摘 要：锚索支护是通过加固围岩，在岩层中形成一种均匀压力带或组合梁，使被锚固岩层组形成一个整体承载结构，改变巷道顶板下部松动岩层的受力状态。本文以蔚州矿业公司为例，本文提出了一种全新的锚索支护技术，该锚索支护装置结构设计优化，结构强度高，具有可靠稳定性，保障了巷道围岩的稳定，从而保障了生产作业安全，为蔚州矿业公司的发展提供了重要的技术保证。

关键词：锚索支护；蔚州矿业；研究；应用

1 概述

在煤矿开采中，安全是首要任务，尤其是井下巷道安全，巷道作为掘进等开采作业活动的通道，其是必需的重要工程，采煤工作面必须按作业规程规定及时支护，所有支架必须架设牢固。在支护工程中，对于巷道顶部的支护尤为重要，随着在巷道中的掘进，为巷道提供有效支护的巷道支护设备及支护方式也需要额外加强，如果不能得到及时支护，则极其容易造成顶板坍塌冒落，进而引发安全事故。现有支护方式有被动支护和主动支护两种，其中，被动支护主要指架棚支护，此种棚式支护因无法与围岩紧贴，使其仅当围岩离层后才被动地发挥支撑作用，使得巷道断面利用率较低，且对掘进速度和生产效率有影响，为提高掘进速度和生产效率，主動支护应用日趋广泛。

目前，现有锚网支护在蔚州矿业公司应用时，作业难度较大，支护效果不够稳定，还不能充分满足相应的巷道作业支护要求。因此，函需研究开发更优的巷道支护装置，提高支护效果，以适应作业难度大、工作面安装条件等比较差的煤矿的掘进开采作业要求，高效保障生产作业安全。

2 锚索支护技术的研究

针对上述的问题，本文提出了一种全新的锚索支护技术，该锚索支护装置如图1所示，它包括在巷道围岩中设置的锚杆1、锚索2、金属网3、钢筋粱4、注浆管、压力传感器和报警器，其中：锚杆、锚索及注浆管间隔交错设置，金属网敷设在由锚杆、锚索及注浆管组成的结构上，钢筋粱固设在金属网上，金属网的周边折叠设置，压力传感器设置在金属网上，压力传感器与报警器相连接。金属网的周边折叠设置能够利于加固支护装置的同时，加强对碎岩石的滑落防护，为进一步增强锚索支护装置的稳固性并保护压力传感器的功能发挥，还设置了锚杆托盘，锚杆托盘穿过锚杆压设在钢筋粱上，压力传感器与锚杆托盘通过螺栓固定连接。

为保障锚索支护装置的长期稳定性，使破裂分区得到及时加固，锚杆为注浆锚杆，锚索为优选注浆锚索：较佳地，锚索支护装置还包括注浆指示器；注浆锚杆和注浆锚索上均设有让压结构，在让压结构内设有位移传感器，位移传感器与注浆指示器相连接；在实际支护过程中，支护区域围岩出现破裂分区时，位移传感器及时监测破裂分区的岩层碎裂间隙，达到预设I值时，发送信息给注浆指示器，注浆指示器发出注浆指示，通过处于所监测破裂分区内的注浆锚杆和注浆锚索进行注浆加固。

为增强锚网支护装置的牢固稳定性，在锚网支护装置施工搭建过程中，在巷道围岩与钢筋粱之间喷射设置混凝土层，以使钢筋粱与巷道围岩岩层间的缝隙填满混凝土，从而加固钢筋粱对巷道的支撑，混凝土层厚度为85mm-105mm；同样地，在巷道围岩与锚杆之间以及在巷道围岩与锚索之间均注有加固层，加固层为混凝土层，从而使为穿设锚杆和锚索而钻锚孔过程中造成的破裂缝隙得到填补，从而加固锚杆和锚索的支护，加固层的厚度为135mm-165mm；通过喷设填充，加固巷道围岩与钢筋粱、金属网、锚杆及锚索等相互间牢固结合为一体，进而使锚网支护装置在巷道内牢固设置，保障巷道的顶板、底板及两帮围成一体的牢固支护。

3 锚索支护技术的优化分析

在巷道全断面钻孔设置锚杆，在锚杆上敷设金属网，在金属网上设置钢筋粱，在金属网上设置连接有报警器的压力传感器，通过锚杆托盘穿过锚杆扣设在金属网或者钢筋粱上，压紧金属网及钢筋粱，在使用锚杆托盘过程中，使压力传感器置于锚杆托盘内，对于压力传感器与锚杆托盘之间通过螺栓固定，以便后续维修及更换；然后，在巷道表面围岩喷射混凝土，充填钢筋粱、金属网、锚杆和锚杆孔与围岩之间的空隙，进一步加固支护，以防钻孔机等对围岩的初始破坏造成冒落等影响；接着，在巷道顶部、两帮及底板用钻孔机钻孔全断面设置注浆管及锚索：然后，再次在巷道表面围岩全面喷射混凝土，封闭钻孔过程中产生的各缝隙，加固支护装置；然后，通过注浆管进行注浆全面封闭巷道围岩，从而形成具有多个喷射层的锚网支护装置。在采煤掘进作业过程中，通过注浆锚杆和注浆锚索的设置，通过注浆锚杆和注浆锚索上的让压结构进行监测岩层破裂状况，当让压结构发生让压变形后，让压结构内位移传感器根据预先设定的阈值进行判断，达到阈值时，发送信息给注浆指示器，注浆指示器指示注浆，开启通过注浆锚杆和注浆锚索对相应的破裂分区进行注浆，使浆液及时进入破裂分区的空隙，及时加固支护装置，保障掘进继续作业的安全，同时，也利于保障生产效率。

4 结论

本锚索支护装置结构设计优化，结构强度高，具有可靠稳定性，支护作业难度低，尤其适用于岩层松软及围岩裂化的巷道支护，还能够及时预警，能够根据不同工况及时加固破裂分区，有效避免锚杆锚索被拉断，保障了巷道围岩的稳定，从而保障了生产作业安全，为蔚州矿业公司的发展提供了重要的技术保证。

参考文献：

[1]刘民东. 高应力软岩硐室锚索支护实践[J]. 焦作工业学院学报，2009.

[2]张利. 浅析锚索及锚索支护技术的应用[J]. 山东煤炭科技，2011.

[3]徐青云. 煤巷预应力锚索工程特性探讨[J]. 山东煤炭科技，2009.

[4]孙玉福. 锚索支护技术在桃山煤矿的应用[J]. 煤炭技术，2009.

作者简介：

徐杰，男，1972年07月，开滦集团蔚州矿业公司生产技术部调度室，采煤专业。