制约煤矿发展论文

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摘要：近年来，锚杆支护技术在张集煤矿得到了广泛应用，但受各种因素的影响，其安全可靠性问题日益凸显，严重制约锚杆支护发展。因此，我们必须要采取有效措施提高锚杆支护的安全性。本文通过分析制约煤矿锚杆支护发展的主观与客观因素，分别从技术与管理角度提出发展建议。

关键字：煤矿；锚杆支护；施工；管理

1制约煤矿锚杆支护发展的主要因素

淮南矿业集团公司张集煤矿位于淮南市岳张集镇，煤层的赋存状况较为复杂，自然条件差。随着自然条件相对较好的13煤已快回采完毕，张集矿的主采煤层现已转入6、8煤层。张集矿6、8煤属典型的“三软”煤层，煤层的顶软、底软，巷道受采动影响的问题较为突出。随着开采深度的不断加大，巷道压力的显现也日益明显。以上这些因素都给巷道的支护与维护带来了很大的困难，同时也对安全生产造成威胁。其次还存在一些主观因素，主要表现在：

现有锚杆支护设计方法不完善、欠规范，一定程度上影响着锚杆支护的安全性。目前的锚杆支护理论较多。较成熟的有悬吊理论、组合岩梁作用理论、挤压加固作用理论、围岩松动圈支护理论及自稳隐形拱理论等。这些理论都具有一定的适用性和偏颇性。不能从根本上解决所有地质条件下的巷道支护难题。而锚杆支护设计则通常根据其中一个理论进行简单计算后再辅以工程经验类比法进行。考虑的因素不全面，存在一定的片面性、盲目性，难以保证锚杆支护效果及其安全性。基于对客观地质条件认识的程度不同。而依据不同的锚杆支护理论，进行锚杆支护设计，其支护的效果、支护的安全性有很大的差别。因此科学合理地进行煤层和顶板分类，规范煤锚支护设计是实现煤锚支护安全性亟待解决的问题，也是煤锚支护能否在更大的范围和不同条件下推广应用的关键。

锚杆施工机具性能差，不仅导致“三径匹配”不合理，也在一定程度上限制了锚杆预紧力。对锚杆支护安全性构成负面影响。“三径匹配”不合理直接导致锚固剂与围岩、锚杆体与锚固剂间粘接强度的降低，使锚固力降低，而高预拉力则可以大大提高锚杆锚固效果和顶板稳定性。防止顶板离层。

锚杆支护施工管理水平低对锚杆支护的安全性产生不利影响。锚杆支护质量是实现煤锚支护巷道安全性的前提，只有保证施工质量，才能实现现有理论设计下锚支巷道的安全性。但是目前各施工队伍生产管理及施工水平参次不齐，或多或少存在着求效益而不注重支护过程管理的现象,使锚杆支护质量难以得到保证。

监测手段落后，效果不好，可靠性不高，在一定程度上影响到锚杆支护的安全性。锚杆支护巷道顶板离层与锚杆受力情况的监测是影响煤锚支护巷道安全性的又一个重要原因，而我们目前没有可靠的顶板离层监测办法，锚杆受力情况无法了解，极难发现锚杆支护的隐患。因此，难以发现巷道存在隐患的空间位置。包括顺巷道长度方向的地点和围岩内部位置(锚固范围内还是锚固范围之外)以及产生隐患的原因，也就无法采取有效措施避免冒顶事故的发生。

2发展建议

2.1技术措施

围岩是压力显现和传递的介质，是由载体转变为支承体的加固主体。特别是对6，8煤巷道这样的直接顶均为层理、节理发育，强度较低的泥岩的“三软”煤层巷道，用什么方式对其进行加固，加固体能否承受住外载的作用，这些都必须对岩体作全面的分析才能了解。因此，先进行工程地质调查，弄清围岩的强度、结构、沉积变化及其完整性是进行设计工作的第一步。

外部荷载的大小决定了加固承载体的加固方式和强度。影响外部载荷大小的因素主要有巷道的埋深、有无煤柱及尺寸、巷道断面的大小及尺寸、是否受采动影响以及是否处于构造应力区等，这些都是煤锚设计时所必须重点考虑的因素。对于具体的巷道还应对岩体节理发育程度、沉积变化和构造影响以及受几次采动影响、是采后掘还是采时掘等等作评价或更细致的调查分析。

锚杆支护设计方法主要有工程类比法、理论计算法、数值模拟分析法。目前对锚杆支护机理的认识还不够完善，支护计算存在一定的局限性、片面性，尚无科学实用的设计依据来确定锚杆支护参数；因此对不同的地质条件、不同的煤层赋存状况、不同的巷道性质选择不同的支护形式和不同的支护参数。彻底改变了过去那种不论巷道条件如何变化，使用要求如何变化，而支护形式千篇一律的状况。但这只是设计工作的开始，还需要在具体实施过程中，利用动态监测等手段，严密监测巷道顶板的变化情况，及时汇总，分析各方面的信息，作出修改。

动态信息采集的过程就是巷道施工后进行的矿压监测和支护变形监测的过程。收集的信息主要包括顶板离层值，顶板下沉速度、顶底板移近量及变形速率、两帮移近量及变形速率、液压枕数值以及支护结构的作用效果、破坏的部位、数量、结构缺陷等等。通过对矿压监测数据和支护变形情况的分析，来评判支护设计的适应性、合理性及存在的问题，并提出修改意见，使其不断地完善。特别需要说明的是，巷道服务期间的调查结果是对支护设计是否合理和巷道能否适应系统安全生产需要的最终评判。而所谓的优化设计无非是充分利用动态的过程信息，多次修正设计，最终尽量实现支护结构、形式和参数与支护强度要求的最佳匹配。

2.2管理措施

规范锚杆支护设计。针对现行锚杆支护设计的不足，根据实践经验，吸取教训，对巷道围岩根据不同区域、同一区域不同地点进行科学、合理的地质评估，结合地压(巷道埋深)情况(垂直应力和水平应力)制定出符合张集煤矿实际的具有切实性和科学性的锚杆支护设计方案，坚持引进先进技术和基础设施，优化设计组合，舍得资金投入。

加强施工管理。首先，完善施工工艺，规范操作在不断探索、试验的基础上，完善煤锚支护施工工艺，规范施工操作程序，保证锚杆安装质量，使锚杆支护及时、主动的优越性得以充分体现，是提高煤锚安全性的一个基本措施。

其次，制定技术措施，强化落实制定切实、科学的煤锚支护设计规范，完善煤锚支护工艺的基础上，编制出具有针对性的施工技术措施，强化措施落实，是保证锚杆支护质量，提高煤锚支护安全性的一个重要措施。

最后，完善锚杆支护质量检查制度，严格施工过程的检查监督完善区队施工过程中的锚杆支护质量检测制度，做好日常的锚杆初锚力、锚固力等检测工作，发现施工质量问题及时整改，是保证锚杆施工质量，提高煤锚支护安全性又一必要的基础性措施。

做好锚杆受力与顶板离层监测。要加大资金投入购置精度较高、实用的监测和测试仪器，从日常观测中随时掌握锚杆支护受力变化情况及顶板异常情况，以便于及时处理，采取支护对策确保支护的安全性。

对观测资料及时整理、分析、汇总，及时反馈，以便于及时进行锚杆支护设计的优化调整，这是提高煤巷锚杆支护安全性不可缺少的重要一环。

结束语

锚杆支护技术是一项貌似简单，实则复杂的系统工程，影响支护效果与成败的因素很多。随着科技进步，锚杆产品的规范化、精细化的生产以及锚杆支护检测技术的完善，人们对锚杆支护作用机理认识的进一步深化，锚杆支护必将成为煤矿支护最具发展潜力的技术。只要我们认真对待，注重研究，锚杆支护将会迎来更加迅速发展的时期。

参考文献

[1]陈炎光，陆士良．中国煤矿巷道围岩控制[M]．徐州．中国矿业大学出版社．1994．

[2]侯朝炯，郭励生，勾攀峰，等．煤矿巷道锚杆支护[M]．北京：煤炭工业出版社．1999．