復雜頂板煤巷錨桿支護技術(shù)實踐

曹家車

（鄉(xiāng)寧縣煤炭工業(yè)管理局，山西 臨汾 041000）

1 影響巷道正常支護的不利因素

在通常情況下，影響巷道正常支護的因素，可以包括以下幾個方面：

（1）復雜的地質(zhì)條件。當前的巷道頂板使用的多為復合頂板，在實際的工作中，巷道支護穩(wěn)固性的影響因素，一般有：①錨桿支護范圍內(nèi)的復合頂板層數(shù)較多，這會造成錨固區(qū)的圍巖承載能力降低，無法保證頂板與圍巖組成的支2護系統(tǒng)發(fā)揮其有效的作用；②圍巖自身的強度較低，容易受到自然環(huán)境的影響而發(fā)生風化作用，同時在圍巖中會產(chǎn)生一定的裂縫，容易造成支護系統(tǒng)的變形，甚至由于圍巖的破碎而造成嚴重的事故；③煤層自身存在著較大的淺煤層，頂板很容易脫離煤層而形成離層，這樣便無法保證錨固區(qū)的支護作用的發(fā)揮。

（2）地應力的影響。如果選的支護參數(shù)不合理，就會造成巷道的頂板發(fā)生破碎，同時在地應力集中的作用下，導致錨桿的失效，防護作用無法正常發(fā)揮。

（3）巷道兩幫煤層松軟，強度低工作面煤層裂隙發(fā)育、松軟，很容易破碎，煤幫幾乎沒有強度，巷道成型差，不利于巷道的支護。

2 復雜頂板錨桿支護技術(shù)實踐

復雜條件一般指的是巷道中的環(huán)境較為復雜，如軟巖、深井、構(gòu)造應力大等等問題，在復雜條件下進行錨桿支護是一項困難的工程，需要根據(jù)不同的條件采用不同的支護方法，才能夠有效的保證支護的有效性。一般可以從以下幾個方面考慮：

（1）頂板通常應當使用樹脂全長錨固或者是加長錨固等強度較高的錨桿支護系統(tǒng)。使用樹脂全場錨固或者是加長錨固時，能夠增加錨固支護系統(tǒng)本身的強度，使其具有更大的剛度，同時也有效地降低頂板變形量發(fā)生的變化。在相同的使用環(huán)境中，加長錨固對于圍巖變形量產(chǎn)生的影響很小，一般只能達到斷頭錨固的1/5~1/2左右，能夠有效地保證圍巖的完整性。

（2）煤幫處一般應當使用加長錨固，保證錨桿的長度獲得有效地增加。因為煤幫的位置較為特殊，其地質(zhì)情況十分松軟，所以容易產(chǎn)生較大的變形量，所以在該處進行錨桿的一運用時，應當保證期具有較強的支護強度和伸長量，而通過桿體來增加錨桿的長度是一個十分有效的途徑。因為煤幫較為松軟，所以需要運用加長錨固的方法來延長錨桿的強度，使其具有更強的錨固力。

（3）對巷道幫變形和底板鼓起等問題的有效控制。底板鼓起是巷道礦壓產(chǎn)生的一個顯著的特征，鼓起產(chǎn)生的原因主要是由于在支撐壓力的作用下，圍巖整體發(fā)生不均勻沉降而引起底板的鼓起。同時，巷道的角部由于受到應力集中的影響，也會產(chǎn)生一定的破壞作用，其中較為顯著的地區(qū)則是巷道幫變形的產(chǎn)生，因此需要此采取有效的措施對圍巖的中較為軟弱的幫和角進行加固，一般可以采取的措施有：①盡量減少巷道的角部受到的壓力集中應力的大小，并且加強巷道幫和角地區(qū)圍巖的強度，并且對圍巖塑性區(qū)發(fā)生的變化進行有效的控制，防止圍巖發(fā)生塑性變形，這樣便能夠極大地減少塑性流動的產(chǎn)生，避免由于圍巖破裂而導致圍巖體積發(fā)生膨脹而引起的底板鼓起等問題。②可以利用在兩幫和底角增加錨桿的方式或者是圍巖注漿加固的方式加固巷道幫和角的固定性，以此來提高巷道自身的承載能力，避免巷道兩側(cè)發(fā)生不均勻沉降，從而有效地減少底板鼓起和頂板下沉的現(xiàn)象。

（4）錨索加固與注漿加固。當巷道發(fā)生大面積的斷面和地質(zhì)破壞時，會產(chǎn)生較大的地應力，這時可以通過加強錨索、注漿加固等方式對圍巖進行修補和加固，以此來提升圍巖的承載能力。在進行掘進時，隨掘隨冒時可以使用提前注漿的方式，而其他的情況下則可以使用滯后注漿的方式。目前，廣泛使用的注漿材料是Z K D高水速凝材料，這種注漿材料的水灰比較高，而且凝結(jié)速度可以進行隨時的控制，并且在注漿的過程中體現(xiàn)出良好的滲透性，能夠在高水灰比的條件下達到高效的凝結(jié)而不發(fā)生析水現(xiàn)象。

（5）利用錨桿與金屬架的有效運用增強支護的效果。如果圍巖較為松軟甚至發(fā)生破碎現(xiàn)象時，單純的利用錨桿錨固力無法做到有效的防護，這時可以考慮利用錨桿與金屬架的聯(lián)合運用，利用金屬支架的伸縮性，實現(xiàn)對圍巖的有效加固。

3 復雜頂板煤巷錨桿支護的思考

（1）針對復合頂板來說，需要對頂板的層數(shù)進行有效地控制，特別是容易受到風化作用的頂板，更需要進行有效地處理，盡量避免使用，在頂板巖層之間要防止相互離層現(xiàn)象的發(fā)生，預防頂板發(fā)生下沉現(xiàn)象。

（2）對于復雜地質(zhì)條件下的頂板巷道的錨桿支護技術(shù)的設(shè)計，應當而不堅持高預應力一次支護理論的相關(guān)內(nèi)容，盡量保證通過一次支護就能達到理想的支護要求，這樣便能夠避免多次支護對巷道造成的影響。

（3）在錨桿支護的過程中，使用高預應力強力錨桿支護系統(tǒng)是其中一項重要的環(huán)節(jié)，只有不斷地增強錨桿支護系統(tǒng)的強度和有效性，才能對圍巖變形起到很好的控制作用，避免圍巖的破壞，保證圍巖的完整性。

4 結(jié)語

在實際的工程施工中，由于受到不同復雜條件而導致煤巷錨桿支護工作遇到不同的難點，因此應當根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)情況和支護的基本準確，采取適當?shù)姆椒▽﹀^固的高度和支護系統(tǒng)進行有效的設(shè)計，才能夠有效的達到理想的支護效果。

[1]張農(nóng)，李桂臣，闞甲廣.煤巷頂板軟弱夾層層位對錨桿支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響[J].巖土力學，2011，（9）.

[2]侯朝炯.煤巷錨桿支護的關(guān)鍵理論與技術(shù)[J].礦山壓力與頂板管理，2002，（1）.

[3]張展鴻，張占濤.復合頂板煤巷錨桿支護技術(shù)[J].煤礦開采，2010，（3）.