张红康

摘 要： 在煤矿井下巷道的掘进施工当中，顶板支护技术的采用意义重大，原因在于顶板支护的稳定性直接决定着井下巷道的安全与否，关乎到井下工作者的人身安全，并直接决定着企业的施工效率、施工质量情况。从而，在做煤矿井下巷道掘进的顶板支护工作时，必须要致力于提高支护技术水平，保证顶板支护的承载力，降低煤矿开采安全事故的发生率。

关键词： 煤矿；井下巷道；顶板锚杆；支护技术

锚杆支护的采用在煤矿井下巷道掘进工作当中是一项关键技术。合理的锚杆支护技术主要起到保证煤矿开采安全、凸显技术经济效益的作用。在我国开采深度、开采强度都在不断增加的基础上，我国煤矿井下开采作业需辅助大量的巷道来完成，而地质条件的复杂、高地应力也导致巷道变得脆弱、松软，这也给巷道支护基础提出了更高要求，基于我国对巷道支护技术要求的日益提高，顶板锚杆支护技术已经逐渐成为煤矿井下掘进作业中的首选支护方式，对保证井下巷道的顺畅有着积极影响。

一.对煤矿井下巷道顶板支护的认识

（一）支护机理分析

煤矿井下巷道支护技术常用的有木材支架支护、弹性金属可压缩支架支护和锚杆锚索支护等等。由于顶板煤层具有层位分明的鲜明特征，是由不同岩性岩层组合而成的，在两两岩层之间存在着分离面，由此，极易发生下沉位移、断裂等问题。所以，采用顶板支护技术，是为了降低上述这些问题的发生率。

（二）顶板支护现状分析

煤矿顶板支护技术的应用在我国已经愈渐趋于成熟，多样化的支护形式也已经大致行程，其中尤以锚杆支护技术的发展处于领先地位。顶板支护的关键在于对支护荷载的确定、对支护结构的设计。尤其是对于处于恶劣条件下的中厚煤层亦或是厚煤层当中，因为存在较大的断面巷道，所以支护技术的应用会受到一定限制，这也是需要解决的重要问题。

（三）顶板支护现存问题

在社会愈渐进步的环境下，煤矿资源需求量日益猛增，随之煤矿开采深度也有了大幅增加，虽然我们在巷道支护的有关内容上做了很多研究，但是因为还是会受到一些因素的影响，所以应用上依旧有一定局限性。

在同层煤区段和采区煤柱、断层构造带煤柱等易发生应力集中的问题，再加上原始应力的参与，给巷道两帮支护造成极大阻碍。在支护的设计上，使用沿空留巷技术时如果在做支护形式选择、参数设计上并未考虑后期沿留空巷技术的需要，会直接导致发生巷内支护、巷旁支护不匹配的问题，使得支护发生误差，轻则无法实现预期目的、重则直接支护失败。

另外，在巷道支护设计上有盲目性的缺点存在，不具精准性，仅是过多的强调支护系统强度，在支护力上并未匹配。低初始支护力的支护形式不仅不会作用于对松动范围扩大的阻止，而且还无法避免松脱型冒顶，只有在围岩碎胀变形充分之后，锚杆才会被动发挥承载作用。

二.关于锚杆支护技术的应用原理分析

大量实践经验表明，锚杆支护是煤矿井下巷道中高效性也经济性的一种支护方式，在锚杆支护技术当中，锚杆属于是关键的设施，其它设备都是以锚杆为中心来发挥作用的。

首先，在整个煤矿井下巷道的施工过程当中，锚杆的应用能将其中不稳定的顶板岩层、亦或是有掉落风险的岩层，全都悬吊于坚固的老岩层上，从而避免煤矿施工巷道冒落问题的发生。

其次，顶板锚杆在层状岩石的巷道中将其打入至四周岩层，能对已经松动的岩层起到加固作用，从而保证他们形成一个严实的整体，发挥出类似“梁”的作用，一方面保证并提高了顶板岩层的坚实程度，另一方面强化了其抗弯性能，锚杆植入深度应视具体岩层厚度来决定。

再次，因为将锚杆打入至巷道岩层之后，会串联起那些原本松软的岩石层，使之形成一个坚固的整体，同时，岩石内部也是有一定拉应力存在的，而锚杆的采用正是辅助这种力变得更为平衡，从而使岩层间裂缝消失，发挥出加固、挤压的有效作用。

最后，在巷道顶板上进行锚杆的安置，可减小巷道中两两顶板间的跨度，类似于像是在既定的距离加设了柱点的作用，随着跨度的减小，也减弱了顶板的下沉力，同时提高了顶板岩层的安全性，使得巷道顶板更为坚固。

三.煤矿井下巷道顶板锚杆支护技术施工分析

（一）临时支护

锚杆支护巷道掘进工作面要采用临时支护的方法，切忌空顶作业，严格按照相关要求、规格明确临时支护的形式等内容。

（二）顶板支护

在锚杆支护巷道落煤之后，第一时间采取顶板支护举措。如果两帮煤体稳定的话，帮锚杆施工可放松时间限制、稍加延后，但延后时间也要做明确的规定要求。

（三）锚杆孔的施工

第一，顶板锚杆孔的施工顺序是从外部到掘进工作面，每一排锚杆孔都是按照从中间到两帮的顺序来进行施工。

第二，锚杆孔和井巷轮廓线切线呈垂直状，最小的角度应高于75°。

第四，锚杆孔间排距的误差要控制在100mm以内。

第五，锚杆孔深度误差要管控在9～30mm的范围之内。

第六，彻底吹净锚杆孔内的煤岩粉。

（四）锚杆安装

首先，优先选用快速安装的工艺来做锚杆安装工作。

其次，在使用锚固剂之前，应做全面的检查，杜绝将破裂、已经硬结或者是过期的锚固剂应用到施工当中。

再次，若是涉及到两卷以上的不同型号的树脂锚固剂使用，则要依据锚固剂凝固速度的快慢顺序，按照这一顺序把锚固剂放到钻孔当中，先把锚固剂推至孔底，之后再使用锚杆钻机对树脂锚固剂进行搅拌。

从次，当螺母的安装已然达到了符合要求的预紧力矩之后，切忌做卸下再安装的动作。

最后，严格按照规定要求做网的规格、联网方式等工作。

（五）锚索的施工

应使用锚杆钻机或者是锚索钻机来做钻孔处理；锚索孔深度误差应控制在100mm之内；锚索要与顶板形成垂直状态；锚索间排距的误差要低于100mm；优先采用电动或者是气动张拉机具做锚索的安装，尽量避免采用手动式的张拉机具。

（六）其它施工要求

第一，在做锚杆支护作业时，若是处于复杂形势中，则应暂停作业，对环境进行分析，在做好了预先应对各种问题的举措之后再展开施工。

第二，在复杂地域范围内的支护施工要优先选择锚杆、锚索等支护形式，通过提高支护密度来做进一步的加固，若情况所需，还可使用金属支架或者是支柱来做加固处理。联合支护方式的选用可减小单一支护的不足，提高煤矿开采的安全程度与开采效率。

第三，对发现的存在松动、失效等问题的锚杆、锚索，做及时的补打、紧固处理。

结束语

煤炭属于是我国国民经济当中的一项传统能源组成，在现代矿井建设当中地位十分重要，煤矿作为我国支柱型产业，是促进我国经济发展的中坚力量。其中就井下巷道的建设质量来说，为了避免巷道周边围岩发生位移或者是变形等问题，应意识到顶板支护的重要性，并采取锚杆支护技术予以有效支持。锚杆支护技术能进一步提高锚固体的承受力、改变围岩承压力、促使围岩承压力有较大的提高，因而在井下巷道中的应用意义重大。

参考文献

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