浅谈煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用

摘要： 文章介绍了煤矿掘进巷道支护技术的发展情况，分析了不同的锚杆支护方式的作用，并探讨了煤矿掘进巷道中锚杆支护的设计与施工要求。

Abstract: This paper introduces the development of tunneling roadway support technology of coal mine, analyzes the role of different bolting ways, and discusses the design and construction requirements in the coal mine roadway bolting.

关键词： 锚杆支护；煤矿；巷道掘进

Key words: bolting；coal mine；roadway tunneling

中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）23-0132-02

0引言

在煤矿生产的过程中，首先要选择适合的支护方式，才能顺利实行接下来的开采工作，若得不到有效的巷道掘进支护技术的支持，则难以保证煤矿开采的顺利实施，因此，巷道掘进支护技术是保证煤矿安全、稳定开采的前提。在实际的煤矿巷道掘进中，从实际的煤矿地质情况出发，选择最佳的巷道掘进支护技术、支护方法、施工工艺，是煤矿生产首要思考的问题。煤矿掘进巷道支护技术由最传统的木支护到砌碹支护，再到型钢支护，直至发展为现在的锚杆支护，与传统的支护技术相比，锚杆支护不仅易于获得理想的支护效果，同时此种支护方法具有操作方便、快速、安全、造价经济等优点，为掘进人员减轻了不少工作负担，煤矿生产效率与质量也能得到保证。锚杆支护技术在煤矿生产中得到大量运用，现阶段已成为煤矿企业开采重要的技术之一。

1煤矿掘进巷道支护技术的发展情况

二十世纪五十年代以来，我国锚杆支护技术逐渐得到发展与应用，据相关研究数据表明，我国平均每年大、中型煤矿巷道掘进长度超过一亿米。随着时代与科技的飞速发展，我国煤矿掘进巷道支护技术越来越完善，相关的研究理论也相对丰富，支护技术的发展历经木支护、砌碹支护、型钢支护、锚杆支护，按照支护形式可分为两个阶段，其一为单体锚杆群支护阶段，另一阶段为组合锚杆支护阶段。在一九五六年锚杆支护技术在国内得到应用，此时处于单体锚杆群支护阶段，国内尚未形成完善的锚杆支护理论，根据最早的悬吊理论、楔形剪切理论，锚杆支护材料包括水泥沙浆、钢丝绳、木锚杆等，各锚杆间无托板也无杆体联系，锚杆只能起到悬吊作用，不能对围岩产生保护作用，属于一种被动承载。直到二十世纪七十年代，锚杆支护理论逐渐丰富，根据组合支撑梁理论、组合支撑拱理论，发展为组合锚杆支护阶段，许多煤矿巷道围岩岩性较软，出现许多大断面巷道，原有的单体锚杆群支护已不再适用此种复杂地质，因此，在巷道支护中组合锚杆得到应用，组合锚杆包括树脂药卷钢筋锚杆、水泥药卷钢筋锚杆、金属锚杆等，当遇到围岩比较破碎的情况，可加设金属网，当动压严重的巷道支护中可加设钢带、钢架，保证围岩稳定性。锚杆除了悬吊作用以外，还可实现组合拱、组合梁作用，进一步提高其承载力显著增强，经大量的研究证实，组合锚杆相较于单体锚杆，巷道支护效果更佳。

我国煤矿掘进巷道开采规模逐渐扩大，掘进深度也越来越深，对支护技术的要求也随着提高，通过合理的锚杆支护方式，辅以快速掘进机，有助于提高掘进速度与效率，为煤矿企业创造更大的经济价值，与此同时锚杆支护技术也得到大力发展。锚杆支护技术是新形势下煤矿巷道发展的必然结果，锚杆支护属于一种新型的支护工艺，锚杆支护发展初期，主要的类型包括端部锚固树脂类锚杆、机械类锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、管缝式锚杆等，但在早期锚杆支护技术的支护效果不太理想，支护强度较低，一旦在复杂地质环境下使用，则难以发挥效用，随着锚杆支护技术研究力度的不断加大，锚杆支护技术应用范围越来越广。

2基于不同的锚杆支护作用分析

现阶段煤矿掘进巷道支护方式大多以组合锚杆支护为主，根据实际的煤矿巷道情况，采取合适的巷道支护方式，形成不同的组合锚杆支护方式，基于不同的锚杆支护方式，对其作用进行分析。

2.1 悬吊式锚杆支护早期的锚杆支护主要以悬吊为主，根据不同的围岩情况，悬吊式锚杆支护存在许多不合理的地方，当围岩周边细碎岩石较多，本身围岩就存在一定的问题，在此基础上悬吊锚杆，不仅难以保证锚杆支护的稳定性，还会加重巷道围岩层的跨落，进一步破坏围岩整体结构。

2.2 组合梁锚杆支护由于巷道围岩属于一种岩性结构，分为多层次的岩石层，岩层表现为多种多样。采用组合梁锚杆支护，将多层围岩锚固起来，用于加强围岩承载力，当岩层过于破碎，可以凭借岩石层间的相互摩擦、挤压，也可促进围岩稳定，难以表现此种支护方式的效用。

2.3 组合拱锚杆支护组合拱锚杆支护相较于组合梁锚杆支护，当岩层过于破碎，可以凭借间自身获得围岩的稳定，组合拱锚杆支护也可发挥效用，例如一些大断面巷道、拱型巷道中，采用组合拱锚杆支护，将多层破碎围岩锚固起来，减少围岩的跨落，依靠岩石层相互摩擦、挤压，提高其拱形结构的承载能力，防止围岩变形，促进围岩的安全与稳定。

3煤矿掘进巷道中锚杆支护的设计与施工要求

3.1 支护设计是巷道掘进的前提在煤矿开采的准备前期，首先要对煤矿巷道情况进行分析，重点观测其巷道断面形状、稳定性等，在掘进的过程中考虑到岩石巷道松动圈，当掘进开采时对巷道产生一定的受采动压力，这时观测围岩松动圈的大小、形状等有无发生改变，根据试验结果，当受采动压力改变围岩松动圈的大小、形状等超过原有大小、形状的两至三倍，那么在开采前后，岩石巷道松动圈必然会发生比较大的改变，逐渐扩大围岩松动圈，在实际设计围岩松动圈，应以大松动圈为准。

3.2 锚杆孔设计与施工的注意事项在设计锚杆孔的时候，根据相关设计规定，对锚杆孔的间距进行合理调试，并做好标记，一般情况下，锚杆孔的间距不宜超过一百毫米，锚杆孔轴偏差不宜大于五度，锚杆孔深最好控制在锚杆长度以上，但不超过锚杆长度三十毫米，锚杆端部应推至孔底，其尾端暴露的长度不宜大于二十毫米。

3.3 锚杆支护施工应按照相关的施工规定在煤矿巷道掘进中，应严格按照相关的施工规定与要求，根据实际的掘进情况出发，做到标准化、规范化、有序化施工。在施工的过程中，为了提高施工人员的安全生产意识，在巷道内设置安全文明施工警示牌，并将其悬挂在醒目的地方，对施工人员起到提醒与规范的作用。另外还需加强对施工作业的监管与检查，保证任一施工阶段的规范化。对一些围岩支护情况比较复杂的巷道，应加强锚杆支护强度，采用加密锚杆、点柱、架棚、锚索锚固、全长锚固等方式，强化支护技术与质量。在实际煤矿巷道掘进支护中，不可使用永久支护的锚杆、钢带、锚索、金属网起吊设备等，及时性、定期性对锚杆支护情况进行检查，还需加强失效锚杆、支护顶板的检查与修复。

4结束语

综上所述，随着煤矿行业的发展，煤矿巷道掘进支护随之得到发展，锚杆支护属于巷道掘进支护方式下开创出的新工艺技术，现阶段锚杆支护技术在煤矿生产中应用越来越广泛，不论是支护方式、设计、施工要求等也逐渐成熟，为煤矿企业安全生产创造了条件，煤矿生产效率与质量均能得到提高。

参考文献：

[1]刘晓恒，王锴，江帅等.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].煤矿机电，2013（2）.

[2]刘建忠.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].科学之友，2013（12）.

[3]刘艺.山西某煤矿高应力软岩巷道锚杆―锚索支护技术研究[D].昆明理工大学，2012.

[4]张钦祥.保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术[D].中国矿业大学（北京），2013.

[5]彭余生.浅谈煤矿综放回采巷道锚杆支护技术的应用[J].中国科技信息，2012（15）.