煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用 冯素明
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煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用冯素明
摘要:作为井下最常使用的支护方式,锚杆支护本身具有很多优点,例如支护
的成本较低,使用的材料简单,对材料的损耗较少,最重要的是能够有效限制围
岩移动变形,稳固巷道顶板,支护的效果显著,因此在巷道支护方面被广泛应用。
另外,由于锚杆的制作工艺比较简单性,因而得到众多行业的青睐,被用在生产
中的多个环节中。
介绍了锚杆支护技术应用的必要性,论述了煤矿掘进巷道中锚
杆支护的作用,并对巷道中锚杆支护技术的应用进行具体分析,进而为企业煤矿
开采奠定基础。
关键词:煤矿掘进巷道;锚杆支护;应用
1 引言
煤矿支护改革工作的主要方向之一就是锚杆支护技术,同时也是综合机械化
采煤技术应用到煤矿工作后的一项新的推广技术。
在掘进煤矿巷道的过程中,提
升巷道支护效果及快速掘进的关键技术就是快速支护施工工艺。
锚杆支护技术针
对采准巷道支护工作来说属于一种切实可行的手段,会在很大程度上增强巷道围
岩的强度,促进其可靠性能的全面提高。
不仅如此,该技术还有着较多的优势,
如支护成本低、优化作业环境、简化回采面端头维护工艺、提高巷道断面利用率等,可以为相关企业谋取丰厚的经济效益,值得大力推广。
2 锚杆支护技术应用的必要性
锚杆支护技术应用必要性,主要包括以下几方面:(1)解决煤矿掘进范围增加问题。
随着煤矿开采量的增大,煤矿掘进工作面不断扩张,增加了煤矿掘进的风险性,为了确保人员安全,提高煤矿生产效率,需要加强对巷道的优化,通过锚杆
支护技术可以稳固巷道的顶部与底部,即便巷道工作面增大也能确保巷道的稳固性。
(2)解决开采深度加深问题。
为了满足煤矿开采需求,提高煤矿生产量,煤矿
掘进深度不断加深,增加了煤矿开采的危险性。
为了确保煤矿生产的安全性,可
以利用锚杆支护加强对巷道的保护,增强巷道的稳定性,进而满足煤矿开采的深
度需求。
(3)促进巷道快速掘进。
锚杆支护技术具有一定的优势,随着施工技术、
设备不断的完善,提高了巷道支护的效率,为巷道快速掘进奠定了基础。
3 煤矿掘进巷道锚杆支护方式应用
3.1 设计和施工要求
锚杆支护这种支护方式用于井下巷道掘进中时,需要进行针对性的设计和选择,以适应井下复杂的条件并使其作用得以充分、积极的发挥。
锚杆的设计需要
遵循一定的原则,设计人员在实际的过程中,首先需要充分全面的了解巷道的各
项参数以及矿井的生产概况,在对其进行充分的探查时,要了解的情况包括:巷
道断面形状及其稳定性,围岩松动情况等。
巷道掘进过程中,周围的岩石受地压
的影响,可能会使巷道发生移动和变形,这种压力通过巷道传递,影响了掘进过
程的施工,此时就需要使用锚杆进行支护了。
所以在掘进初期时充分观测围岩松
动圈的大小等情况,并根据结果进行设计支护。
如果围岩松动圈大于原先的两到
三倍时,说明巷道整体结构的变动较大,这时就需要将较大的松动圈作为参考基准,进行锚杆的支护设计,对其设计的要求更加严格,以保证发挥锚杆的正常支
护作用。
3.2 开发掘锚新机具
通常情况下,相关单位使用的煤巷快速掘进的施工工艺如下:固定皮带机运
煤敲帮问顶、顶锚机打顶眼并安装、掘进机割桥式胶带转载机、帮锚杆机打帮眼
并安装,从而通过一次成巷实现及时的支护。
但这一方法的缺点在于掘进工作面
的开机率不高,通常不超过30%,支护所需时间久,需要较慢的机掘速度,从而
使单进水平难以提升。
因此,想要实现对煤巷锚杆支护单进速度的提升,必要的
手段就是发展掘锚联合机组,采取“掘进支护锚杆一体化”的平行作业模式。
对于
现行的施工工艺来说,快速掘进技术研究工作的阻碍主要存在于两个方面:一是
掘进机的割煤速度慢;二是锚杆机打眼和安装的速度慢。
EBZ160、EBZ180型掘进机是当前主要使用的两种掘进机型,我矿使用的是EBZ230(三一重工),这些机
型功率较小,难以进行快速的割煤。
MQT-50型风动锚杆钻机是当前所使用的打
眼机械,其钻进速度较慢,且容易出现故障。
因此,采用功率较大的掘进机,是
实现快速掘进技术的基础条件,比如S200型掘进机就是一个不错的机型;另外
还要对锚杆钻机的机型进行改进和革新。
3.3 复采残采煤层中锚网支护的应用
掘进巷道最常使用的支护方式就是锚杆支护,进行支护时设置800mm的锚
杆间距和排距,这一距离可以根据矿井的实际情况进行调整,当对地质条件复杂
的矿井巷道进行支护时,或者遇到井下地质条件突然改变的情况时,因对支护的
要求更高,所以可以适当增加锚杆的数量,即使锚杆间的距离缩小,保证支护达
到稳定,从而保证安全生产,也可以不改变间距及排距,选择利用其他方法来加
固顶板,螺纹钢的使用就是常见的一种加固方法,这一方法实际上是对锚杆的支
撑作用进行补充,或者增设锚杆来达到护帮的目的。
3.4 二次支护
在设计施工的过程中,出于对围岩承受能力的考虑,将现场检测所得的数据
作为依据,锚杆支护人员采取针对性的手段拓宽锚杆之间的距离,并在此基础上
对密度不高的锚杆进行科学布置,在第一时间对后路做好二次支护作业,随之再
进行迎头支护平行作业,尽可能促使支护强度和支护密度保持一致的状态。
在具
体施工期间,锚杆支护人员还应当对迎头支护平行作业和二次支护作业产生的距
离加以明确。
通过运用小孔径柔性锚杆或锚索进行二次支护,从而妥善处理锚杆
支护存在的不足之处,并在此基础上对深层坚硬岩石做好锚固工作,为增强支护
的稳固性提供应有的保障。
4 锚杆支护施工注意事项
近年来,企业煤矿掘进的深度与范围不断扩大,增加了煤矿掘进的难度,需
要做好巷道支护工作,进而确保煤矿掘进的安全性。
锚杆支护施工注意事项,主
要包括以下几方面:(1)锚杆孔的施工需要结合施工标准,锚杆空完成后需要进行
检查,结合施工设计图纸验证锚杆孔的实际应用效用,若是出现问题及时进行调整。
一般情况下,锚杆孔直径不超过30mm,锚杆的长度需要大于锚杆孔的深度,但是超出的范围要小于31mm。
此外,做好锚杆孔施工前准备工作,清理岩石表
面使其保持清洁,安装好临时支护,为锚杆支护施工做好安全准备。
(2)对于锚杆
施工,需要确保托盘与巷道紧密连接,确保托盘的稳定性,做好托盘的清洁工作。
对于锚杆的紧固,需要采用紧固器具与设备,提高锚杆的稳固性。
此外,做好设
备准备,例如,扳手与测力计,结合巷道进行安装,进而确保拉力测试的准确性。
做好巷道观测工作,及时了解巷道的受力情况,为煤矿开采安全提供基础保障。
5 结束语
通过对锚杆支护技术的分析,认为该支护方式的成本低且效果好,具有较高
的利用价值,在巷道掘进时得以广泛应用。
在应用这一支护方式时,要注意施工
的方法和条件,确保施工过程符合要求,实现科学、规范的施工,施工人员也要
掌握施工的要点,具有安全意识并正确操作。
最后就是加强施工以后的管理和监督工作,对实际使用情况进行有效的监督和管理,使该技术充分发挥其作用。
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