基于锚杆支护质量控制的煤巷安全保障措施 赵国珠 山西省交城县煤炭管理局 【摘要】文章首先对锚杆支护系统的理论及锚杆支护技术的适用条件 在岩体内部形成承载圈的加固带，如果是在煤矿开掘巷道采用锚杆和 进行了概述；简述了锚杆与锚索联合支护技术，并对锚杆与锚索联合支护应 锚索联合支护，则应当综合考虑岩石完整程度、岩石硬度、岩体节理等 用于煤巷安全开挖中的可行性分析；从锚杆打孔、锚杆安装、锚网支护、架 因素，判断地应力与使用年限是否受到动压的影响，根据以上综合因 棚支护等角度，探讨了锚杆施工工艺及质量控制措施，确保了煤巷安全开 素，确定锚杆和锚索的支护形式。 挖的安全性。 【关键词ｌ煤巷；安全；锚杆支护；施工工艺；质量控制 引言 锚杆支护系统是我国的煤矿巷道的施工中常用的安全保障技术， 煤矿顶层具有十分明显的脆性与易碎性，直接顶的坚固度较高。 在进行煤矿支护施工时，锚杆与锚索以及金属网的联合支护形式的应 用较为普遍。锚杆的抗弯强度较、锚索的抗弯强度以及钢带的抗弯强度 都比较小，容易贴顶，锚杆与锚素以及钢带的载荷力承受也十分有限。 在煤矿的顶板平整施工中，一般采用锚杆来加固伪顶，直接顶可以进行 煤矿锚杆支护系统是一种新兴的支护技术，能够有效确保煤巷挖掘的 直接加固，锚杆与钢粱可以承受较大的载荷，通常采用的是锚杆加锚索 安全性，极大地提高煤矿采掘的经济性，因而在在煤矿的掘进施工中广 联合支护形式。锚杆桁架利用拉杆形成的挤压力，能够有效降低甚至完 为应用，近年来在煤巷行业中也得到了较大的发展。煤巷挖掘技术的不 全消除下位岩层中的拉应力。形成了类似于桁架功能的承载结构，该结 断发展和进步，锚杆支护系统的受力能力与支护能力也随之得到了大幅 构以顶板岩层受压、拉杆受拉应力，然而，因为两帮围岩体的强度较高， 提升。对锚杆支护进行质量控制就是对煤矿巷道安全的保障，本文对此 如果顶板的完整性较好，顶板的分层厚度较大，那么适合采用锚杆与锚 展开具体探讨与论述。 １．锚杆支护系统的理论概述 就现阶段研究而言，锚杆支护理论主要包括悬吊理论、组合梁理论 性。 和加固拱理论等。 ． 最先出现的锚杆支护理论是悬吊理论，悬吊理论较直观、通俗、应 用简单方便。悬吊理论通常广泛应用于顶板上部存在稳定岩层，顶板上 索的联合支护形式。由于锚索较长，能够在围岩上部形成一个加固拱， 可以有效控制和避免煤矿上部围岩松动与变形，最终确保巷道的稳定 ３．３锚杆施工工艺及质量控制 ３．３，１锚杆打孔施工工艺 在使用ＭＺ一１２煤电钻对锚杆进行打孔，在进行爆破之前，必须确 下部有松散、破碎岩层的情况。然而，悬吊理论也具有一定的局限性，主 保施工距工作面空顶小于０．６ｍ。爆破施工完成后，在永久支护的掩护 要表现为片面考虑锚杆的抗拉作用，而忽略了锚杆的抗剪能力，没有起 下，应当第一时间把前探梁伸到工作面，确保前探粱距工作面距离为０； 到提高破碎岩层整体强度的作业。 同时，应当在永久支护的掩护下，利用长柄工具，对零皮、活矸煤、伞檐 组合梁理论则将锚杆对岩层离层与滑动的约束作用进行了全面的 等不安隐患进行有效的处理，处理完成后，应当及时用半圆木和木楔 考虑，该理论广泛应用于层状岩层。组合梁理论认为，锚杆提供的轴向 子进行刹紧打牢。在锚杆的打孔施工中，应当把相应的前探梁向后退一 力能够对岩层离层起到约束作业，同时增加各岩层之间的摩擦力，让摩 根，打完锚杆孔之后，再把前梁推到工作面，再把相邻的前探梁向后退 擦力与锚杆杆体提供的抗剪力一起发挥作用，共同阻止岩层间的相对 根，以此类推，直到将永久支护安设到工作面窝头。 一滑动。 ３．３．２锚杆安装工艺 加固拱理论适用于在软岩煤巷中，在这些岩层中安装锚杆，形成一 锚杆的打眼眼施工完成后，底锚样孔应当沿着锚杆进行多次进 个坚固的承载结构。前提条件是锚杆间距为最小，锚杆能够在岩体中形 退，将样孔内的浮煤等杂质彻底清除掉，确保锚杆具有良好的锚固力， 成一个均匀的压缩带，此压缩带能够完全承受破坏区上部破碎岩石的 采用煤电钻或者风钻对树脂进行充分的搅拌，均匀的搅拌时间通常是 载荷。加固拱理论对锚杆支护的整体作用进行了全面的分析，因而在软 在２０－２５秒，待树脂凝固后，取下钻挂网，等１５分钟之后，上好托板，然 弱、松散、破碎的岩层中广为应用，并且，该理论的应用具有十分理想的 后将螺母拧紧，确保托板与煤面和岩面的贴合度，一定要贴紧，确保托 经济效益。 ２、锚杆支护技术的适用条件 班的承载力，以防顶板出现离层。 ３．３．３锚网支护施工工艺 普通的单体锚杆只能够对岩石煤巷进行加固，或者对围岩岩体相 锚网支护的施工应当严格遵循相关的规程规定，根据规定的中 对完整的煤巷进行加固；反之，对于软基煤巷或者在破碎规模较大的围 线，确定锚杆位置，画下锚杆眼，锚杆的间距、排距误差应控制在±１００ 岩巷道、煤矿巷道和压巷道，一般的锚杆支护则不能够起到支护的作 毫米左右。必须确保锚杆与煤层层面的垂直度，确保锚杆与顶板的夹角 用，如果采用一般的锚杆支护，甚至会潜在严重的煤巷安全隐患。 或锚杆与巷道轮廓线的夹角大干７５。。锚杆必须上木锚盘，螺纹外漏长 度通常是在１０－３０毫米区间内。锚杆的锚固力至少应当符合顶１５０千牛、 ３、锚杆与锚索联合支护在煤巷安全开挖中的应用分析 帮１５０千牛的要求，如果未达要求，则应当重新进行补打。每隔１００ｍ巷 ３．１锚杆与锚索联合支护技术 采用锚杆与锚索联合支护是进行煤巷巷道掘进的常用方法，锚杆 道，需要进行一次锚杆拉力试验，同时必须用红漆进行标记。应当使用 与锚索联合支护能够与钢带、金属网、工字钢梁进行联合使用。对锚杆 力矩扳手对锚杆螺母进行拧紧加固，拧紧力矩至少应为１００Ｎ・ｍ。锚网 参数进行合理确认，对支护形式进行科学的选择，能够极大地提高支护 支护金属网搭接规格为１００毫米，用联网丝每隔２００毫米进行一次扭结。 质量，确保矿山的安全性，降低煤巷巷道掘进的成本，获得良好的经济 采用双边三花进行金属网的连接，连接点在布设时应当均匀。尽可能将 性。总之，锚杆与锚索联合支护是一种安全、科学、经济的支护形式。 金属网拉展铺平，确保顶网和巷道中心线的垂直。 锚杆与锚索联合支护在围岩内部发挥强大的支护作用，这种联合 ３．３．４架棚支护施工工艺 支护将巷道的支护形式由被动变为主动，极大地增强了煤巷围岩自身的 加棚支护的施工中，梁与腿搭接应当为４５０毫米，每帮应当有三个 承载力。由于不同的巷道围岩状况具有不同的特点，因此，采用的锚杆 卡缆，卡缆螺丝务必要拧紧。在棚腿欠规则的情况下，应当在腿与粱处 与锚素联合支护对煤巷围岩的作用机理也不尽相同。 打木楔，卡缆的间距为８０毫米。在进行放炮时，应当在连板处与柱根处 ３．２锚杆与锚索联合支护应用于煤巷安全开挖中的可行性分析 分别打一根撑杆，最终所打的撑杆必须要成一条直线，间距应当￣＞１０ｍ。 应用锚杆与锚索联合支护进行围岩加固，单根锚杆与锚索能够在 在进行架棚支护施工时，不可出现前倾 后仰、迈步棚，按照施工规范 其所在的岩体周围形成了锚杆锚索周围应力，只要设置好锚杆和锚索间 和标准，棚间距应当为０．５ｍ，迎山角应当为２。。在进行架棚时，每隔５ｍ 距，利用群锚所发挥的综合作用，形成的应力逐渐进行叠加，最终能够 就应当用钢丝绳将棚腿固定到巷道帮锚杆上，以免煤巷在上山施工时， （＞－＞上接第８８页Ｊ 会将棚子推倒。 用水量进行严格控制。施工企业要重视灌浆施工过程中的安全检测工 ３．３．５喷射混凝土 进行喷射混凝土施工时，应当采用标号４２５号以上质量等级的水 作，当灰浆溢出现象出现在灌浆过程中时，则必须选用木塞马上将其塞 紧，等过１０分钟左右的时间，再将木塞取出。当灌浆作业完成后，在其 泥；选择砂时，应当选择细砂，不可使用粗砂，水泥：沙子的比例为１： ２．５。做好喷射现场矸石杂物的清除处理；做好风、水管的接通，输料管 养护期间，必须严格控制公路的交通运行情况，在灌浆结束后禁止车 的铺设务必确保其平直，严禁有急弯出现，接头务必严密、不漏风。在进 辆通行，交通开放时间要根据灰浆强度进行确定，只有在灰浆强度超过 行混凝土的喷射时，应当先喷顶再喷帮，顶与帮的喷射滞后距离应当在 ３ＭＰａ时才允许车辆通行。 五．结束语 ３０ｍ以内；同时，应当确保喷射头与受喷面的垂直度，二者的垂直距离 综上所述，在我国公路工程施工中灌浆施工技术的广泛应用，不仅 统筹在０．８－Ｉ．０ｍ之间。 ４、结语 可以有效增强公路结构的刚度及强度，还能提高公路工程的整体质量。 煤矿巷道当中，通过采用上述支护的施工工艺及有效的质量控制 特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下，在公路 措施，提高了煤巷自身的安全性能，也确保了煤矿井下的工作人员的人 工程施工中广泛应用灌浆技术，对提高公路工程的整体质量具有重要意 身安全。锚杆加锚索联合支护体系具有施工速度较快、耐久性好、适用 义。 性强等优点，锚索较长，能够在围岩上部形成一个加固拱，可以有效控 制和避免煤矿上部围岩松动与变形，最终确保巷道的稳定性。不仅能有 参考文献 效降低煤矿开挖的支护成本，提高了煤矿巷道的安全性能，而且也在一 【１】朱祥瑞．真空灌浆技术在水泥混凝土路面施工中的应用［Ｊ】ｌ价值工 定程度上极大地提高了煤矿的开采效率，实践证明，该技术值得推广应 用 程，２０１Ｏ年２７－￣．， 『２】陈豪 高速公路混凝土路面灌浆技术的应用与推广［Ａ］．重庆市首届工 程师大会论文集【ｃ】．２００４年． 【３】覃润浦，蔡友清，江羽习．水泥混凝土路面板底灌浆检测及评价技术 ［１］郑雨天，朱浮声．煤矿锚杆支护技术现状与展望【Ｊ】．中国矿 初探『Ａ］．２００４年道路工程学术交流会论文集［ｃ］．２００４年． 业，２０ｆ３（Ｏ５）． ［４Ｊ周红梅，叶日贵，唐小萍．真空灌浆技术及工程应用［ＡＪ．新世纪预应力 ［２】张有祥．我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径［Ｊ］．煤炭科学技 技术创新学术交流会论文集【ｃ】．２００２年． 参考文献 术，２０１３（０９）． ［５］刘朝晖，李宇峙，邵腊庚，黄云涌．旧水泥混凝土路面板灌浆技术研究 【Ａ】冲国公路学会’２００１学术交流论文集［ＣＪ．２００１年． ［６】薛炜，邝健政，古伟斌，罗致远．公路水泥混凝土路面板下脱空灌浆处 治的几点体会【Ａ］．地基基础工程与锚固注浆技术：２００９年地基基础工程与 锚固注浆技术研讨会论文集【ｃ］．２００９年． （＞．＞上接第８７页） 四、植物纤维毯特点 １、施工铺设简便，人均每天可铺设一千平米，大大提高了施工速 度，降低了Ｊ人工成本；与传统草坪相比可节水７０％以上。 ２、主要有二种系列产品。一种为强力纤维固土毯，由合成纤维网加 农作物秸秆和其它植物纤维组成，主要用于坡度大、冲刷力大、硬地质 面、风力大或地质松软等环境，需要植物迅速覆盖的工程；另一种为可 降解纤维固土毯，由黄麻纤维网加农作物秸秆和其它植物纤维组成，主 要用于洼地、低流量渠道、斜坡小、冲刷力小等环境使植物迅速覆盖的 工程。 ３，基本要求。高速公路的养护是高速公路管理工作的重要组成部 分。高速公路建成投入运营后。随着时间的推移，累计交通的增大，使用 性能会逐渐衰减，并出现病害。为了保证高速公路快速、畅通、安全、舒 适、景观、环保、经济的使用功能．保持高速公路的原设计状态。必须坚 持“预防为主。防治结合”的方针，采取合理的养护技术和措施．进行经 常性、及时性、长期性、预防性、高质量的养护维修。其目的是能够经常 保证公路上的各种工程及设施。如路基、路面、桥涵、隧道、挡土墙、防 护坡、绿化以及护栏、照明、标志、监控设施等处于完好状态。 五．结语 公路养护管理是高速公路运营管理的重要组成部分，是保证高速 公路优良服务水平的主要手段之一。及时发现高速公路不同程度的损坏 并有效修复这些损坏，有利于保持高速公路良好的使用状态和服务水 平，有利于向使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有 利于树立高速公路的对外形象，最终提高高速公路的经济效益和社会 效益。