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煤矿锚杆生产范文1
摘 要：随着经济的发展，工业上对煤矿的需求量也越来越大，而且开采煤矿的进度也在逐年加快，造成煤矿开采深度也越来越深，为了保证开采的安全，就需要对深部煤矿巷道实施支护。但随着深度的加深，传统的方法和经验已经不能达到安全标准的要求了。所以，我们就需要在原有支护经验的基础之上进行革新，把高强锚杆运用到深部煤矿巷道支护中去，以此来保证深部煤矿巷道的安全。
关键词：高强锚杆 煤矿 巷道支护
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（c）-0053-02
煤矿开采行业的危险系数较高，在开采过程中时常会遇到各种各样的安全问题，这样煤矿巷道的支护就显得至关重要，尤其是深部煤矿巷道的支护工作，这直接影响到该煤矿的安全生产性能。煤矿巷道良好的支护不仅能提高煤矿的收益，更重要的是可以给煤矿工作人员提供很好的人身安全。目前，高强锚杆在深部煤矿巷道支护中已经得到广泛的运用了，高强锚杆的运用大大降低了深部巷道围岩产生形变的可能性。接下来，该文将从高强锚杆在深部煤矿巷道支护中应用的理论依据和在深部煤矿巷道支护中运用高强锚杆的方法两方面来探讨下高强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用。
1 高强锚杆在深部煤矿巷道支护中应用的物理原理
通过研究可以发现高强锚杆可以在很大程度上促进巷道锚岩支护体的形成，而且还能加深其强度，以此来达到提高锚杆承载力的目的。锚杆的底下托盘与孰养段之间有一个受力区，该受力区为双锥形。其顶端角度的大小与裂隙层和岩层的摩擦角有关。这样支护体的承载能力就决定于锚杆支护区的厚度和锚杆的预拉力。锚杆在锚岩支护体所造成的应力随位置的变化而变化，应力表现最大的位置是在托盘和沿养粘养段的边缘，应力最小的位置是在椎体的底部。所以就必须使锚杆形成的双锥体相切，以此来提高锚岩支护体的承载力，而且还需适度地增加锚杆预紧力，以此来达到提高锚岩支护体的承载力的效果。
锚杆与锚固区域内的岩体间由于力的相互作用，可以形成一个稳定的锚固体。将高强锚杆运用到深部煤矿巷道支护中去可以增强锚固体的强度，改变锚固体的力学参数及受力的情况。高强锚杆的应用还可以加固锚固体，防止其变形，而且还能强化锚固区岩体的峰强度以及峰值强度方。悬吊理论中也对锚杆支护的作用机理进行相应的分析，该理论认为锚杆支护顺利进行的关键就是在锚固区完成锚杆在岩层上的固定。但在锚固过程实施前需要对固定区岩体的性质进行调查研究，保证其符合实施的条件，即固定过程中产生位移较小而且岩体要稳定具备较高的强度等。
支架与围岩之间是既相互对立、又相互统一的关系。即在没有任何支护阻挡的情况下，岩体要想实现横向位移是很困难的，因为支护会对岩体的横向位移产生很大的抑制作用。因此支架和围岩所受到的作用力以及在这种作用力下产生的位移都是由各自的力学特性所决定的，但两者在方向上所产生的位移以及承受的作用力是相同的。这样二者之间的关系就很明显了，在通常情况下，围岩所产生的位移越小，其承受的作用力也就越大。因此，我们可以通过支护加强对围岩的约束力，以此来阻止支护位移情况的发生。
2 在深部煤矿巷道支护中运用高强锚杆的方法
2.1 高强锚杆支护上的设计
在上千米的煤矿巷道中，我们通常采用锚索支护与锚杆支护相结合的方法，以此来解决高地应力巷道支护难的问题。由于深部煤矿巷道通常都在地下几千米，所以我们需要实施强力锚杆及高预应力锚杆，以此来加深对深部煤矿巷道的支护作用。在锚杆和锚索联合作用过程中，会在固岩体周围会形成很强的预应力，以此来起到支护作用。因此，我们要计算好锚索和锚杆之间的距离，让每一个锚杆产生的预应力都能得以叠加，这样最终就会产生群锚的作用，会形成巨大预应力，支护作用自然就会得以加强。另外，在设计锚索和锚杆支护方式之前，首先要先对巷道岩石的硬度和完整度进行探查，看其是否符合此支护方式的条件，如果不符合可以及时调整。除此之外，我们还要考虑锚杆使用年限和地应力使用年限及手动压的影响，这些都会影响到支护的作用。在煤矿巷道进行支护的时候，我们还要考虑到矿顶层的易碎性，所以一般我们都是采用金属网来配合锚索和锚杆的支护，以此来加强支护的效果。但如果深部煤矿巷道顶层比较平整的话，直接用锚索和锚杆对顶进行加固就行了。
2.2 高强锚杆在深部煤矿巷道应用过程中施工的步骤
高强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用之前我们要先对材料的质量进行检测，保证其达到安全标准；接下来就是钻孔和清孔工作，然后再考察坍孔的情况决定是否实灌浆。之后要对钻孔进行清理，在清孔以后再将锚杆进行组装。将组装好的锚杆，运用到运输和穿束工作中去，进而对内锚固段进行灌浆工作。另外，还要进行外锚头硷的制作，对其实施张拉和锁定工作，对钻好的孔洞实施观测和检查工作，以保证其达到标准。最后，实施封孔灌浆，将外锚头进行密封固定，这样就将高强锚杆运用到深部煤矿巷道中去了，支护作用也得以加强了。
2.3 对高强锚杆材质进行质量检测
高强锚杆在深部煤矿巷道支护过程中要想起到至关重要的作用，其高强度精轧螺纹钢筋的性能就必须达到支护作用的标准。所以我们要做好质量检测工作，对任何一批使用的钢筋都进行抽查工作，对其材质进行检测，判断其性能是否达到标准。如果其弹性模量和延伸率及强度等任何一方面无法达到施工的标准，或者产生锈蚀等问题，这样的材料都不能运用到支护工程中去，我们要把握好每个环节，从根本上消除安全隐患。另外，在施工的过程中，我们要采用砂轮切割机来截断高强精轧螺纹钢筋，不要使用电气切割方式，否则会对支护的效果产生影响。
3 结语
综上所述，强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用可以有效地防止巷道围岩发生变形，而且还可以加强锚固周围区域岩体的稳定性，同时还可以大大提高巷道在服务期间的安全程度，保证煤矿开采工作人员的人身安全和工作安全。而且高强锚杆技术的应用在很大程度上促进了巷道挖掘的高速度，有效地减少了工作量，切实地提高了企业的经济效益。因此，以后我们要将高强锚杆运用到深部煤矿巷道的支护中去。
参考文献
[1] 郗泽松.煤矿巷道支护类型研究[J].内蒙古煤炭经济，2014（4）：133-134.
[2] 王军.浅析数值模拟在煤矿巷道支护设计中的应用[J].科技资讯，2013（8）：127-128.
煤矿锚杆生产范文2
【关键词】锚杆支护；巷道安全；原理；工艺
锚杆支护是煤矿开采中应用于巷道支护的重要技术，在我国许多煤矿开采区都有应用，平均使用率高达70%以上，对于煤矿开采工作而言有重要意义，在应用中取得了很好的经济效益和技术效益。目前国内煤矿的锚杆支护技术有着较大进步，各种材料的锚杆层出不穷，这些锚杆构造与机理各自不同，大量的实践已经证明了其在煤矿巷道支护中效果较好，应有极高的应用价值。下面我们对煤矿锚杆支护技术与工艺进行研究分析。
一.锚杆支护技术原理
锚杆支护技术目前是以扩容-稳定理论为基础，这种理论的融合与运用代表了锚杆支护的实质，也使其在实践中拥有更广阔的发展空间，尤其是在煤矿巷道支护中。
煤矿巷道内岩层变形和破坏规律随着时间进展会出现不同变化，面对这种持续变化的情形，锚杆支护在不同受力阶段展现出的受力特点能够完美解决这个问题。锚杆支护早期，其主要作用在于阻止岩石破碎掉落和抑制围岩扩容及离层，降低其受到挤压出现弯曲和压曲的可能性，从理论上来说，锚杆安装的时机越合适，支护效果越好，预紧力越大。
随着开采工作的持续进行，开采工作和时间都会使巷道内围岩情况破坏加重，面对这种情况，锚杆在岩层中能够通过深入稳定岩层来确保受破坏区域和稳定层紧密相邻，阻止岩层碎落，提供径向和切向约束力，提高巷道内岩层承载力，更好的支援开采工作。有些锚杆在不深入稳定岩层时，会在被破坏区域内形成次生承载曾，阻止进一步的破坏、扩容和离层，使围岩承受的应用均匀分布和内移[1]。
在煤矿开采巷道内，次生承载层的存在有重要意义，其厚度是不断变化的，一旦小于巷道本身尺寸，便会出现压曲和弯曲失稳现象，锚杆支护对次生承载层的保护作用此时体现得淋漓尽致。它与钢筋托梁互相组合形成一个有效的支护系统，避免区域内巷道地质发生较大变动。
二.锚杆支护设计工艺
锚杆支护设计的工艺与煤矿巷道地质情况关系密切，因此，设计之前首先要做好地质力学的评估工作，在现场地质条件调查的基础上，对巷道围岩进行力学测定（如短锚拉拨实验等）判断能否进行锚杆支护及其难易程度，以便提供全面的地质学资料对巷道支护方案进行分析探究。煤矿锚杆支护设计程序为巷道围岩分类初步设计监测分析优化设计，只有在初期准确分类围岩，才能够进行后续工作。锚杆支护是一项涉及多种动态变化因素的技术设计工作，因此，要严格遵循动态设计思想，根据具体地质条件进行设计，即使是同一矿井的同一煤层也要具体设计支护形式和参数。锚杆支护工艺如图1所示。
锚杆的初期设计要严格遵循三原则，比如应尽量采用矩形断面，在满足通风、运输、行人的前提下，巷道的设计高度和宽度还应预留适当的变形量；选择性能稳定、技术含量高、符合企业标准的锚杆和支护产品；设计方法有工程类比法、理论计算法或借助数值模拟等及设计的时候要充分考虑相似巷道的条件差异，做好因地设计。对难维护复杂条件的支护设计，要以提高支护强度和支护等级思想为主，比如对大跨度、交岔点、软弱破碎不稳定围岩，应采用加长或全长锚固、锚带索、桁架等联合支护方式，在实践中积极解决问题，提供支护效果。煤矿巷道锚杆支护技术施工中要严格遵循“五不准”操作制度，比如对有隐患巷道断面坚决不施工，锚固剂、锚杆杆体及其附件质量不过关不使用。以钻爆法施工为例，施工时现场必须有完善的爆破控制措施，且煤矿巷道留足足够的手工刷部分，根据硬度决定预留情况，一般不小于500米，最大限度减少爆破破坏力，保护巷道成型。安装前所有锚杆眼都要用压风扫孔，清除积水、岩渣。并对使用的锚杆和锚固剂等材料进行检查，不合格的材料或过期变质的锚固剂严禁使用确保工程质量[2]。安装时严格遵守“初锚力第一”理念，使用锚杆钻机或其它专用锚杆安装机具，用快速安装工艺确保一次性完成，禁止使用风锤搅拌方法或者锤击安装。在安装完毕之后，要加强监测，通过日常监测和综合监测修正、验证锚杆支护设计与效果，规避不良影响因素，及时发现异常情况并采取必要措施，以保护巷道的安全。总之，在煤矿锚杆的设计与安装中要综合考虑各方因素，确保巷道支护能够顺利实现，为煤矿开采和生产提供安全的作业环境。
煤矿锚杆支护技术的应用能够为确保巷道安全提供充分的保障，实际生产中要严格遵守设计规范，提升安装工艺，积极降低生产安全隐患，为煤矿生产提供一个有保障的安全环境。
参考文献
煤矿锚杆生产范文3
关键词：特厚煤层矿压扰动 煤巷支护技术
中图分类号：X752 文献标识码：A
1工程简要说明
山西朔州山阴金海洋南阳坡煤矿北部为左云县上张家坟长春煤矿，东部为山西山阴芍药花煤业公司,矿井西南部为大同煤矿集团安平煤业公司矿井。井田面积为3.9942km2，井田南北宽1.6km，东西长3.029km。批准开采3、4、6、9号煤层。批准矿井生产能力由原0.6Mt/a提升为0.9Mt/a，净增生产能力0.3Mt/a。
矿井属于低瓦斯矿井。井田属地温、地压正常区。3-1号煤层为薄～中厚煤层，厚度0.64～3.22m,平均1.64m。3-2号煤层全井田稳定可采，煤层厚度变化不大，为中厚煤层.煤层厚度一般为1.40～4.25m，平均2.99m。4-1号煤全井田稳定可采，煤层厚度变化不大,为中厚～厚煤层。厚度1.66～7.70m，平均5.03m。4-2号煤全井田稳定可采，厚度2.25～3.18m，平均2.56m。6号煤全井田稳定可采，煤层厚度变化不大，为厚煤层。煤层厚度6.46～12.90m，平均11.08m。9-1号煤为全井田稳定可采的薄一中厚煤层。厚度变化不大，煤层厚0.90～1.32m,平均厚1.09m。
矿井采用斜井开拓，利用矿井原有的主斜井、副斜井和东回风立井三个井筒,并新掘一个胶轮车副斜井，原副斜井作进风排水井，共设4个井筒开发全井田。
根据各煤层赋存条件，3-1、9-2号煤层采用普通机械化采煤法，3-2、4-2号煤层采用综采一次采全高采煤法，4-1、6号煤层采用综采放顶煤采煤法。
2工程地质条件
6号煤层为全井田赋存的主采煤层，煤层厚度9.90-15.19m、平均12.58m，属特厚
煤层，根据2011年1月山西省煤炭地质115勘查院“南阳坡煤业有限公司勘探地质报告”，资源量6129万吨。
6号煤属于低灰-中灰、高挥发分、低硫-中高硫、特低磷、特低氯、一级含砷煤。为中热值-高热值煤。
6号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、灰白色中~粗粒砂岩或含砾粗砂岩；底板岩性为粉、细砂岩，砂质泥岩。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。
下图为某钻孔煤岩柱状图。
某钻孔煤岩柱状图
3 存在的工程难题
① 6号煤开采受到3号煤、4下号煤层开采的强烈影响。
原因：矿井采用下行开采方式，先开采3号煤，再开采4下号煤层，之后开采6号煤。3号煤与4下号煤层间距17m左右，4下号煤与6号煤层间距27m左右，必然造成6号煤开采受到3号煤、4下号煤层开采的强烈影响。
②6号煤区段巷道顶板难以控制，尤其在综放工作面推采阶段。
原因：特厚煤层综放开采的区段巷道为大跨度煤巷，而6号煤顶板为砂质泥岩、泥岩，为软弱顶板。
不稳定大跨度煤在巷顶的煤巷，加之综放开采超前压力超前影响区域加大，煤层厚度大导致开采强度大，压力显现势必较其他煤层剧烈，因此顶板控制难度显著增加。
③南阳坡煤业有限公司目前已开展了3号煤、4号煤开采技术研究，目前6号煤的已经开始进行采区巷道和工作面顺槽施工。
4、6#层煤巷锚杆、锚索支护设计：
4.1锚杆支护设计说明
4.1.1锚杆对岩体的锚固机理
(1)锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体刚度，增强了岩体抗变形能力，加强了岩体的整体性；
(2)由于锚杆的抗拉作用，当锚杆穿越破碎岩层深入稳定岩层时，对不稳定岩层起着悬吊作用；
(3)对于层状岩体，由于锚杆的作用，对岩层离层的产生有着一定的阻碍作用，并增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本射的抗剪作用阻止岩层间产生相对滑动，从而将各个岩层夹紧形成组合梁，提高了岩层的承载能力；
(4)由于锚杆的作用，改变了边界岩体的受力状态，使其由一维应力状态转化为三维受力状态，提高了岩体的承载能力。
4.1.2锚杆、锚索支护设计
锚杆锚索设计主要考虑巷道两帮的破坏程度以及顶板最大松动范围，保证锚杆锚索的设计满足支撑巷道的要求。
（1）巷道两帮破坏范围计算：
C=[(kcγHBc/1000δm)-1]htan(45°-φ/2)式中
kc----巷道周边挤压应力集中系数，巷道高宽比为4.8/3.1=1.55,取k=3.0
γ-----巷道上方平均煤岩质量密度与当地自由落体加速度之积，取γ=25kn/m3
H-----巷道距地表埋藏深度（按最深点计）取385.6m。
Bc---- 采动影响系数，当两侧均为实体煤时，Bc ＝1.15
δm ----顶煤的单向抗压强度，δm＝19.1MPa
h——巷道高度（h＝3300m）
Φ-----煤的内摩擦角，Φ＝45°
将以上参数代入公式中，得
C=[(3*25*385.6*1.15/1000*19.1) -1]*3.3*tan22.5°=1.013m
(2)顶板最大松动范围计算：
b=(a+c)/fm式中fm---顶煤坚固性系数系数，取fm=1.91
a---巷道的半跨距，a=(4.8/2)=2.4m
将以上参数代入公式中，得
b=(2.4+1.013)/1.91=1.787m
(3)锚杆长度设计
帮锚杆
对于两帮的加固，可以考虑破坏范围的2/3处，即合力作用点所在位置作为两帮支护长度的下限，而全部破坏范围作为支护的上限，在考虑上部煤层回采强扰动因素，帮部锚杆取2倍系数加强，因此帮部锚杆有效范围长度，
L帮平=2(1.013*2/3)=1.35~(2*1.013)=2.026m，L帮平=1.688m，考虑外露长度0.2m，并留有一定安全余地，则实际取帮锚杆长度为，L帮实=2.0m
顶锚杆
同样，沿着支护合力作用点为端点形成的拱高b1,作为锚杆支护的下限，顶板在支护条件下全松动范围作为支护的上限，故顶板锚杆有效锚固长度L顶为
L顶= b1~b=(a+c2/3)/ fm~(a+c)/ fm
b1=(2.4+1.787*2/3)=1.55m
b=1.787m,
故L顶= b1~b=(a+c2/3)/ fm~(a+c)/ fm=1.55m~1.787m
L顶平=1.668m，
考虑6#煤层煤层平均厚度11.08m，其上部3#煤层、4#煤层正在回采，将会加大对6#煤层顶板的压力破坏，因此，顶部锚杆有效锚固长度取最大值为1.787m，考虑锚杆外露端长度0.2m，，并留有一定安全余地，则顶板锚杆的实际长度设计为2.2m。
（4）锚杆直径计算：d=35.52(Q /δt)1/2 《井巷工程》江苏徐州中国矿业大学出版社 2004127页
Q------锚固力按照经验值取70KN,
δt-----锚杆杆体选用螺纹钢（一般为3号钢），查表抗拉强度为380MPa
则d=35.52(70/380)1/2=15.24mm，考虑上部煤层采动影响，因此帮部锚杆设计为直径20mm，长度2000mm的螺纹钢锚杆；顶部锚杆设计为直径22mm，长度2200螺纹钢锚杆。
（5）锚杆间排距
顶板锚杆
锚杆数量设计考虑两个因素：意识能有效承受拱内岩重；二是杆体抗剪强度满足要求
A、平衡拱内岩重所需锚杆间距S1，计算如下：
S1=(RT/kγb)1/2耿献文主编 《矿山压力测控技术》 江苏徐州 中国矿业大学出版社 2002 页码180页至183页
RT-----锚杆的实际锚固力，取RT=70KN/根；
k------安全系数，取3.0
γ------煤的质量密度与当地自由落体加速度之积，γ=14.9KN/m3
代入上式，得：S1=(70/3*14.9*1.787)1/2=0.94m
B、效验杆体抗剪强度所需锚杆间距S2，计算如下：
S2={(8(0.25πd2τ+pf)L顶/3k2γb(2a)}1/2
d-----锚杆直径，按照22mm螺纹钢计算
τ-----锚杆抗拉强度，查表得380 MPa
k2----顶板抗拉安全系数，一般取3~5
p----锚杆锚固力，按照经验值取70KN
2a----巷道跨度，取值4.8m
f----分层摩擦系数取值0.3
将γ=14.9 KN/m3，L顶,=2.2m，b=1.787m代入上式，
得S2={(8(0.25*π*0.0222*380*103+70*0.3)*2.2/3*5*14.9*1.787*4.8}1/2=1.323m
综上取最小值作为顶板锚杆支护间排距，则取0.94m，考虑施工方便，设计顶板间排距为1000mm*1000mm。
参照顶板锚杆设计，帮部锚杆间排距也设计为1000*1000mm。见设计图。
4.2锚索支护设计说明
4.2.1锚索长度、间距
锚索长度设计主要考虑煤岩层变化情况，根据该矿煤层地质条件，为保证锚索在上部硬岩重有一定长度，即保证锚固力，选取锚索长度为11m，外露长度0.4m，锚索总长度为11.4m，岩巷道断面共布置2根锚索，底部采用300*300mm厚度15mm的钢板锚索间距2m，垂直打入顶板，按照最厚煤层计算，可以深入上不硬岩中的长度约为1m。
4.2.2锚索间距
锚索最主要就是保证“内拱”稳定性，取每隔3排支设一排锚索，即排距为3m，则每根锚索的锚固力为：
RT=1/2(14.9*1.787*4.8*3)=191.7KN/根，每根锚索的锚固力需不低于192KN，在实际去锚固力为200KN/根。
综上所述，选取最大整根钢绞线最大力为327KN,低松弛直径17.8mm的钢绞线，总长度为11.4m，每根选取树脂锚固剂锚固端头。
根据整体计算以上计算，目前该矿6#层顺槽巷道设计掘进宽度为4800mm，掘进高度为3100mm，支护采用锚网索联合支护，顶帮锚杆设计间排距为1000*1000mm，顶部锚杆规格为φ22*2200mm左旋螺纹钢锚杆，每根锚杆安装3根树脂药卷；帮部为φ20*2000mm左旋螺纹钢锚杆，每根安装2根树脂药卷；锚索间排距为2000*3000mm，每排设计2根锚索，锚索规格φ17.8*11400mm钢绞线，每根安装4个树脂药卷；顶帮均采用10#铁丝制作的菱形网。在施工巷道每50m安装一个顶板离层仪，根据目前的观测，没有发现受3#、4#层采动影响发生顶板离层现象，对巷道顶板以及帮部支护情况较好，满足目前掘进支护要求。
5 主要解决的问题
（1）厚煤层开采在国内已有近二十年开采经验，已有成熟的理论和技术。但特厚煤层开采是近年来开始实施和发展，不同开采条件的特厚煤层开采的采矿（尤其矿压）理论与技术需要研究。
3号、4号煤开采造成的强扰动条件下，作用在支架压力不是常规的覆岩产生的压力，需要搞清开采6号煤支架的力源与量值，便于控制采动应力集中或构造活化产生的力，确保采场不同条件下的支架稳定、顶板安全。
（2）软顶、采动造成的破碎煤体的大跨度煤巷顶板得到控制，已经施工的6#层巷道均在掘进过程中揭露概况F断层，断层落差为5.5m，采用以上的支护设计没有造成墩垮型或漏冒型冒顶的发生。
（3）巷道断面的合理优化确保大跨度煤巷有效断面，要求断面收缩率不大于20%，为采场安全高效采煤创造条件。
作者简介：丁志刚，性别：男，1980年5月出生，籍贯山西省应县，2002年7月参加工作，2009年7月毕业于武汉理工大学采矿工程专业，本科学历；现担任中煤第一建设有限公司南阳坡分公司副经理，目前技术职称为工程师。
参考文献：
耿献文主编 《矿山压力测控技术》 江苏徐州 中国矿业大学出版社 2002
东兆星 吴士良《井巷工程》江苏徐州中国矿业大学出版社 2004
张荣立、何国纬 、李铎 《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社 2003
煤矿锚杆生产范文4
关键词：煤矿 高强锚杆 巷道支护 质量控制
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0085-01
煤矿开采进程的不断推进以及煤矿开采难度的不断增加使得原有的煤矿开采技术和经验已经无法适应目前的行业形势，勉强通过原有手段进行深部煤矿开采可能会造成深部巷道的稳定性受到影响[1]。纵然将锚杆的长度再延长也无法保证取得良好的支护效果。经过深入分析和研究，我们发现，高强锚杆在支护过程中能通过其强大的约束力取得较好的支护效果，提高深部煤矿巷道的支护质量。本文通过对高强锚杆的应用原理进行分析，将其与普通锚杆做对比，总结了高强锚杆的特点和施工程序，并对整个高强锚杆支护过程的技术效果和经济效益进行了评估，供大家研究探讨。
1 高强锚杆支护作用原理探析
高强锚杆通过增加预应力，把深部煤矿巷道中的被动支护转变为主动支护，大大增加了锚杆的承载力，在深部巷道开挖完毕后围岩未发生或很少发生变形的状态下，通过钻、装、锚一系列施工技术，对高强锚杆进行大扭矩预应力安装，在短时间内提供支护，把载荷体迅速转换为承载体，有效加固深部巷道的顶板，促使深部煤矿巷道四周的几根锚杆相互间的岩体产生挤压作用从而构造出一个高强度的支护加固组合结构。高强锚杆的使用在加强锚固体自身强度的同时有效改变其力学参数和应力状态，在一定程度上可以防止锚固体发生严重变形，加强锚固周围区域岩体的稳定性。此外，锚固工作进行之前要尽量减少岩体的位移，保证围岩的稳定。在普通状况下，岩体发生的位移的减小可以增加其承受应力，而高强锚杆通过增加锚杆对围岩的约束力能够有效防止或减轻位移程度。
2 高强锚杆与一般锚杆的比较分析
随着煤矿开采技术的不断进步，高强锚杆和一般锚杆支护的安装质量都得到了一定程度提高，但是与普通锚杆相比，高强锚杆支护的安装手段及技术有很多新的特点。首先，高强锚杆支护具有较好的牢固性和稳定性，在进行支护时比较少出现松动的情况，普通锚杆在使用时很容易受到放炮震动的影响，而高强锚杆在支护过程中受其震动的影响则大大减弱[2]。其次，由于高强锚杆具有预应力强大的优点，这就有效地提高了锚杆对岩体的约束力度，在一定程度上防止围岩发生严重变形。另外，跟其他类型的锚杆相比，高强锚杆以其高预应力实现了明显降低支护密度的目的。再次，由于高强锚杆的安装在技术上的要求较高，必须要通过相应的机械设备才能完成安装，这就有效避免了人工安装可能会带来的不准确性和随意性，在一定程度上保证了支护安装的质量，为锚杆预应力的充足提供保障。最后，高强锚杆的杆体螺纹具有一定的特殊性，普通全螺纹钢锚杆上的螺纹方向是往右边方向旋的，而高强锚杆则与之相反，高强锚杆的左旋特点有利于实现锚杆的右旋安装，这就为锚固剂的搅拌工作提供了便利，有效提高了锚固段的密实性，保证显著的锚固效果。
3 高强锚杆在深部煤矿巷道的施工工艺研究
首先，在深部煤矿巷道的顶板处选择一个明确的单轨吊方向，确定锚杆的具置，打一个D30 mm，深度为（2200±30） mm的钻孔，在锚杆钻孔工作完成后，把3支锚固剂放置到孔中，以达到更好的锚固作用，3只锚固剂中两支为Z2360，剩下1只为K2335，锚固长度为1500 mm；对锚固剂进行搅拌工作，等待锚固剂彻底凝固；在锚杆打设完成后，把工字钢小梁套于两支锚杆上，注意其与顶板要保持70 mm的间距，接着上上垫板和螺母，预紧至设定好的位置；对工字钢小梁的间距进行控制，把误差限制在±50 mm范围内；如果巷道顶板出现明显不平衡现象，则应合理调整两根锚杆的位置，尽可能地保证两根锚杆露在外面的长度一致，从而为工字钢的安装提供便利；假如实在找不到良好的锚杆位置，则采取打锚索的手段开展锚杆悬吊工作；在锚杆安装过程中要尽量保证施工质量，如出现不合格锚杆，尤其是在搅拌工作中发现锚杆不符合标准，则应马上实行补打，不可以将补打工作推到下一班进行。
4 高强锚杆在深部煤矿巷道应用中的优势分析
首先，高强锚杆的应用可以大大提高巷道安全性。由于高强锚杆的支护形式是以全长锚固和及时支护为重点，这就有利于保持顶板岩层的完整，增加岩层的刚度，在短时间内对顶板早期离层现象实施控制，有效保障了巷道岩体的稳定性，减少巷道在服务时间内的维修频率。其次，高强锚杆的应用可以大幅度加快巷道挖掘进程。高强锚杆通过新型施工技术工艺有效解决了一般锚杆支护的工序繁多的问题，将顶板锚杆钻孔、树脂药卷的搅拌和锚杆的安装有效一体化，切实避免了过去采用掘进机进行煤矿切割带来的不良影响，同时减少了锚杆钻孔安装的不平衡情况。而且，高强锚杆支护还可以减少锚杆密度，进而减轻施工任务量，在先进的施工机械的协助下，促进了成卷速度的快速提高。最后，高强锚杆支护工艺可以显著提高经济效益。显而易见的，通过高强锚杆支护可能会使施工材料消耗量有所增长，但是高强锚杆的应用可以大大加速巷道挖掘进程，同时显著降低巷道维修的频率，而且还能大大增加深部煤矿巷道的安全程度，保证煤矿开采工作顺利开展，达到减少人力物力投入的目的，进而增加单位面积采煤面的产量，提高经济效益。
5 结语
现阶段，高强锚杆在深部煤矿巷道中的应用开始慢慢推广，高强锚杆支护在深部煤矿巷道煤矿开采中具有有效防止巷道围岩发生严重变形的作用，而且还可以加强锚固周围区域岩体的稳定性。在深部煤矿巷道中采用高强锚杆支护可以大大提高巷道在服务期间的安全程度，保证煤矿开采工作人员的人身安全和工作安全。高强锚杆安装和应用中采用的新技术和新工具在很大程度上促进了巷道挖掘的高速度，改变了过去锚杆安装工序繁复的弊端，有效减少施工工作量，进而给企业和单位节省了大量的人力物力，切实提高其经济效益。
参考文献
煤矿锚杆生产范文5
【关键词】回采顺槽；切眼；锚网+锚索联合支护
开滦范各庄矿属于低瓦斯矿井，随着矿井开采深度的增加，开采力度的加大，矿压显现较为突出，给矿井的安全生产带来严重威胁。矿山巷道已经由原来单一的支护形式，逐步发展为各种多次支护和联合支护形式，如锚网钢带、锚网支架、锚喷网架、钢架钢筋混凝土等系列技术，特别是近年来锚索锚注与锚杆的联合支护技术发展十分迅速，已经成为深部矿井巷道支护的重要技术。其独特优点是能把深部围岩强度调动起来，与浅部支护岩体共同作用，控制巷道稳定性，这是目前巷道支护的主流方向。
一、3177S工作面简介
（一）巷道位置及四邻关系
该工作面局部上覆3255N采空区（2006年回采完毕），下部无工程，东部为3275N采空区（2010年回采完毕）、3275S采空区（2011年回采完毕），西部无工程。
（二）工作面煤层情况
该区域煤层为复杂结构煤层，煤层厚度变化较大，最厚4.50米（O15孔见），最薄2.70米（3275N工作面实见），平均3.53米，煤层倾角平均13°。该区域3100石门附近煤层顶部有一层伪顶，厚度约为0.7米，顶部2.60米及6.15米局部发育两条煤线，3200石门附近煤层顶部6.0米及9.5米局部发育两条煤线。
二、锚杆支护理论
锚杆支护促使围岩由载荷体转化为承载体。尽管锚杆在不同地质条件下作用机理有所不同，但都是在巷道周边围岩内部对围岩加固，形成围岩承载体，有利于围岩的稳定。
煤层主要顶板类型为粉砂岩，其岩石力学性质好，适于锚杆支护。通过锚杆与锚网联合支护，依靠锚杆锚索挤压加固与悬吊原理，将顶板上层岩体进行有效锚固，又通过钢筋梯、金属网使巷道形成了一个具有自承力的压缩带，使煤层与岩体成为一个整体结构，使其能承受自重又能承受上部围岩的压力。同时使用金属网、钢筋梯可以防止顶帮掉矸、片帮现象，将围岩构成整体结构的组合拱，加大了围岩体的整体支撑能力。
四、锚杆施工工艺
根据设计运道沿顶板掘进，巷道一次掘全宽至设计宽度，采用机掘或炮掘落煤。
每个循环的施工工艺为：
机掘或炮掘成设计断面---打顶部定位锚杆孔---横向铺设金属菱形网和顶钢带---装树脂锚固剂---将锚杆插入钻孔并与锚杆机通过连接套连接---升起锚杆机将杆体推入眼底---搅拌药卷15～20秒左右停机，待机30秒---锚杆螺母上紧后--再打其他钻孔并安装锚杆---最后打帮锚杆眼铺设帮网安装帮锚杆。
五、总结
锚网+锚索联合支护是一种有效的矿井巷道支护方式,由于对围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之具有支护成本低、成巷速度快、劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件,成为范各庄矿矿井巷道的主要支护形式,代表了矿井巷道支护技术的主要发展方向。
参考文献
[1]候朝炯,郭励生.煤巷锚杆支护[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999．
煤矿锚杆生产范文6
【关键词】煤巷掘进；锚杆支护；问题；支护效果
在煤巷掘进工作中，快速支护施工工艺已成为提高巷道支护效果、实现快速掘进的关键。然而，锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对巷道围岩强度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之具有支护成本较低、成巷速度快、劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺、明显改善作业环境和安全生产条件等优点，可提高矿井的经济效益，因而成为煤矿企业矿井巷道的一种主要支护形式，代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。锚杆支护技术虽然经历了几十年的发展，但是仍然有其不完善之处。下面，本文将对我国煤巷锚杆支护快速掘进技术中存在的问题进行探讨，并就如何煤巷掘进中如何提高锚杆支护效果提出一点自己的拙见。
1 我国煤巷锚杆支护快速掘进技术应用中存在的问题
尽管在煤矿生产中，锚杆支护技术已经得到了较为广泛运用，并取得了良好效益。然而，由于我国锚杆支护技术起步比较晚，目前，还有多方面因素制约锚杆技术发展，主要表现在以下几个方面：
1.1 煤矿矿区地质条件预测缺失
主要表现在对煤矿矿区地质条件的预测发生缺失。众所周知，煤矿矿区的岩体是相当复杂的地质体，因而，在支护设计的时候，需要全面的了解地质体的实际情况。然而，在实践中，很多的煤矿企业在进行支护设计的时候，没有全面的了解围岩的实际情况，忽视了对围岩强度、围岩结构、锚固性等相关参数的测试。这就使得在支护设计的时候，很多的缺点没有被发现出来，忽视采取相应的措施来加强锚杆的支护，由于锚杆支护欠缺牢固，因而容易导致顶板事故的发生。
1.2 锚杆支护方法不够合理
主要表现为设计方法不合理，设计比较单一，在实践中，基本上仅有两种设计方法，包括主工程类比法和理论分析法。但是这两种方法存在着缺陷与不足，主要表现为：工程类比法缺乏科学的设计依据，在设计的实践中大多数是凭经验设计。而如果运用理论分析法进行设计的话，由于矿井的实际情况经常发生变化，这就使得理论分析与实际情况存在着很大的差距。另外，运用这两种方法设计出来的支护参数，往往与实践存在着偏差，不能很好的适应工程的实际情况。
1.3 支护工作人员技术水平低
从事煤巷锚杆支护作业的人员大多数缺乏专业的技能，平时也缺乏对他们的培训，技术水平不高，难以做好锚杆支护的各项工作。此外，在施工实践中，缺乏对施工人员的监督管理，难以对各项不当操作进行及时有效的管理和控制，使得工程质量难以得到保障。
1.4 锚杆施工工程质量不高
在锚杆支护作业的实际中，其工程质量容易受到施工现场情况和地质条件的影响，常常会发生锚杆失效、防水效果不佳的情况。发生顶板破坏失稳之前，常常没有明显的预兆，施工人员难以及时采取措施进行预防，一旦发生事故，往往规模很大，造成的破坏比较大。
2 提高煤巷锚杆支护效果的策略
锚杆支护快速掘进技术对煤矿生产实践有着重要的作用，然而，现阶段存在着多方面因素制约了该技术的发展，为了因对这些问题，改进锚杆支护技术，笔者认为可以采取以下策略。
2.1 科学设计锚杆支护方法
美国、英国等发达国家的锚杆支护技术发展较快，水平较高，应该重视引进和吸收。在引进国外先进技术的同时，要注重结合煤矿的实际情况，将地应力现场实测值作为前提条件，建立相应的动态设计方法，将地应力学评估、初始支护设计、现场监测、信息反馈、设计的修正和完善有机的结合起来，增强对煤矿区锚杆支护技术的针对性，进一步提高工程质量，保证锚杆支护的可靠性和科学性。另外，在支护设计的时候，还要重视运用现代化技术和现代化设备，对围岩结构进行全方位的测量，加强对围岩的理解，全面了解煤矿矿区的物理学特性，为科学设计锚杆支护做好准备；
2.2 推进组合式锚杆支护体系
第一、采用抗破断强度的锚杆。一般使用的螺纹钢锚杆的杆体强度较小，在施工中不适宜采用。可以考虑采用玻璃钢，这样能够增强锚杆的性能，提高锚杆的抗破断强度提高锚杆的支护强度。第二、采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。由于围岩不稳定，由于受到软岩层、地层压力的影响，因此，需要采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护，这样有利于防止巷道变形，防止顶板离层，进而保证支护效果，保证施工质量。第三、规范监督管理，加强监测工作，及时掌握巷道顶板下沉及离层现象，进一步保证锚杆支护的可靠性、安全性，保证支护效果；
2.3 开发掘锚新机具
当前煤巷快速掘进的施工方法为：掘进机割煤桥式胶带转载机和固定皮带机运煤敲帮问顶顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装，实现一次成巷，及时支护。这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低，一般在30%以下，支护时间过长，跟不上机掘速度，影响单进水平的提高。因此发展掘锚联合机组，实现“掘支锚一体化”平行作业，将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。就目前的施工工艺而言，影响煤巷快速掘进的主要因素有两方面：一是掘进机割煤速度；二是锚杆机打眼及安装速度。现在使用的S100 及EBJ132 型掘进机功率较小，割煤速度较慢，打眼使用的MQT-50 型风动锚杆钻机钻进速度慢，维修率较高。因此，要实现快速掘进，一方面要发展应用大功率掘进机，如S200 型；另一方面要研制新型锚杆钻机。现在澳大利亚液压工程公司生产的机载锚杆机，拥有ARO4000 系列顶锚杆钻机、ARO5500系列帮锚杆钻机等型号，可安装在任何型号掘进机上，以掘进机自身液压系统为动力，具有安全、高效、准确、快速、使用寿命长等优点，能够实现顶帮锚杆的快速安装。它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
2.4 合理采用二次支护
在施工设计时，考虑到围岩的自身承载能力，以现场监测数据为指导，增大锚杆间排距，先布置低密度锚杆，后路及时进行二次支护，与迎头支护平行作业，使支护强度达到最终支护密度。具体施工时，还要确定二次支护距离迎头的距离。二次支护可采用小孔径锚索或柔性锚杆，以弥补一般锚杆支护的不足，锚固到深层坚硬岩层，增强支护的可靠性。
2.5 注重锚杆支护人员的培训
设计和施工是保证锚杆支护质量的重要策略，因此有必要加强对支护人员的培训，提高支护人员的素质。一方面，要加强对支护人员的岗前培训工作，让他们熟练的掌握施工技术，在作业中严格按照相关规定进行操作；另一方面，要注重对支护人员专业技能的培训，让他们掌握专业的技术知识，做好施工的各项工作，保证整个工程的质量。
2.6 加强施工工程质量管理
施工质量管理是提高工程质量、保证支护科学合理的重要前提，因此，必须高度重视。具体措施可以是加强对煤巷锚杆支护技术的管理工作、注重质量管理、采取措施加强现场管理工作，在施工的时候严格按照各项要求进行。此外，监督管理部门要积极履行自己的职责，加强对施工的监督管理，进一步保证支护的质量。
3 结束语
煤巷锚杆支护及快速掘进技术是煤矿巷道支护技术的主要发展方向，可提高围岩的稳定性，同时支护成本较低、成巷速度迅速、经济效益明显，因此，煤矿企业应该大力发展锚杆支护技术，使其具备科学化、系统化、规范化的要求，达到生产高产高效、安全稳定的目的。
参考文献
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[2]侯朝炯，郭励生，勾攀峰.煤巷锚杆支护[M].徐州：中国矿业大学出版社，1999.
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[4]胡志云.煤巷锚杆支护快速掘进技术分析[J].科技与企业，2012（17）.
