煤矿掘进巷道锚杆支护的应用分析

黄亚杰

山西阳煤集团五矿 山西 阳泉 045200

摘要：在煤矿掘进巷道支护的工作当中，锚杆支护以其经济实用且效果显著而成为了热门的技术，其在对巷道进行支护的时候，不仅仅具有支护的作用，其还拥有改变巷道围岩承载结构、具有较高的适用性以及稳定巷道围岩的作用。当前煤矿锚杆支护技术虽然具有极高的应用价值，但是仍然存在着支护技术问题，其主要的技术问题包括机械化程度不高、工作匹配程度低以及一体机技术不成熟等问题。锚杆支护技术在巷道掘进中具有非常高的应用价值，其可以修复破损的巷道，并且可以减少巷道底鼓问题。

关键词：煤矿 掘进 巷道 锚杆支护

煤矿工程中，需要挖掘大量的巷道作为煤层开采的重要服务，在科技快速发展的时代，煤矿的开采速度也逐渐提升，因此对于巷道的支护也需要进行充分的重视，因为掘进的速度变快，传统的支护技术不仅仅需要耗费大量的时间，同时还需要消耗大量的经济，因此需要使用新型的锚杆支护技术。1 煤矿掘进巷道锚杆支护技术的作用

在煤矿掘进巷道支护的工作当中，锚杆支护以其经济实用且效果显著而成为了热门的技术，其在对巷道进行支护的时候，不仅仅具有支护的作用，其还拥有改变巷道围岩承载结构、具有较高的适用性以及稳定巷道围岩的作用。锚杆组成如图1所示。图1 锚杆组成

1.1 改变巷道围岩承载结构

锚杆支护对围岩具有悬吊以及加固的作用，并且可以形成组合梁。首先，锚杆支护技术可以对岩体起到悬吊的作用，其可以在通过将碎石悬吊起来，从而减少了岩块下沉的情况，让巷道更加安全。其次，锚杆支护技术还具有加固围岩的作用，因为其以等间距排列，因此其可以自预应力中构成压缩性区域，通过累积效应，便可以形成由多个压缩性区域共同构成的压缩带，从而分散了围岩的应力，避免围岩松动。再者，锚杆支护技术还可以在其支护的区域形成组合梁，其安装在顶层可以起到组合梁的作用，提升了承受能力。1.2 具有较高的适用性

锚杆支护巷道的适用性非常大，其杆体通常以螺纹钢为主，而螺纹钢又是具有及高强度的材质，但是随着锚杆使用位置的改变，其材质也会发生改变，因其可以根据不同的位置，通过调整锚杆的材质让其适用在各个位置。例如，当锚杆需要使用砸工作面时，通常以塑钢作为其主要的材质。再者，锚杆还可以选择不同的直径，例如在稳定的围岩使用锚杆时，其直径可以小一些，在不稳定的围岩则需要使用直径大一些的锚杆。1.3 稳定巷道围岩

巷道的围岩需要进行稳定，锚杆支护可以有效地对其进行稳定。在巷道掘进的过程中，为了确保作业具有充足的安全空间，需要确保巷道的断面不会一直减小，锚杆支护技术不同于传统使用木材、混凝土以及金属支架的技术，其具有更高的支护稳定性，并且经济且操作简单，需要的劳动力也少。2 煤矿掘进行到锚杆支护技术存在的问题

当前煤矿锚杆支护技术虽然具有极高的应用价值，但是仍然存在着支护技术问题，其主要的技术问题包括机械化程度不高、工作匹配程度低以及一体机技术不成熟等问题。2.1 机械化程度不高

当前我国的锚杆支护技术的机械化程度不高，导致其在实际作业过程中，面对复杂的地势条件仍然需要以人力为主地进行操作与分析，并且在掘进的过程当中，需要多个锚杆技术工作同时进行，工序也较多，而机械化程度不高导致锚杆技术的作业效率仍然有待提升。2.2 工作匹配程度低

现有的锚杆支护技术并不能满足掘进与锚杆支护技术同时进行的需求，需要先进行掘进工作，之后将场地空出才可以进行锚杆支护工作，导致掘进需要等待锚杆支护，因为如果前面的掘进工作没有及时地进行锚杆支护就开始进一步的掘进，有可能会对导致巷道断面迅速减少，对工程造成更大的阻碍，因此导致掘进与锚杆支护进度不匹配。2.3 一体机技术不成熟

由于在锚杆支护的过程当中需要将岩屑进行冲洗，否则会导致锚杆支护的效果被削弱，折旧导致巷道内会存积大量的水，对于巷道的施工存在着一定的阻碍，需要进一步成熟一体机技术。（下转第22页）

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工业、生产动作。根据不同情况，分别采取以下三种不同处理方式：4.3.1 气缸无需下线处理步骤

气缸无需下线时一般都是回讯故障或风线漏风的情况，按照“进Ⅱ区保证冲洗，进Ⅰ区前关闭阀门”处理原则，既是当故障开关阀所在床层进入二区后，停止现场作业，打开旁路XV阀进行冲洗，当抽出液还有30s从该旁路阀所在床层往下一床层步进时，关闭该旁路XV阀。注意保证HV阀全程处于打开状态，若HV阀关闭则通过：选择对应旁路开关阀→点击“OPEN”→确认开回讯正常→Bypass界面输入OP阀位→确认旁路冲洗流量正常。4.3.2 气缸需下线处理步骤

气缸下线处理时，跟气缸无需下线不同的是当故障气缸拆除后，通过用大号扳手等特制工具手动打开和关闭开关阀，保证“进Ⅱ区保证冲洗，进Ⅰ区前关闭阀门”。4.3.3 开关阀在二区顶部无法打开处理步骤

有时旁路开关阀故障的时机为刚进入Ⅱ区底部。为保证产品不被污染，至少在抽出液步进到该故障旁路阀床层的前两个床层需打开旁路冲洗，若按二区床层数配置为9，吸附塔按100%负荷计算，仅有10min左右的时间去恢复旁路冲洗。由于处理时间紧迫，某厂曾出现数次故障旁路开关阀在Ⅱ区无法打开污染产品的事件。因此，当故障开关阀在二区顶部无法打开时采取以下应急步骤：（1）内操确认故障旁路开关阀已处于II区中部，且无论是现场还是中控，均无法打开；（2）内操将故障旁路开关阀所在下一床层的抽出液开关阀设维护（例：X603故障，则将XV204设维护）；（3）当故障旁路开关阀到达I区中部时仍无法打2020年第1期开，则再将本床层的解吸剂开关阀设为维护（例：X603故障，则将XV103设维护）；（4）外操和仪表持续处理，直至旁路开关阀正常；（5）确认旁路开关阀正常后，先投用旁路开关阀；（6）确认旁路冲洗正常后，再在已设维护的抽出液和解吸剂开关阀“已经切换过2个步进以上”或“尚距离切换还很远”时，将此两个开关阀恢复投用。5 结束语

现国内生产PX装置一半以上采用法国IFP的Eluxyl工艺 [5] ，随着装置运行时间的不断加长，作为吸附塔核心部件之一的开关阀，将逐步呈现出故障率增大的趋势。而旁路开关阀故障后，若不能进行正确的工艺处理，必然会对PX产品的纯度和收率造成影响。本文通过总结旁路开关阀可能遇到的各类故障，分析故障可能造成的工艺影响，从而抓住重点，提出了对应的解决措施，为同类芳烃装置出现旁路开关阀故障后提供一定处理借鉴。参考文献

[1]孔德金，杨为民.芳烃生产技术进展[J].化工进展，2011，30（1）：16-25

[2]高盛岗. 国产芳烃技术工业应用长周期运行分析[J].化工管理，2018（2）：80-82

[3]杨明磊，魏民，胡蓉.对二甲苯模拟移动床分离过程建模与仿真[J].化工学报，2013，64（12）：4335-4341

[4]庄亮亮.吸附塔开关阀故障对PX产品质量的影响分析[J].广州化工，2018，46（7）：102-104

[5]丰存礼.我国对二甲苯行业分析及发展建议[J].化工进展，2013，32（8）：1988-1993

（上接第109页）

3 煤矿掘进巷道锚杆支护技术的应用分析

锚杆支护技术在巷道掘进中具有非常高的应用价值，其可以修复破损的巷道，并且可以减少巷道底鼓问题。4 结束语

为了确保其能够跟得上煤矿掘进的速度，需要一边掘进一边支护，从而确保巷道的安全，否则巷道断面就会开始减少，导致煤矿工程的效率受到影响，严重者甚至还会导致产生安全事故，不仅仅会造成人员的伤亡，还有可能会导致煤矿工程的经济受到严重的损失。通常的巷道支护仅需要维持两至三年，因此需要充分考虑经济成本，采用经济适用的锚杆支护技术成为了当前煤矿掘进巷道支护的热门技术。3.1 修复破损的巷道

当对巷道使用混凝土进行支护的时候，可能会在压力的压迫下导致巷道出现裂缝，此时便可以使用锚杆对其进行修护，避免裂缝进一步扩大，导致巷道被严重损毁。再者，当巷道出现浮石的时候，也可以使用锚杆技术对巷道进行修补。当巷道出现了安全事故的时候，也可以使用锚杆支护岩石，避免掉落的岩石砸伤工作人员。参考文献

[1]王海龙.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究[J].石化技术，2019，26（08）：332+334.

[2]程东.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].矿业装备，2019（04）：54-55.

[3]苏星全.煤矿掘进巷道锚杆支护技术应用研究[J].当代化工研究，2019（07）：114-115.

3.2 减少巷道底鼓问题

巷道地面出现凸起时，在巷道中的作业就会受到阻碍，传统的方法是对巷道凸起的地方铲掉，但是这并不能彻底地解决问题，通常需要重复进行铲土的工作，但是通过锚杆支护技术，可以将巷道底板位置拉近，从而起到一定的预防与治理作用。作者简介

黄亚杰（1990-），男，毕业于太原理工大学采矿工程专业，助理工程师，主要从事煤矿掘进技术及管理工作。

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