复杂顶板煤巷锚杆支护技术实践

2013-04-07曹家车

时代农机 2013年1期

曹家车

（乡宁县煤炭工业管理局，山西临汾 041000）

1 影响巷道正常支护的不利因素

在通常情况下，影响巷道正常支护的因素，可以包括以下几个方面：

（1）复杂的地质条件。当前的巷道顶板使用的多为复合顶板，在实际的工作中，巷道支护稳固性的影响因素，一般有：①锚杆支护范围内的复合顶板层数较多，这会造成锚固区的围岩承载能力降低，无法保证顶板与围岩组成的支2护系统发挥其有效的作用；②围岩自身的强度较低，容易受到自然环境的影响而发生风化作用，同时在围岩中会产生一定的裂缝，容易造成支护系统的变形，甚至由于围岩的破碎而造成严重的事故；③煤层自身存在着较大的浅煤层，顶板很容易脱离煤层而形成离层，这样便无法保证锚固区的支护作用的发挥。

（2）地应力的影响。如果选的支护参数不合理，就会造成巷道的顶板发生破碎，同时在地应力集中的作用下，导致锚杆的失效，防护作用无法正常发挥。

（3）巷道两帮煤层松软，强度低工作面煤层裂隙发育、松软，很容易破碎，煤帮几乎没有强度，巷道成型差，不利于巷道的支护。

2 复杂顶板锚杆支护技术实践

复杂条件一般指的是巷道中的环境较为复杂，如软岩、深井、构造应力大等等问题，在复杂条件下进行锚杆支护是一项困难的工程，需要根据不同的条件采用不同的支护方法，才能够有效的保证支护的有效性。一般可以从以下几个方面考虑：

（1）顶板通常应当使用树脂全长锚固或者是加长锚固等强度较高的锚杆支护系统。使用树脂全场锚固或者是加长锚固时，能够增加锚固支护系统本身的强度，使其具有更大的刚度，同时也有效地降低顶板变形量发生的变化。在相同的使用环境中，加长锚固对于围岩变形量产生的影响很小，一般只能达到断头锚固的1/5~1/2左右，能够有效地保证围岩的完整性。

（2）煤帮处一般应当使用加长锚固，保证锚杆的长度获得有效地增加。因为煤帮的位置较为特殊，其地质情况十分松软，所以容易产生较大的变形量，所以在该处进行锚杆的一运用时，应当保证期具有较强的支护强度和伸长量，而通过杆体来增加锚杆的长度是一个十分有效的途径。因为煤帮较为松软，所以需要运用加长锚固的方法来延长锚杆的强度，使其具有更强的锚固力。

（3）对巷道帮变形和底板鼓起等问题的有效控制。底板鼓起是巷道矿压产生的一个显著的特征，鼓起产生的原因主要是由于在支撑压力的作用下，围岩整体发生不均匀沉降而引起底板的鼓起。同时，巷道的角部由于受到应力集中的影响，也会产生一定的破坏作用，其中较为显著的地区则是巷道帮变形的产生，因此需要此采取有效的措施对围岩的中较为软弱的帮和角进行加固，一般可以采取的措施有：①尽量减少巷道的角部受到的压力集中应力的大小，并且加强巷道帮和角地区围岩的强度，并且对围岩塑性区发生的变化进行有效的控制，防止围岩发生塑性变形，这样便能够极大地减少塑性流动的产生，避免由于围岩破裂而导致围岩体积发生膨胀而引起的底板鼓起等问题。②可以利用在两帮和底角增加锚杆的方式或者是围岩注浆加固的方式加固巷道帮和角的固定性，以此来提高巷道自身的承载能力，避免巷道两侧发生不均匀沉降，从而有效地减少底板鼓起和顶板下沉的现象。

（4）锚索加固与注浆加固。当巷道发生大面积的断面和地质破坏时，会产生较大的地应力，这时可以通过加强锚索、注浆加固等方式对围岩进行修补和加固，以此来提升围岩的承载能力。在进行掘进时，随掘随冒时可以使用提前注浆的方式，而其他的情况下则可以使用滞后注浆的方式。目前，广泛使用的注浆材料是Z K D高水速凝材料，这种注浆材料的水灰比较高，而且凝结速度可以进行随时的控制，并且在注浆的过程中体现出良好的渗透性，能够在高水灰比的条件下达到高效的凝结而不发生析水现象。

（5）利用锚杆与金属架的有效运用增强支护的效果。如果围岩较为松软甚至发生破碎现象时，单纯的利用锚杆锚固力无法做到有效的防护，这时可以考虑利用锚杆与金属架的联合运用，利用金属支架的伸缩性，实现对围岩的有效加固。