煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术优化与应用研究

煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术优化与应用研究

王宇朋

徐州矿务集团新疆天山矿业有限责任公司  新疆  库车  842000

摘要：锚杆支护技术是一种在煤矿巷道掘进过程中，采用锚杆及其配套设备对巷道进行支护的方法。这种技术的主要作用在于维护巷道的稳定性，防止巷道围岩发生变形、破裂甚至冒顶等现象，确保矿井安全生产。锚杆支护技术具有操作简便、支护效果显著、适应性强等优点，已成为我国煤矿巷道支护的主要方式之一。

关键词：煤矿；掘进过程；巷道；锚杆；支护技术；优化

1煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的重要性

在煤矿掘进过程中，巷道锚杆支护技术具有至关重要的地位。首先，锚杆支护能够有效提高巷道的稳定性，降低矿井发生冒顶、片帮等事故的风险。随着煤矿开采深度的增加，地压作用于巷道围岩的力量也相应增大，此时采用锚杆支护可以充分发挥围岩自身的承载能力，保证巷道的稳定安全。其次，锚杆支护有助于提高矿井生产效率。锚杆支护施工速度快，占用作业时间短，有利于提高掘进速度，进而提高矿井整体生产效率。此外，锚杆支护具有较高的经济性。与传统的金属支架相比，锚杆支护材料成本较低，且维护方便，能有效降低矿井运营成本[1]。

2研究目的和意义

（1）提高巷道支护效果：通过对锚杆支护技术的研究，为现场施工提供有针对性的支护方案，提高巷道支护效果，确保矿井安全生产。（2）优化支护参数：分析影响锚杆支护效果的各种因素，合理选取支护参数，为巷道支护设计提供依据，降低支护成本。（3）促进煤矿产业技术进步：研究煤矿掘进巷道锚杆支护技术有助于提高我国煤矿行业的技术水平，推动煤矿安全生产和可持续发展。（4）为类似工程提供借鉴：本文研究成果可为其他类似煤矿掘进巷道提供有益的参考和借鉴，推广应用价值较高。总之，本文通过对煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的研究，旨在为我国煤矿巷道支护技术的发展贡献力量。

2煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的基本原理及特点

2.1锚杆支护技术的原理

锚杆支护技术的原理主要是通过锚杆与围岩之间的牢固连接，将围岩作为一个整体来承受巷道开挖过程中产生的地应力，从而达到稳定巷道围岩的目的。锚杆支护技术包括锚杆的选型、锚杆布置、锚固剂的选择、锚杆安装和锚杆支护系统的设计等环节[2]。

2.2锚杆支护技术的特点

（1）可靠性高：锚杆支护技术能够将围岩牢固地锚固，有效防止巷道围岩的变形和破裂，保证巷道的稳定性。（2）适应性强：锚杆支护技术可根据不同类型的围岩和地质条件进行调整，适应各种复杂环境的支护需求。（3）支护效果显著：锚杆支护技术在巷道掘进过程中可有效降低围岩的变形速度，延长巷道的使用寿命。（4）操作简便：锚杆支护技术的施工工艺相对简单，有利于提高施工效率，降低施工成本。（5）有利于环境保护：锚杆支护技术在巷道掘进过程中对围岩的破坏较小，有利于环境保护和资源回收。

总之，煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术在保障矿井安全生产、维护巷道稳定性方面具有重要意义。了解其基本原理和特点，有助于我们更好地应用这一技术，提高煤矿巷道支护的效果，为我国煤矿行业的可持续发展奠定基础。

3煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的优化

煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的优化是一项关键任务，关系到煤矿安全生产和矿井稳定性。为了提高锚杆支护技术的效果，我们需要从以下几个方面进行优化：

3.1优化设计

（1）依据地质条件、矿压规律和施工条件，科学合理地确定锚杆支护参数，如锚杆长度、锚杆间排距、锚杆角度等。（2）针对不同的巷道断面和围岩条件，采用相应的锚杆支护形式，如直墙圆拱型、马蹄型等[3]。（3）设计合理的锚杆布置方式，如对称布置、非对称布置等，以适应巷道围岩的不对称应力分布。（4）结合实际情况，对锚杆支护设计进行动态调整，以保证支护效果和安全性能。

3.2优化材料选择

（1）选用高强度、高韧性和耐腐蚀的锚杆材料，如高性能钢筋、合金钢等。（2）选择适合的锚固剂和注浆材料，以确保锚杆与围岩的牢固连接。（3）采用新型支护材料，如高分子材料、复合材料等，以提高支护的稳定性和耐久性。

3.3优化施工工艺

（1）严格遵循锚杆支护施工规程，确保施工质量和安全。（2）采用先进的施工设备，提高施工效率和支护效果。（3）加强对施工现场的管理和监督，确保施工过程中的安全和质量。（4）注重施工过程中的技术创新，不断优化施工方法，提高支护技术水平。

通过以上三个方面的优化，我们可以提高煤矿巷道锚杆支护技术的质量和效果，为煤矿安全生产提供有力保障。同时，也有利于推动我国煤矿巷道锚杆支护技术的发展和进步。在今后的实践中，我们要不断总结经验，积极探索，为我国煤矿巷道锚杆支护技术的持续优化贡献力量[4]。

4煤矿掘进过程中巷道锚杆支护技术的应用研究

4.1锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的具体应用

在煤矿掘进过程中，锚杆支护技术起着至关重要的作用。具体应用主要包括以下几个方面：

1）预应力锚杆支护：在巷道掘进前，预先对锚杆施加预应力，使其在巷道围岩中形成一定的支撑力。这种支护方式可以有效提高巷道的稳定性，减少巷道变形和围岩破裂。2）锚杆锚固：在巷道掘进过程中，采用锚杆将巷道围岩锚固，使锚杆与围岩形成一个整体。这种方式可以提高围岩的强度和整体稳定性，防止巷道发生严重变形。3）锚杆加固：在已有的锚杆支护基础上，对巷道围岩进行二次加固，以提高巷道的整体稳定性。这种方法通常采用高强度锚杆和锚固剂来实现。4）锚杆与锚索联合支护：将锚杆与锚索相结合，形成一种复合支护体系。锚杆主要起承载作用，锚索则负责调整巷道围岩的应力分布，从而提高巷道的整体稳定性

[5]。

4.2锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的效果评估

锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的效果评估主要包括以下几个方面：

1）巷道稳定性：通过观测巷道变形、围岩破裂等情况，评估锚杆支护技术对巷道稳定性的改善效果。2）支护效率：分析锚杆支护技术在提高巷道稳定性、减少矿井事故等方面的实际效果。3）支护成本：评估锚杆支护技术的经济性，分析其在降低支护成本、提高矿井生产效益方面的作用。4）支护质量：通过对锚杆支护工程的施工质量进行监测和评估，确保锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的实际效果。

4.3锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的改进方向

针对当前锚杆支护技术在煤矿掘进过程中存在的问题，今后改进方向主要包括：

优化锚杆支护设计：根据煤矿地质条件和巷道围岩特性，优化锚杆支护参数，提高支护效果。2）推广新型锚杆材料和工艺：研究并推广适用于煤矿掘进的高强度、高韧性、耐腐蚀等新型锚杆材料和施工工艺。3）改进锚杆支护施工技术：提高锚杆支护施工质量，确保锚杆在巷道围岩中形成有效的支撑体系。4）智能化监测与控制：利用现代信息技术，实现锚杆支护工程的智能化监测与控制，提高锚杆支护技术在煤矿掘进过程中的安全性能。5）强化锚杆支护技术培训与管理：加强对煤矿掘进工程技术人员的培训，提高锚杆支护技术的应用水平，加强锚杆支护工程的管理，确保工程质量。

结语：

综上所述，随着煤矿开采量的逐步增加，煤矿掘进工作面的扩张也随之增大，这无疑增加了开采风险。为了有效降低煤矿开采过程中安全事故发生的概率，保证开采的效率与质量，必须实现巷道的优化。在这个过程中，锚杆支护技术的优化与应用起着至关重要的作用。

参考文献：

[1]李宸.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].当代化工研究,2019,(03):71-72.

[2]李永旺.煤矿掘进巷道锚杆支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2018,(17):53-54+56.DOI:10.13487/j.cnki.imce.012622

[3]秦渤.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].能源与节能,2018,(03):185-186.DOI:10.16643/j.cnki.14-1360/td.2018.03.084

[4]朱振平.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].山西化工,2017,37(05):134-136.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.05.43

[5]李刘强.煤矿掘进巷道锚杆支护技术研究[J].机械管理开发,2017,32(09):144-145.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2017.09.69

[1]李宸.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].当代化工研究,2019,(03):71-72.

[2] 李永旺.煤矿掘进巷道锚杆支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2018,(17):53-54+56.DOI:10.13487/j.cnki.imce.012622

[3] 秦渤.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].能源与节能,2018,(03):185-186.DOI:10.16643/j.cnki.14-1360/td.2018.03.084

[4] 朱振平.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].山西化工,2017,37(05):134-136.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.05.43

[5] 李刘强.煤矿掘进巷道锚杆支护技术研究[J].机械管理开发,2017,32(09):144-145.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2017.09.69