点主要表现为：煤岩体强度低，地质构造复杂，层理节理发育；动压影响强烈；巷道多是矩形类断面，受力差；护巷煤柱小。这些特点带来一系列复杂困难巷道，对支护技术要求更高、更苛刻。

锚杆支护是当下煤矿巷道支护的有效手段和主流形式，其质量和水平直接关乎煤矿开采的安全与效益，若不能及时消除或控制其质量隐患，则易引发安全事故。因此我们有必要对其质量的影响因素加以分析，并立足实际，探讨切实而有效的措施以便将质量风险降到最低，进而为煤矿开采提供良好的作业环境和安全保障。

参考文献：

（1）袁亮. 淮南矿区煤巷稳定性分类及工程对策[J]. 岩石力学与工程学报，2004，23(增2)

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摘 要：煤矿的生产是一个复杂的系统化内容，安全问题是煤矿生产开展的最基本条件，煤矿回采巷道矿山压力控制与支护工作对于采煤环节具有十分重要的作用，因此国家和煤矿企业技术人员对于该问题的研究也较为充分，本文将重点对回采巷道矿山压力控制的理论和模型进行分析，对相应回采巷道侧煤柱支护参数进行讨论，最后分析支护选型以及相应控制策略。

关键词：煤矿；回采巷道；矿山压力；支护

煤矿的开采工作将会影响矿山的诸多方面活动，主要表现在矿山整体的压力分布情况、岩层运动轨迹情况、矿山应力分布等。重力应力场的变化是导致顶板坍塌、岩层运动破坏作用的主要原因。为了保证煤矿正常生产活动的开展，确保工作人员生命安全，增加煤矿效益，分析煤矿回采巷道矿山压力控制的主要问题，针对问题产生的原因开展针对性对策讨论十分必要。

1 回采巷道矿山压力控制理论

在回采巷道煤炭开采过程中，地下围岩的应力场会由于矿山压力变化而变化，主要的应力变化来源主要分为以下三个方面：

第一，采动支承压力范围外，即开挖和维护原始应力场中的巷道。原始应力场的特征主要表现在两种类型的改变：一是单纯由于上部岩层的重力作用，直接向下作用的应力；另一种是同时存在重力和残余应力的综合作用，岩层内部本身积累着一定的应力作用。

第二，采动支承压力范围内维护和开挖巷道，其巷道围岩应力的分布情况主要是由重力决定的，实际生产开展过程中，如果岩层运动完全消失，那么该范围内的应力也趋近于零。

第三，在采动支承压力的高应力区开挖和维护巷道其主要的应力来源为整体重力。

2 煤矿回采巷道矿山压力控制措施

2.1 确定巷道开挖位置

对于岩层运动已经被破坏的煤层开挖过程中，第一步需要确定矿山整体应力场的整体分布情况，在开挖和维护的过程中尽可能的将巷道开掘的应力场向内外应力场的临界点转移。增加留煤柱的宽度是不回收条件下开挖巷道处理应力场变化的最佳方法，其优点是能够最大限度的将护巷煤柱受到的应力和变形降到最小，这样对于整个巷道和煤矿而言，安全系数最高。如果在缩小应力场的巷道留煤柱宽度采用线缩小模式，其核心工作是保证巷道漏风的问题，而且必须待内应力场完全稳定才能开展后续开挖工作。

2.2 科学安排挖掘时间

通过分析煤矿回采巷道内应力场的煤层整体应力分布情况和变化情况，结合相应位置关系可以了解到挖掘时间对于整体应力分布和变化的影响具有十分重要的作用，因此在回采过程中，应当确保回采工作顺利的前提下，对计划距离和时间内挖掘内应力场外之外的巷道，之后再一定时间之后开展内应力场中的巷道开掘工作。开掘过程中，技术人员必须严格控制滞后时间域距离，使其能够确保回采巷道的稳定并且持续开挖。对于巷道开掘时间的计算应当在开挖前进行详细的计算，保证科学合理，使得开掘时间与位置能够与计划相符。

3 保证支护设计

3.1 重视发展过程支护设计

影响支护设计的主要因素有巷道开掘和维护的时间长度、内应力场的应力变化情况。通过对支护设计影响因素的分析，将支护设计工作分为两个阶段：内应力场形成前阶段和内应力场形成阶段。形成前阶段主要分为三个部分：第一，工作面推进之前原有巷道压力导致的发展变化；第二，工作面推进后，采场推进导致的回采空间变化，矿山压力增加，弹性压缩和塑性破坏过程从煤壁靠近边缘的位置开始呈现，逐渐向各个方向进行扩张。第三，当工作面推进到内应力场完全呈现塑性状态时，采场推进与支撑压力将会持续增加，承压压力快速降低。形成阶段，也就是工作面进入断裂破坏的严策内发展和破坏的过程，主要分为三个部分：第一，岩梁裂断运动；第二，岩梁裂断运动的发展变化；第三，岩梁裂断运动的发展过程。在这一阶段内，矿山压力不断变化，内应力场范围煤层会发生压缩变形，其主要特点是每次变化过程都是一个先增后减的过程。

3.2 支护设计

支护设计工作在开展之前必须充分的对内应力场掌握，从而根据实际应力情况来开展相应的支护设计工作。煤矿回采巷道的支护设计需要以应力场的基本情况为依据，结合结构力学模型的动态规律进行全面分析，其优点在于系统化对不同空间条件进行内应力场的定量研究，处理相应的技术难点和重点，以定量研究为中心。第一，分析变化范围内的发展过程。这一环节的主要内容是对处于采动支承作用范的岩层运动及破坏形式，分析相应的内应力场和岩层变化情况。第二，确定矿压设计的基本信息。在开展矿压设计时应当充分对多种形式的空间形态进行分析，分析煤矿回采航到矿山压力的主要来源、强度、裂断岩梁的运动变化等，结合前期生产经验总结的“采场结构力学”相关理论，进行全面系统的分析设计。第三，完善相应理论内容。在保证对基本的内应力场分布规律掌握后，对岩层的破坏运动发展过程进行判定，预测可能产生的影响，对照前期经验数据进行转化，应用到自身矿山的生产中。为了更好的完成支护设计必须全面的对矿山的岩层基本信息进行全面细致的分析，采用定量研究的方式来实现对实际应力变化场进行模仿，提升设计的安全性。

4 工程实例

根据现场施工实际情况，巷道顶板采用锚杆+钢带+网支护，顶锚杆采用直径22mm螺纹钢锚杆，锚杆长度为2.2m，每孔装药量2卷，配（12O×l2O×6）mm 的碟形托盘和金属网支护。巷中打两趟锚索，锚索排距2m，锚索间距不大于3m。煤帮采用锚杆网支护，排距与顶锚杆相对应，上下帮每排各3根，锚杆采用直径20mm 的右旋等强锚杆支护，锚杆长度为2m，每孔装药量1卷，配（12O×l2O×6）mm 的碟形托盘和菱形金属网支护。如图1所示。

5 应用分析

5.1 顶板锚杆支护参数的确定

根据围岩分类结果，顶板大青灰岩属于Ⅰ～Ⅱ类围岩。考虑到巷道的顶板岩层组合是变化不定的，有些位置大青灰岩的厚度可能较小。综合围岩分类和数值模拟分析结果，顶板比较完整时不需要支护，顶板不完整时进行锚杆支护；顶板厚度1-2m之间时进行支护，大于2m时不需要支护。锚杆支护的下述参数的设计原则是：在成本相近的条件下优先采用国内先进的技术和材料，并研究试用更经济合理的支护材料，适应锚杆支护的要求。

（1）锚固形式

本设计确定采用树脂加长锚固，在机具等条件具备时优先采用全长锚固锚杆。加长锚与全长锚固与端头锚固相比的优点是：防止顶板岩层的相互错动，提高岩层的抗剪能力；可以阻止任何两点的相对变形和离层，保护围岩的稳定性；锚杆支护系统刚度加大，能有效地限制岩变形；避免了因锚杆托盘上岩石塌落后引起的锚杆失效，使锚杆始终发挥其自身的较大锚固力。

（2）锚杆结构

为了满足加长锚固的需要，锚杆杆体选择已获专利的金属粗尾锚杆，杆尾螺纹规格为M24，采用滚丝加工工艺而成。螺母为加厚螺母。这种锚杆的强度高，延伸率大，在锚尾位置保证不发生破断，表面的凹凸纹理可以保证锚固剂与杆体间的足够的锚固力。

（3）杆体直径

锚杆直径选择主要从如下二个方面考虑：（1）技术合理性：单纯从维护围岩稳定性的角度上看，锚杆阻力越大越好，即杆体直径越大，越能保持巷道的稳定性。但是，在孔径一定的条件下，锚杆直径的加大则意味着锚固厚度的减少，锚固剂厚度为3mm时锚杆的锚固力最大。（2）经济合理性：钻孔的直径是一定的，所以加长锚固时锚杆直径增加，锚固剂的用量却减少，总的成本并不一定增加很多。综合上述两个因素，确定使用？20mm的杆体直径。

（4）锚固剂型号及数量

顶板锚杆采用树脂锚固剂（即锚固长度为1300mm）。为保证锚杆有可靠的锚固效果，且便于安装，每孔中装入两种速度的锚固剂，即孔底为快速锚固剂，其余为慢速锚固剂。锚固剂直径为25mm。采用树脂锚固剂，型号为z2550。

（5）托梁及护网

钢筋梯子梁：为了保证锚杆支护系统的整体性和可靠性，保证需要支护处顶板安全，设计使用型号为。

护网：顶板采用菱形金属网满护，以防漏顶。金属网用10#丝编织，网长度依巷道宽度而定为5.0米，宽度依循环而定为800mm，网格60*60mm。现场应用50*50 12#铅丝 宽度与锚杆排距相适应。

（6）托盘

托盘的承载能力应与锚杆的力学性相适应，根据试验确定使用中间凸出的方形托盘。托板型号为T120，尺寸为120*120*8mm冷压碟形钢板。

5.2两帮支护参数确定

根据试验得知，8号煤较硬，f值达到5左右。所以对于轨道巷的支护强度不用过大。根据前面的分析，采用的参数如下。

两帮采用 18的金属锚杆，长度2.2m。对于地质构造比较发育的情况，采用锚索加固或在不可控段巷道应用金属支架。煤帮在使用金属粗尾锚杆时同时采用菱形金属网护帮。

5.3锚杆间排距设计

在顶板及两帮锚杆参数确定以后，主要是确定锚杆的布置及位置。根据《煤巷树脂锚杆支护技术规范》，Ⅰ类围岩，而且顶板是灰岩，所以不用支护；Ⅱ类围岩顶板，顶板较完整的采用单体锚杆，顶板较破碎，使用锚杆加锚网。通过数值模拟分析后，验证得出选取的锚杆支护参数比较合理。

在巷道顶板比较破碎的位置，锚杆支护最大间排距为1.0m、最小间排距0.7m。因此，锚杆的间排距为0.7～1.0m。

6 结束语

通过对煤矿回采巷道矿山压力控制技术的理论分析，研究得出相应实用理论，寻找到解决矿压控制与设计核心内容，从而更好的为之后的生产工作提供良好的理论支持。在完成内应力场分布规律研究之前，首先明确开挖的具置和开挖时间，从而更好的开展针对性调查，便于在控制过程中采用准确有效的措施，保证回采巷道开掘和维护的稳定。通过长期大量的实践经验，总结形成全面的煤矿回采巷道矿山压力控制研究体系，加强对于矿山生产研究工作的发展，采用科学高效的技术更好的完成实际生产过程中的主要问题，更好的保证矿山生产过程中的安全，提升整体矿山的安全系数，使得煤矿开采工作顺利高效进行，安全作用，使整体煤矿综合效益高效提升。

参考文献：

[1] 宁琼.煤矿回采工作面矿压与顶板管理探讨[J].现代商贸工业.2013（18）：121-123

[2] 关显华，付明超，陈维新.新建煤矿回采巷道顶板支护研究及应用[J].煤.2014（10）：25-27

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关键词：煤矿；巷道；锚杆索锚固；安全检查；锚杆索；支护设计

中图分类号：X752文献标识码： A

1 锚杆锚索的锚固分析

锚杆锚索的锚固是锚杆索支护巷道的重点。为做好锚杆、锚索的锚固工作，需要从以下三方面进行：其一，锚杆锚索的搅拌及其养护的时间要控制好，最适宜的锚杆、锚索的时间是20-25s；而最适宜的锚杆、锚索的养护时间分别是：60s和≥1h；其二，将锚杆锚索的角度控制好。在锚杆、锚索支护施工工艺中，钻孔是一项主要的工序之一，锚杆、锚索的安装质量及其进度在很大程度上取决于钻孔的质量和速度。钻孔的角度要根据设计进行严格的控制，误差控制要在设计要求的范围之内，易言之，对于锚杆角度的偏差，主要是做到边角锚杆误差≤30°，而其他锚杆角度应≤150°，并且严禁产生前倾后仰的现象。控制好锚杆的角度不但可以最大程度上提高锚杆的受力状况，充分发挥出锚杆的支护作用；而且还可以在一定程度上增大锚杆有效作用范围。对于锚索角度，其偏差要≤±30°。其三，将锚杆锚索成排成线问题控制好。对于锚杆而言，顶帮锚杆布置成线成排，若顶帮锚杆在同一排应布置在一个断面上，严禁产生迈步；而顶板锚杆一定要根据中线进行布置，并且锚杆偏中≤±50mm。对于锚索而言，锚索打设要沿巷中对称进行，其位置禁止布置在锚杆排上，而要在两排锚杆中间；锚索打设应根据中线进行，偏中误差应≤±100mm。

2 锚杆（索）支护设计

锚杆支护通过采用锚固剂和锚杆以及护表构件的方式提供特定的支护强度，锚杆同围岩形成支护体系，共同承受采动应力以及围岩应力，以充分发挥支护的有效作用。锚杆具有改善围岩周边应力状态、加固作用、组合拱作用、减跨作用以及悬吊作用等支护特点；锚索支护的原理同锚杆支护大体上是相同的。鉴于，锚索的锚固力以及锚固深度较大，能够施加相对较大的预紧力等诸多优点，端部锚索所发挥的功能是悬吊作用，通过施加较大的预紧力，将围岩中的裂隙、节理以及层理等不连续面，加大摩擦力，进而增强围岩的整体强度。通过锚杆、锚索的支护设计，能够提高围岩的稳定性及其整体性，对于确保矿井安全生产有着积极的作用。

3 锚杆锚索支护实践

结合一工程实例，进行阐述：

过程中，顶部支护采用φ22mm和L=2.5m等螺纹钢锚杆，锚索梁采用11号矿工钢，钢带以及金属网，800mm×800mm的锚杆间排距，钢带梁长为6.6m，金属网的规格是长=6.7m×宽=0.8m，帮部采用的螺纹钢锚杆，规格同顶部采用螺纹钢锚杆规格一致。在帮部支护时，应将金属网同铁托盘有效的配合在一起，其中，金属网的规格如下：长=

3.1m×宽=0.8m，铁托盘的规格如下：长=150mm×宽=150mm×厚=10mm，左帮锚杆间排距以及右帮锚杆间排距分别为：600mm×700mm和700mm×700mm。顶部锚杆和帮部锚杆各孔都应采用φ23×700mm中速树脂药卷2节φ23×700mm中速树脂药卷和φ35×350mm中速树脂药卷3节，在顶板差时，顶部锚杆各孔要采用树脂药卷3卷。在巷道内部，应通过小锚索进行顶板的支护和加强。注意，锚索的长度应按照实际顶板岩性而做出选择。

4 锚网支护质量安全检查分析

安全检查工作主要做好以下几点：其一，对锚杆支护质量要做到班组自查，同时指定责任人自查。生产区队对锚杆支护质量进行检测工作主要包括：锚索张紧力、锚索外露长度、锚杆拉拔力。网片压荏、锚杆外露。锚杆扭矩。锚索间排距以及锚杆间排距等等。当班施工的锚杆要通过检测人员的逐根检查，同时将检测的数据录入锚杆记录台账中，做到认真、详实。此外，在交接班的两个小时内，一定要做好施工锚杆的二次紧固工作，班队长应组织专门人员对施工的锚杆和锚索进行逐一地编号管理，必要时可采取实名制。在施工锚杆、锚索现场过程中，倘若产生问题应进行及时地解决，否则，要将发现的问题及时地反馈给主管技术人员或者班组长，通过合理的分析与整理，进而采取有效的解决方案。

其二，技术人员应进行不定期地抽检，同时分析与处理检测的数据。对于煤矿井下各掘进头锚杆的施工质量，技术人员要进行不定期地抽检，将检测的数据要和班组自检的数据进行认真的对照，分析和处理当天所检测的数据，如果发现异常，要及时处理，否则应及时地上报给技术科。此外，技术人员要对顶板离层仪进行每周观测，同时将观测的数据及时地录入台账。技术检测人员还要对每月检测的数据要进行及时地汇总和装订，然后上报给技术科。

其三，区队应安排对业务熟悉、具有丰富实践经验的人员对施工的锚杆进行日检，对于初锚扭矩抽检的锚杆要多于施工锚杆总数的百分之八十以上，而锚杆拉拔力，各班组应做到对顶一根和两帮各一根的抽测，同时把检测的数据详实地填入锚杆记录台账中；至于采用锚索加固支护巷道，每小班应以十根锚索为一组，假如锚索不够十根应按照一组进行计算，在对每组进行随机抽样过程中，要抽取多于三根的锚索进行检测，同时也要做好数据记录到锚索台账中。锚索记录台账的内容主要是对岩性的描述、施工人员的组成、在何时施工以及锚索的编号等。

其四，对锚杆施工状况进行闭合管理。一方面，班组长应携带质量验收单进入矿井，验收上班项目质量，并且评估当班项目质量。不管是上班锚杆施工还是当班锚杆施工中，如果发现问题，要及时地进行处理，处理有困难的应在上井后上报给区长，将问题处理落到实处，同时，区队管理人员进入矿井后也要随身携带项目质量检查单，验收所取掘进头，做好数据记录的工作。另一方面，质量安全检查员要监督当班施工的锚杆、锚索，从而保证所施工的锚杆（索）工程质量同要求相一致。同时，区队技术人员要不定期地检查每小组锚索台账以及锚杆台账，倘若发现问题，要责令相关小组及时整改，有必要的情况下还应做出相应的处罚。此外，煤巷锚杆支护巷道还要落实井下异常情况汇报制度以及日常巡查制度，进一步确保质量安全。在抗拔试验之后，一定要将螺母及时地拧紧，倘若锚杆失效就要进行锚杆补打的工作。

5 结束语

综上所述，对锚杆索支护巷道质量的过程进行严格地控制和监督，不仅能够确保巷道顶板围岩的稳定性与完整性，而且可以在最大程度上加强锚杆索支护巷道的工程质量。作为煤矿巷道工程的一种主要支护形式，锚杆支护以其有效、主动和快速的良好特性被广泛地推广和应用，然而，鉴于锚杆索支护巷道支护质量的隐蔽性，通常冒顶事故的产生也是由于不够重视安全检查工作所导致的，因此，在掘进巷道施工过程中，加大对锚杆索支护巷道工程质量的安全检查力度，能够极大地提高锚杆索支护巷道安全质量。

参考文献：

[1]李刘攀，乔旺，王瑞智.锚网（索）喷支护技术在大水沟煤矿掘进巷道中的应用[J].现代矿业，2011，07：110-111.

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[关键词]煤巷支护；锚杆技术；发展现状和趋势

中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0347-01

一、引言

社会经济基础建设不断加快，人们对于煤矿资源的需要量逐渐增加，煤矿生产规模越来越大。在煤矿开采过程中，煤巷的安全稳定性对采煤工作有的重要的意义。由于影响煤巷稳定的因素有很多，如地下的地质、水文情况等，维护起来比较困难。目前，我国大多数煤矿企业都采用了锚杆技术对煤巷进行支护，经过多年的实践研究，煤矿锚杆技术在支护煤巷中取得了较好的成效，但是仍然存在很多不足。本文就煤巷锚杆技术对煤巷进行支护的影响进行讨论分析，发现其中存在的问题，基础改进措施，促进我国煤矿企业更好更快的发展。

二、我国煤巷支护中锚杆技术的现状及存在的问题

为了有序的进行采煤工作，就必须维持好煤巷的安全性和稳定性，防止岩边过大变形出现垮塌、滑坡的现象，对煤巷进行一定的支护工作是非常必要的。随着我国科学技术的不断发展，煤巷支护实践经验不断累积，大多数煤矿企业引入了锚杆技术作为煤巷支护的重要方法。煤矿锚杆技术在我国已经有50年的研究历史，应用范围非常的广泛，如回采煤巷、软岩巷道等，都进行了锚杆的支护工作。我国现阶段锚杆主要有木锚杆、钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、树脂锚杆等多种，为我国煤巷的支护工作作出了较大的贡献。但是，我国煤矿支护锚杆技术与其他发达发达国家还存在一定的差距，导致在煤巷中动压巷道应用难以推广，其存在问题主要是以下几个方面：

（1）锚杆质量无法得到保障

锚杆的材质、结构和力学性能的优劣直接关系着锚杆的质量，对采煤工作的有序进行有着重大的意义。我国煤矿中使用的支护锚杆种类型号非常的多，大多数都是厂家自产直销，缺少必要的检测管理措施，存在一定的随意性。导致锚杆的硬度、强度、延伸性等力学性能偏低，质量无法得到保证，从而不能为煤巷提供较大的支护阻力，容易使煤矿发生垮塌，危及着人们的生命财产安全。

（2）锚杆安装设备不完善

锚杆安装设备的性能决定着锚杆的质量和采煤的效率。近年来，随着我国锚杆技术的进步，锚杆安装设备也逐步发展起来，但是仍然存在很多不足。目前，电动、风动等锚杆钻机被广泛使用，但是其性能构造却不尽人意，零件的质量需要进一步提高，锚杆整体性能偏低。不同的锚杆应该配备相应的安装工具，使我国煤矿锚杆支护技术不断提高。

（3）锚杆检测技术落后

改革开放以来，由于较多煤矿出现不同程度的垮落现象，我国相关部门非常重视煤矿锚杆支护的检测工作。通过实践经验和大量的实验，先后研制了一些锚杆检测仪器，但是并没有形成配套的综合检测技术，难以发挥其支护作用。主要原因是施工和管理人员的理论水平低，不能较好的理解并掌握锚杆检测的先进技术，缺少正确的指导方法，导致煤矿检测技术更加的落后，制约了我国煤矿锚杆支护技术的发展。

（4）对锚杆支护机理的认识不够

目前，在对煤巷进行锚杆支护工作时，没有根据特定的煤巷建立符合其特点的锚杆支护原理和设计方法。对煤巷进行锚杆支护存在很多盲目性，施工和管理人员只是凭借以往的经验进行设计，对锚杆支护机理的认识不够，不能设计出符合其煤巷特点的锚杆支护方法，因此需要进一步深入研究，探索不同特点的锚杆支护理论。

三、我国煤巷支护中锚杆技术的改进措施和发展趋势

根据上文简单的分析阐述可以看出，虽然我国在煤矿锚杆支护技术取得了一定的成果，但是仍然存在很多不足。因此，相关部门和煤矿企业应该意识到问题的严重性，为了企业能在激烈的竞争力中立足和发展，就必须不断改进锚杆技术，使其不断适应于市场经济的需要，以下就对煤矿支护中锚杆技术的改进措施进行讨论。

（1）完善锚杆支护原理

由于在煤矿锚杆支护原理存在一定的经验性，所以有必要对锚杆支护的原理深入研究，探索不同的特点的煤矿锚杆支护理论。我们可以借鉴发达国家的煤巷锚杆支护原理和设计方法，并结合自身煤巷的特点，通过实地勘察、原理设计、改进设计等环节，全面提高煤巷锚杆支护设计的可靠性和使用性。

（2）系统化运用锚杆安装设备

锚杆安装工具对锚杆的质量和工作的效率有很大的作用。目前我国，煤矿企业大多数根据实际操作经验，在顶板为页岩的情况下，采用液压锚杆钻机进行顶板锚杆进行钻孔和搅拌安装，在煤巷中，采用7665型风钻钻孔和2600型气动扳手的紧固螺母对锚杆进行机械安装，避免了人工安装的随意性，提高了锚杆的质量和施工效率。

（3）提高锚杆支护的检测技术和人员的综合素质

为了使煤矿锚杆支护更加安全性和科学性，必须对锚杆支护检测技术进行综合的控制，如锚杆预紧力矩检测、顶板离层检测等。根据实践经验，维护管理人员不断的研制出高新的锚杆支护技术，并形成比较系统和完善的综合检测技术，并使其发挥出该有的支护作用。

四、总结

随着我国国力的不断增强，煤巷锚杆支护技术不断发展，对煤矿的支护作用越来越重要。相关部门和企业应该不断完善锚杆支护原理，提高检测技术和管理人员的综合素质，使我国煤矿锚杆支护技术更好的发展。

参考文献

[1] 于斌.高强度锚杆支护技术及在大断面煤巷中的应用[J].煤炭科学技术，2011，08：5-8+18.

[2] 薛凤强.谈煤矿巷道锚杆支护技术应用及发展[J].中国新技术新产品，2012，04：105.

[3] 黄茂鸿，叶成林.解读《煤巷锚杆支护技术规范》之“锚杆、锚索支护施工”[J].煤矿支护，2010，02：10-16+4.

[4] 张京泉，马江军.深井冲击地压煤巷锚杆支护技术[A].中国煤炭工业协会.全国煤矿千米深井开采技术[C].中国煤炭工业协会：，2013：5.

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【关键词】煤矿；支护技术；井巷支护；要点

一、各种井巷支护技术

（1）棚式支护与砌碹支护。棚式支护按照应用材料可分成木质、金属及钢筋砼金属等支架，依据空间形式又能分成拱形、梯形与马蹄形等，按照服务性能可分成刚性与可缩性支架，棚式支护曾是我国煤矿井巷主要的支护形式，上世纪90年代棚式支护占据了高达80%的比重，随着新材料技术应用，木支架及钢筋砼支架已逐渐淘汰掉，同时棚式支架也是被动支护，井巷表面与支架是难以紧密接触的，早期时，围岩变形控制能力差，复杂困难的状况下，其支护成本高，但效果并不理想，随着锚杆支护发展，棚式支架应用量，逐渐在减少。砌碹支护具有坚固性、耐久性与防火性等优点，并且运用材料也非常广泛，如料石、现浇钢筋砼及混凝土砌块等，不过砌碹支护是被动刚性支护，支护成本比较高，劳动强度大，施工速度也不快，无法适应围岩的大变形，砌碹支护作为很早的一种支护方法，在一些大巷与硐室当中还有使用，一般井巷中，已经停止应用。（2）锚喷支护与注浆加固。锚喷支护在我国煤矿中，已经有仅60年历史了，砼的喷射能及时将井巷周边封闭掉，利用密贴支护，能降低水风给井巷围岩强度所带来的影响，及时支护围岩，具有良好的加固作用，发挥围岩自承力，通过多年试验推广，锚喷支护在理论、设计、施工工具及质量检测等方面进步很大，锚喷支护优越的性能，使它成为围岩井巷的首选支护，并且锚杆支护也是煤巷主体的支护形式。在一些破碎岩体当中，井巷开掘与维修运用锚杆或棚式支护难以获得良好支护效果，在井巷围岩当中，注浆加固是非常有效的方法，浆液能够填充围岩裂缝，改善围岩的结构，将已破碎的岩体进行固结，提高围岩的承载力，现在所涉及的注浆材料主要有高分子材料或者水泥基材料，在实际生产支护中，可依据井巷地质或者煤矿的生产条件来选择注浆材料。（3）复合支护技术。随着煤矿开深度的增加，岩爆、瓦斯爆炸、突水及井巷围岩变形等灾害事故不断发生，复合支护技术应用成为强力支护体，复合支护技术是2种或者2种之上的支护形式进行联合支护的井巷，目前复合支护类型主要有锚喷与注浆加固、锚喷与弧板支架、锚喷锚索与U型钢的索性支架等，复合支护形式选择的时候，要依据井巷围岩的地质与生产状况，对支护参数与形式进行确定，软岩井巷的类型不同，采取的支护方式也应不同，不同支护形式的结合，能使其性能优势互补，获得良好的支护成果，适用范围也是非常广泛的，但复合支护的费用较高，井巷支护速度慢，一旦形式选择不准确，就可能出现各个击破状况。

二、影响煤矿井巷支护因素分析

（1）思想因素：巷道施工前熟悉施工设计编制的内容，严格按照作业规程和安全技术要求施工。支护施工过程中，中线和腰线的测量确定和控制，如果中线和腰线偏差超出了设计规定的范围，那么，开掘出来巷道就难于满足安全使用。（2）施工因素：钻炮眼作业中，炮眼直径、炮眼深度、炮眼布置的是否合理，直接关系到爆破效果、巷道成形、成本高低。装药结构与起爆方法是影响爆破效果的重要因素。（3）交岔点因素：在砌碹巷道建设中，交岔点设计不合理，就会影响料石的接茬。交岔点的施工准确与否，决定了整体的巷道工程质量的好与差，因此，需要质量验收人员在日常工作中认真把关。

三、井巷支护技术要点

（1）锚喷支护技术要点。锚喷支护已成为煤矿首选的高效安全支护技术，但在煤炭生产实践当中，锚喷支护也具有一定局限性，依据锚喷支护作用机理与数值计算等，锚喷支护系统需要注意下列要点，一是锚杆支护的刚度，特别是锚杆预应力的决定作用，是很重要的，在支护设计时，要主要井巷围岩的条件，确定锚杆的合理预应力，高预应力下的锚杆，具有高强度性；二是预应力扩散在支护效果当中具有很重要的作用，但单根的锚杆预应力对井巷的作用有限，可应用托板、钢带及金属网等元件，将锚杆的预应力尽量扩散到围岩当中，要注意金属网与钢带等构件作用；三是锚喷支护所针对的的是围岩张开的裂缝、裂纹与离层等，为避免发生扩容破坏与变形控制，应保持围岩的受压状态，防止井巷围岩出现弯曲、拉伸与剪切破坏等状况，尽量维持围岩整体的强度、稳定性与完整性；四是锚索作用也是很强的，在锚索施工的时候，预紧力要施加的大些，应压密挤紧岩层节理或层理缝隙等不连续面，增加不连续面间的抗剪力，以提高围岩整体的强度，同时将锚杆所形成次生的承载结构与围岩进行连接，让次生的承载结构能获得稳定性。（2）软岩井巷支护要点。在软岩井巷中，其支护问题突出，尤其是软岩回采的井巷支护，已成为煤矿生产的重大问题，进运用锚喷支护与U型钢支架的支护，难以有效控制软岩所带来的变形破坏，在软岩井巷中，运用单一措施或者常规支护法并不能满足煤矿工程生产的需要，在支护过程要注意支护要点，针对软岩井巷带来的问题，所注意支护要点对策如下：其一，强化金属网或喷层的强度与刚度，对于薄弱环节应加大锚梁支护，增强围岩表面的约束力，防止井巷破碎区不断向纵深方的发展；其二，在支护过程中，要适时实施二次支护，增加支护强度，在初期支护的时候，要有一定柔性，井巷不失稳状况下，允许井巷围岩具有较大变形，充分释放软围岩能量，支护后期，就要加大强度与刚度，控制好围岩变形或者支护的过量变形；其三，要减少围岩破坏，增加围岩强度，提高承载力，在支护当中，可以实施光面爆破，减少围岩的震动，让围岩的环向裂缝得到有效控制，确保井巷围岩整体的强度，还应注意井巷周边的光滑平整度，防止应力集中情况的出现，同时，应用膨胀材料，将锚杆孔充满，形成全长锚固，做好井巷的支护措施。

四、通风及支护安全要求

设备回撤前要严格按照要求在指定地点施工，现场要设一名瓦检员，密切观察施工现场安全，发现风流中CH4>1.5%时，瓦检员有权立即停止作业，撤出人员，进行处理；回撤期间，瓦斯抽放系统保持正常运行，继续抽放采空区内瓦斯，确保采空区瓦斯不涌入回撤通道，如果有特殊情况需使用电氧焊时，必须提前报批并采取相应的安全措施，在瓦检员现场监督下进行操作。支护施工队伍施工前需制定《作业规程》，架设木垛过程中严格按规程执行，架设木垛前，需经现场瓦检员检查后确定CH4

五、结语

巷道支护目的是为了增大锚杆和锚索的护表面积，减轻单体锚杆和锚索因与围岩局部接触产生的点载荷作用而造成围岩挤压破坏，提高顶板支护的整体性，从而有利于维护顶板的完整。鉴于此，需要采用锚杆与锚索组合支护。对于砂岩顶板，顶板支护以锚杆支护为主，以锚索补强为辅；对于砂泥岩互层顶板、破碎顶板及巷帮钻场拔门口，则应强化锚索支护作用，以防止顶板出现漏冒顶事故。

在井巷支护的时候，要注意煤矿井巷的实际地质状况、使用要求与服务年限等，尽量选择恰当支护形式，防止因不断维修带来费用增加，并依据井巷支护问题，重视支护技术要点，不断创新井巷支护技术，确保煤矿安全生产。

参 考 文 献

[1]张路亭.关于煤矿巷道支护技术的探究[J].产业与科技论坛.2011（8）

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【关键词】掘锚一体化；煤巷；快速掘进

1、引言

随着长壁综采技术得到大规模应用、并获得很大成功以后，现在在煤矿开采方面又引进和发展了掘锚一体化技术，这项技术的引进和发展标志着我国在煤矿开采技术方面又出现了一次极大的技术革新。综合我国各地矿区的实际生产情况来看，要使我国煤巷快速掘进真正实现起来，其中一个有效途径就是要推进掘锚一体化这项技术的广泛应用。基于此，以下结合我国矿区具体生产情况，就掘锚一体化在实现煤巷快速掘进这个方面进行一些探讨，旨在能为我国煤矿生产的可持续发展提供一些有益的建议。

2、关于引进掘锚联合机组的思考

掘锚联合机组是掘锚一体化技术的核心所在，在国外那些煤矿生产发达的国家，有关掘锚联合机组已经获得了比较成功的应用，但我国与这些国外煤矿生产发达国家相比，有着很大的不同，具体如下表所示：

此外在采煤方法及布置巷道方式等方面，我国与国外这些国家也存在着较大的差异，因此我国在引进掘锚联合机组时，一定要结合我国具体情况来引进，保证引进的掘锚联合机组与我国的煤矿使用要求和具体条件相符合；此外，在引进掘锚联合机组后，还要及时进行消化和吸收，这样才能把适合我国国情的掘锚联合机组及其配套施工技术研制出来。

3、关于锚杆支护技术的思考

如何促使我国煤巷锚杆支护施工整体技术水平的大幅度提高，这是围绕煤巷快速掘进另一个需要解决的重要问题；要使我国尽快赶上国外的先进水平，就要促使我国锚杆支架在安全可靠性方面的性能大大提高起来，以此来推进我国的巷道单进及掘进工效。掘锚一体化是一种全新的技术，对生产实施方面的条件一定会提出更高的要求，如锚杆支护材料、支护参数、施工工艺、不强加固方式及安全技术措施方面等，因此，针对掘锚一体化这个新项目的配套内容，对于与之相适应的锚杆支护技术必须给予足够的重视，在把这项全新技术应用到矿区生产中，才能最大限度提高矿区生产效率。例如我国某矿区在应用掘锚一体化实现煤巷快速掘进的具体生产过程中，对于其掘进工作面及相关的支护要求，就做了深入的研究和严密的部署，其掘进工作面的掘进是沿着夹矸实施，此外，锚杆布置形式为也为矩形，支护应用锚杆锚索联合方式；锚杆以金属锚杆为主，子啊其顶端以一支CK2326型树脂锚固剂来进行锚固，以铁托板作为锚杆顶板；在进行施工时，为确保中间那根锚杆方向与顶板垂直，且其最大误差范围不超过150，须打齐最接近两帮的四根锚杆，在早班时间以液压锚杆机把中间那根锚杆进行统一补齐；有关巷道断面及锚杆等所采用技术参数，具体如下表所示：

锚索也均布置为矩形，以钢绞线为主，把两支CK2360型锚固剂配置在锚索顶端，每完成四米长度的掘进，就把两根锚索打进去，在早班检修时把剩下的锚索进行统一补齐，在实施掘锚过程中，锚索应尽量垂直于岩层面，且外露长度控制在350m以内；具体有关锚索的技术参数，如下表所示：

这个矿区在应用掘锚一体化实现煤巷快速掘进中，其所设计的巷道支护断面图及巷道顶板平面图，具体如下图所示：

4、关于后配套技术的思考

提高成巷速度，以满足综采面的高产高效的接续要求，这是发展掘锚一体化的一个主要目的；但是对于再成功的掘锚机组来说，也只能把落、装、支这三个主要工序的机械化作业进行解决，对于其他环节上的问题或其他工序无法进行解决；众所周知，在整个煤巷掘进生产系统中不允许任何一个环节出现问题，否则就会对整个系统的正常运行产生影响。就掘锚机组，有关后配套问题，一直是其存在的问题；这个问题，我国虽早在悬臂掘进机发展过程就已发现，但一直无法圆满地给予解决，这就是为何我国当前不仅煤巷综掘机械化水平低、而且掘进机开几率也低的原因所在。当前，我国应用掘锚机组绝大多数为单巷掘进；在单巷掘进这个方面，英国也存在这种情况，其掘锚机组后配套方式是应用桥式转载机加可延伸胶带；参考英国，从我国实际情况出发，我国的单巷掘进，可应用可伸缩快速跟进胶带作为我国掘锚机组的后配套方式，这种输送机的胶带宽度及输送能力分别为900mm左右、1500吨/小时；此外，在煤巷掘进工作面有关后配套运输中，常会因采区运输系统能力低于峰值运量而出现停止，从而影响到掘进设备开机率的提高，对于这个问题也要给予足够的关注和加以解决。

5、结束语

实践表明，引进掘锚一体化机组，可有效促进煤巷的快速掘进；在实际生产过程中，充分关注掘锚一体化对相关条件和技术的高要求，如煤层条件、锚杆支护技术等，并采取有效措施加以应对，这对于进一步加大我国矿井的开采强度、促使煤巷掘进速度的提高均具有重要的意义。

参考文献

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关键词：M钢带；挤压式；M钢带校正机

随着煤矿企业安全生产意识的不断提高，煤矿用专业的M支护型材也愈来愈受到普遍重视，这也是保证矿业生产安全的重要环节。但是，在实际煤矿施工过程中，M钢带经常出现变形的等问题，不仅为煤矿施工带来较大隐患，还大大影响了经济效益，所以必须尽快加大对变形M钢带校正的技术开发了力度，根据煤矿施工特点进行设计，从而解决这个问题。

1 M钢带的应用基础

在目前的很多煤矿矿井中，M钢带有的采深已经达到500-1000多米，其地应力和围岩受力和变形非常复杂，单一的锚杆支护已经无法满足破碎顶板、复合顶板和顶板压力大的巷道支护施工要求，而采用锚杆和M型钢带共同构成的锚梁系统，能够有效地控制顶板，且还能够应用在断口大的巷道和硐室的支护。有研究表明，运用M型钢带和锚杆组合技术，和常用的11#矿井用工字钢架对比，每一架支架能够节约856.6kg的钢材。使用M型钢带82430条，要比用11#矿用工字钢棚的支护，其每架节约大约73.4kg钢材，所以，能够大大节约的材料费用，减少施工成本。

2 M钢带的技术优势

M钢带属于一种新型的矿山支护材料，可以和各类锚杆共同组合成锚盘支架，从而将分散的多根锚杆联结起来，结果形成一个整体的承载结构，这对于处理不稳定围岩有显著的效果。通常采用厚度3-5mm宽度80-320mm卷钢板M钢带，经过冷弯成M型后，在M钢带中部加工出与锚杆株距相等锚杆孔的钢带。与平钢带相比，在技术上表现了极大的优越性，相关研究表明，M钢带的抗弯截面模量比普通钢带提高37倍，期钢度也提升70倍左右，此外，由于M型钢带在冷轧的过程中产生硬化作用，所以能够可以提升大约12%--15%左右的抗拉强度。

3 挤压式M型钢带校正机的制造方法和工作原理

M型钢带的安装和使用非常简单，在围岩打孔完毕以后，即可安装锚杆，预先把钢带按照设计的要求和锚杆组合。运用锚杆钻机将锚杆进行安装，等锚杆安装完毕以后，把托盘和锚杆的螺母背紧，这样就完成了安装步骤。由于 M型钢带的使用量较大，经常出现变形现象，而我矿以前修复M钢带是采用人工敲打的方法进行维修的，效率不高，既费时又费力，为提高工作效率，保证安全生产，彻底解决修复问题，经我队技术人员的反复试验，特创新出挤压式M钢带校正机。

（1）挤压式M型钢带校正机制造方法

该挤压式M钢带校正机是利用废旧材料制作，套头由50mm扁铁握制成直径为230mm圆圈，与直径240mm，12mm厚的钢板焊接，用两个2寸钢管切割成两个半圆弧与钢板中间焊接，受力底座由两根500mm长的11#工字钢与一根长800mm的2寸钢管焊接。如下所示：

（2）挤压式M型矿用钢带校正机的主要工作原理

挤压式M钢带校正机工作原理是利用液压传动的方式进行校正，校正时要把两根长800mm的2寸钢管穿入套头，将需维修的M钢带与2寸钢管相互挤压便可恢复M钢带原有的模样。

该M钢带自制校正器整体美观、实用性更强，不仅能够减轻了职工维修劳动的劳动强度，而且提高了工作效率，达到节能降耗的目的，还有效的保证运输的安全，达到了节约的目的，大大提高了采矿效率，使用效果得到广大职工和矿领导的一致好评。

参考文献：

[1] 赵一鸣，张农，阚甲广，等.深井松散煤巷超高强预应力组合锚杆支护技术[J].西安科技大学学报. 2008（02）：178.

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关键词：煤矿巷道 安全施工 支护技术

0引言

随着开采深度的增加，地质环境更加复杂，巷道围岩体表现出明显的大变形、高应力、长时间持续蠕变的特性，巷道中岩爆危险性也随之大幅度增加。同时深部巷道受高温、高围压、高孔隙压力影响，巷道围岩变形呈现出浅部巷道所不具有的新特点。因此，深井主要硐室及巷道的建设和维护是一个具有挑战性的难题。

1煤矿巷道支护形式

1.1棚式支架

棚式支护曾经是煤矿巷道的主要支护方式，在20世纪90年代初，这种支护所占的比重高达80%以上。按支护材料可分为木支架、钢筋混凝土支架及金属支架，其中木支架与钢筋混凝土支架已经逐步被淘汰。金属支架按工作原理分刚性与可缩性支架；按支架材料分为工字钢、U型钢及其它；按断面分为梯形、拱形、圆形、环形。但是，棚式支架也属于被动支护，支架与巷道表面很难密切接触，控制围岩早期变形的能力差，在复杂困难条件下支护效果差、成本高。棚式支架的用量在逐年减少，被锚杆支护逐渐替代。

1.2注浆加固

在破碎煤岩体中开掘或维修巷道，采用棚式支护或锚杆支护很难取得较好的支护效果，围岩注浆加固是一条有效途径。注浆浆液可充填围岩裂隙，将破碎岩体固结，改善围岩结构，增加围岩自身承载能力。目前注浆材料主要有两大类型：水泥基材料和高分子材料，可根据巷道地质与生产条件选取。

1.3复合支护

复合支护是采用两种或两种以上的支护方式联合支护巷道。如果能充分发挥每种支护方式的支护性能，做到优势互补，复合支护会有更好的支护效果和更广泛的适用范围。复合支护虽然适用范围广，但支护费用高，成巷速度慢，支护形式选择不匹配时，往往造成各个击破的情况。应针对巷道具体条件，选择合理的复合支护形式，才能达到预期效果。

1.4应力控制技术

将巷道布置在应力降低区，或采取人工卸压措施，使巷道周边的高应力向深部转移，是巷道围岩变形控制的另一个途径。将巷道布置在应力降低区是首选的方法。巷道布置方向优化、断面形状与尺寸优化，均可改善巷道受力状况。人工应力控制措施主要有切缝、钻卸压孔、爆破及掘卸压巷等方式。由于人工应力控制方法施工比较复杂，目前还没有大面积推广应用。

2主要应用的几种支护技术

2.1软岩动压巷道锚注支护技术

基于锚喷支护和注浆加固相结合的锚注加固支护，为软岩动压巷道的支护提供了一种新的方法。锚注支护的实质是锚杆兼作注浆管，其支护机理是：浆液可以封堵围岩的裂隙，隔绝空气，减轻围岩风化，防止围岩被水浸湿而降低强度。注浆以后，松散破碎的围岩胶结成为整体，提高了岩体的强度，而且喷层的壁后充填密实，保证荷载均匀地作用在喷层和支架上，避免出现应力集中点而首先破坏；与原岩形成一个整体，在动压的作用下其振动频率与原岩一致而不易破坏。注浆充填围岩裂隙，配合锚喷支护，形成多层有效组合拱；注浆锚杆本身为全长锚固，将多层组合拱联成一个整体，共同承载，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力。

2.2全螺纹锚杆支护技术全螺纹锚杆是一种新型锚杆，采用与精轧螺纹钢筋外形非常接近的无纵肋螺旋钢筋制作，钢筋上面的两个横肋呈螺旋形分布，可旋入螺母。同其它类型的锚杆相比有以下特点：杆体不需二次加工紧固螺纹，确保杆体全长等强，无薄弱截面，克服了常规锚杆受帮部侧压力时产生应力集中而断裂的缺点；杆体采用热轧全长连续螺纹，生产工艺简单，成本较低；松软破碎岩层支护时可随时进行二次紧固，不会因煤体破碎而出现普通锚杆受杆体头部螺纹长度限制而出现的托盘悬空不贴煤壁现象；根据现场需要可非常方便任意截取不同长度杆体，并可满足端锚、加长锚及全长锚固形式需要。

2.3深井全煤巷道沿空掘巷锚杆支护技术

运用锚固平衡拱的原理，采用数值分析法确定煤柱的尺寸和初始的支护设计，并且吸收现有煤巷锚杆支护的研究成果，结合深井高地应力综采放顶煤工作面顺槽的矿压显示特点，在采深大、有较强冲击倾向的放顶煤沿空巷道中采用了锚杆支护。可以有效地避免掘进时的冒顶现象，提高了煤柱一帮的整体性，消除了片帮、垮帮现象，为减少巷道的漏风和防止采空区的发火创造了安全条件。同时，锚杆支护在沿空巷道中的应用，还大幅度地降低了支护的成本，减轻了工人的劳动强度，提高了回采工作面的单产。另外，采用小直径的树脂锚索还加强了对煤层的控制，有效地保证了巷道的安全使用，缩短了超前支护的距离，极大地降低了巷道的破坏程度。

传统的锚杆支护理论主要包括组合梁、悬吊与加固拱，在生产实践中，它们起到积极作用，然而它们却具有一定的局限性。

锚杆支护系统的刚度是相当重要的，尤其是锚杆预应力具有决定性的作用。支护设计的关键是针对煤矿巷道围岩条件，进行合理的锚杆预应力的确定。同时在比较高的预应力下，锚杆要具有比较高的强度。锚杆支护的主要作用就是对锚固区围岩的裂隙张开、离层以及新裂纹产生的扩容破坏和变形进行控制，尽量保持围岩处于受压状态，减少甚至避免围岩拉伸、弯曲变形及剪切破坏的现象出现，最大程度地维持锚固区围岩的完整性，使锚固区围岩的整体稳定性与强度提高。锚杆预应力的扩散对支护效果有着重要作用。由于单根锚杆预应力的作用范围十分有限，因此应该使用钢带、托板与金属网等构件，合理地把预应力扩散到离锚杆更远的围岩中，在预应力支护系统中，钢带以及金属网等护表构件有着重要的作用。锚索的作用主要包括： 一方面锚索施加比较大的预紧力，压密并挤紧岩层中的节理与层理裂隙等一些不连续面，使不连续面之间的抗剪力增加，进而使围岩的整体强度提高； 另一方面其把锚杆形成的次生承载结构和深部围岩相连起来，使次生承载结构的稳定性得到提高。

3结语

为了保证煤矿的高产与高效，应该深刻理解煤矿巷道支护理论，大力采用煤矿巷道锚杆支护技术，根据支护存在的问题，积极改进创新煤矿巷道支护技术。

参考文献：

[1]张农，高明仕. 煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用[J].中国矿业大学学报，2004.

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关键词：快速掘进 锚网索支护 围岩变形

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0061-02

1 工程概述

在煤矿企业生产中，煤矿巷道实现快速掘进是煤矿企业保持稳定高产高效的基础，但巷道支护技术日益成为影响煤矿煤巷掘进速度的重要因素之一。近年来锚杆支护技术的发展，大大增强了煤矿巷道支护效果，提高了煤矿巷道的掘进速度，降低了工人劳动强度，为煤矿企业扩大产能、提高效益具有重大意义[1]。

七一新发煤业公司北翼五采区专用回风巷改炮掘为综掘机掘进后巷道掘进速度得到很大提高，迫切需要对原来已不适用的支护技术进行改进优化。五采区专用回风巷设计原长度1180 m，所采煤层为山西组3#煤层，3#煤层于本区域分为上、下两层，本工作面沿3#上层煤顶板掘进，3#上煤层平均厚度为2.0 m，平均倾角7°，不易跨落，煤层层理分明，节理发育，地质构造简单，煤层直接顶板为砂质泥岩、细质砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。

2 快速掘进影响因素分析

由于该矿北翼五采区专用回风巷采用综掘机掘进，掘进速度大大提高，经过现场实地调研和与该矿工程技术人员沟通，分析认为该矿原有支护方式已经远远不能满足现在掘进速度，另外考虑该巷道所处的不利地质条件，必须提出更加适宜的支护方案。经分析，影响的因素主要包括以下几点[2]。

（1）地质条件特殊，加剧了巷道围岩的支护难度。北翼五采区专用回风巷在掘进中破底板岩层掘进，煤层含若干层夹矸，煤质较脆。煤层直接顶板为砂质泥岩、细质砂岩，节理发育，不易垮落；底板为泥岩、砂质泥岩，岩石较顶板岩石较软，巷道采用快速掘进技术后再低盈利的影响下矿压显现较为复杂，底板鼓起量较大，对巷道的支护效果要求较高。

（2）巷道快速掘进扰动加剧了巷道围岩的破坏。北翼五采区专用回风巷采用综掘机掘进后，在一定程度上改善了原有炮掘方式对周围巷道围岩的剧烈扰动，但巷道围岩仍不可避免会受到掘进的扰动影响，巷道掘进扰动会进一步弱化围岩岩性，加剧巷道围岩的破坏，从而增加了支护的难度。

（3）原有支护方式不适宜。该矿原有支护方式不能有效抑止巷道围岩的移动和变形，巷道围岩受到扰动破坏后巷道断面急剧减小，严重威胁矿井的正常安全生产。该矿使用的托盘参数不合理，尺寸偏小且厚度较薄，支护系统整体刚度偏小，并且由于锚索预紧力大于锚杆的预紧力，不及时进行再次紧固导致锚杆的支护能力没有有效发挥。

（4）工序混乱，施工组织不完善。由于种种原因该矿采用平行作业的方式并没有强调工序间的相互配合，上道工序没有为下道工序做好充分的准备，导致多工序作业的配合较为混乱，施工组织不完善，做了很多不必要的重复工作，导致工作效率不高。

3 锚网索支护技术设计

北翼五采区专用回风巷为矩形断面，毛断面规格：宽4.7 m，高3.1 m，净断面规格为：宽4.5 m，高3 m。为了配合该巷道的快速掘进作业，优化巷道支护参数是一个主要措施，矿技术部门与有关专家经过对现场进行勘查论证，对原巷道支护参数作了科学调整，拟采用锚网喷联合支护技术[3]。初次支护均采用高强树脂锚杆配合高强锚索的组合支护系统；永久支护在巷道掘进成型后，进行全断面喷射混凝土支护，具体的支护断面图如下图1所示。

3.1 顶板支护方式及参数

顶板具体的支护方式为锚杆间距800 mm，排距800 mm，每排布置6排锚杆；锚索的布置采用沿巷道布置二排锚索，每排锚索间距1.6 m，距帮1250 mm处分别打设一排的布置方式；顶板两帮侧的顶锚杆垂直于顶板向外偏10°，其余锚杆和锚索全部垂直顶板打设。

支护材料：锚杆为杆体为22#左旋螺纹钢，杆尾螺纹M24，长2.4 m的锚杆；锚杆采用两支树脂药卷加长锚固，一支规格为K2350；另一支规格为Z2350，钻孔直径为28mm，锚固长度为1270 mm；托盘采用尺寸为150×150×10 mm的高强度托盘；锚索为φ17.8 mm，长度7.5 m，1×7股高强度低松弛钢绞线；锚索采用树脂加长锚固，采用三支Z2350树脂药卷锚固，钻孔直径φ28 mm；锚索托盘采用300×300×16 mm高强球型托盘；护网采用规格为4000×1000 mm，网孔规格为50×50 mm的焊接钢丝网片，相邻网搭接100 mm，16#绑丝联结，双丝双扣，每扣拧结圈数不少于3圈，联结间距不大于200 mm；托梁采用Φ16 mm，长度4300 mm圆钢焊接而成的梯子梁。

3.2 巷帮支护参数

巷道两帮的支护方式为每帮4根，每排8根锚杆，间距800 mm，排距800 mm；锚杆角度为靠近顶板的巷帮锚杆安设角度为与水平方向呈+10°，距底板400 mm处的帮锚杆安设角度与水平方向呈-10°，其余锚杆水平布置。

支护材料：锚杆为杆体为22#左旋螺纹钢，杆尾螺纹M24，长2.0 m的锚杆；锚杆采用两支树脂药卷加长锚固，两支规格为Z2350树脂药卷，钻孔直径为28 mm，锚固长度为1270 mm；托盘采用尺寸为150×150×10 mm的高强度托盘；护网采用规格为3000×1000 mm，网孔规格为50×50 mm的焊接钢丝网片，相邻网搭接100 mm，16#绑丝联结，双丝双扣，每扣拧结圈数不少于3圈，联结间距不大于200 mm；托梁采用Φ16 mm，长度2800 mm圆钢焊接而成的梯子梁。

4 支护效果分析

为了有效监控巷道围岩变形破坏情况，特对北翼五采区专用回风巷掘进后一段时间的锚杆的拉拔试验和巷道围岩变形情况的观测。经整理对比分析，该巷道采用锚网索支护技术，并进行喷浆封闭围岩的支护措施后，巷道的围岩变形控制在一定的范围之内。锚杆的拉力≥150 kN，锚索的拉力≥200 kN；巷道顶底板平均变形量控制在30 mm以下，巷道两帮平均变形量控制在25 mm以下，巷道没有明显的喷体开裂、围岩变形严重现象，整体支护效果较好，达到了预期的效果。

5 结论

（1）北翼五采区专用回风巷采用锚网索联合支护技术适应了巷道的快速掘进，有效地控制了巷道的围岩变形，说明锚网索支护技术在控制快速掘进煤巷的围岩变形取得了良好的效果，保证了矿井的安全高效生产。

（2）强调工序配合，完善生产组织非常必要。强调工序间的相互配合，通过科学的劳动组织可以大大提高工作效率，而且能够保证巷道的施工质量，提高巷道支护的可靠性。

参考文献

[1] 胡志云.煤巷锚杆支护快速掘进技术分析[J].科技与企业，2012（17）.