煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素研究

李勇强

摘 要：为了实现煤矿生产的安全有序进行，就应当对煤矿巷道中支护架构展开科学设计，如此不仅可为矿井作业人员提供有利安全保障，還能够缩减一定的生产成本。锚杆在煤矿巷道支护中的应用有着施工迅速、安全、经济等优势，然而锚杆支护质量却受一系列因素影响。文章通过介绍煤矿巷道锚杆支护概述，分析煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素，对改善煤矿巷道中锚杆支护质量的对策展开探讨，旨在为如何促进煤矿巷道中锚杆支护质量的全面提升研究适用提供一些思路。

关键词：煤矿巷道 锚杆支护 质量 影响因素

中图分类号：TD92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（b）-0041-02

现阶段，锚杆支护技术在我国煤矿巷道的施工中得到广泛推广，伴随巷道掘进技术的不断发展，煤矿巷道锚杆支护受力状况、支护状况同样获取了极大的提升。如今锚杆支护技术作为一项新型支护技术在煤矿巷道掘进中获取了广泛的应用，一方面强化了煤矿生产的安全性，一方面促进了更可观经济效益的获取。但是锚杆支护应用面临煤矿巷道一系列因素的影响，诸如地质构造、矿体采动、周边压力等等，由此还没有生成一套较为完善系统的锚杆支护理论[1]。

1 煤矿巷道锚杆支护概述

锚杆自主的主要作用机理为，借助锚杆轴向支撑力，转变围岩中的岩应力，强化其抗压水平，进一步实现对围岩变形的有效控制。就煤矿巷道锚杆支护发展历史来看，锚杆支护历经了机械式、端部树脂式、快速水泥式等形式，而此部分锚杆支护形式所具备的支护强度、稳定性已然难以符合现如今煤矿发展需求，它们均属于一类被动支护方式，且仅适用于部分常规地质构造的支护。

伴随科学技术的迅速发展，煤矿巷道支护中逐步引入了一系列新技术、新设备，就好比动态支护、高强度螺纹钢等，此部分新技术、新设备的引入一方面可强化锚杆支护的稳定性，一方面可提升锚杆支护的主动性。此外，此部分新技术、新设备能够使围岩获取主动加固，进而提升围岩完整性、稳定性，同时它们还能够节省人力、物力，构筑良好的施工环境，以为加快巷道掘进速度、提升支护断面利用率提供有利保障。

2 煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素

即便锚杆支护有着十分明显的优势、可观的效益，但期许目的的达成是以良好施工质量为重要前提的，然而结合实践分析可得知，煤矿巷道锚杆支护受诸多影响因素，一定程度上加大了质量控制的难度。

2.1 地质条件影响因素

复杂地质条件意味着作业环境存在一定的危险性，也一定程度提升了锚杆支护的难度。就好比，伴随岩层容重与埋深的提升、加大，地应力会不断变大，进而围岩稳定性便会降低，围岩变形破坏程度会越来越严重，最终对锚杆支护效果、使用周期构成不良影响。又好比，大变形、高应力锚杆支护，即便能够获取充分的冲击韧性及延伸率，然而伴随围岩变形程度的不断加大，通常会由于无法控制锚杆离层而造成断裂失效。

2.2 巷道断面影响因素

锚杆支护质量同样受巷道断面尺寸、性状一定程度影响，就好比原岩应力维持不变期间，选取锚杆支护转变围岩应力分布，以保证围岩顶板完备，然而伴随巷高、巷宽的不断加大，锚杆所承载的剪切力会不断加大，其中帮肩、巷顶等位置的锚杆受力加大相对显著，一旦受力大于锚杆实际抗剪强度，就会造成变形或者断裂，进一步导致质量失效；再者矩形断面通常会由于受压水平不足而对锚杆支护提出严苛的要求，如果施工质量无法对预定要求予以满足，就会使得支护效果出现降低情况[2]。

2.3 材质影响因素

一般而言，锚杆支护施工质量受其材质选取很大程度影响，好比树脂、钢材等材质选取不合理，或者螺母丝扣精度、强度不满足要求等，均会经由影响锚杆质量而缩减锚杆支护效果。如果锚固剂质量不合格或者产生的环形厚度不匀称，便会缩减锚杆与岩层相互的粘接力，从而对支护效果构成不利影响。如果大采深煤矿巷道中选取扭矩不足300 N·m的一般锚杆，通常会由于欠缺延伸性而造成锚杆断裂失效。

3 改善煤矿巷道中锚杆支护质量的对策

为了实现煤矿生产的安全有序进行，就应当对煤矿巷道中支护架构展开科学设计，如此不仅可为矿井作业人员提供有利安全保障，还能够缩减一定的生产成本。锚杆在煤矿巷道支护中的应用有着施工迅速、安全、经济等优势，然而锚杆支护质量却受一系列因素影响。全面煤矿行业在时代发展新形势下，要与时俱进，大力进行改革创新，运用先进的科学技术不断优化煤矿巷道锚杆支护。如何进一步促进煤矿巷道中锚杆支护质量的全面提升可以从以下相关对策出发。

3.1 加大对地质特征分析力度

强化锚杆支护支护效果的重中之重在于应随机应变、科学合理地开展锚杆支护，尤其是在相关复杂地质环境下应用锚杆支护过程中，对地质特征进行全面分析十分关键，技术人员应当选取先进的检测设备、手段来对巷道地质特征进行精确检测分析，从而有效消除巷道支护相关安全隐患[3]。就好比，技术人员可借助GIS、矿压监测、摄影测量等测量技术来对围岩强度、地应力、岩土等展开系统分析，从而提升对支护煤矿地质特征的明确认识，进一步为锚杆应用提供基于数据与理论的技术支持。

3.2 优化锚杆支护设计

要想进一步提升煤矿巷道中锚杆支护质量，为煤矿生产开采提供重要安全保障，要求技术人员应当自实际情况着手，对锚杆支护支护方案开展设计，技术人员应当将实际监测获取的数据作为依据，以对锚杆支护方案开展逐步优化，就好比倘若扭矩力超过400 N·m时，锚杆预应力提升速度相对缓慢，因此扭矩数值应当尽可能调节至300～400 N·m之间，为了防止锚杆由于延伸率不足锚杆容易产生断裂情况，可于托盘、螺母相互配备球形让压管，一方面可经由加大让压载荷值，来提升锚杆延伸率，一方面可经由对钻孔、杆体、锚固剂等进行优化，使其更为契合，从而获取更为科学规范的锚杆支护参数，最终实现提升支护质量的目的[4]。

3.3 强化锚杆支护质量分析

相关实践研究得出，在对软岩巷道支护过程中，树脂全长预应力锚固支护技术相对适用，针对极强动压巷道支护应当选取高预应力、短强力锚索，全长预应力锚固结合断面配备的锚杆组合技术来开展支护，就深部沿空留巷支护而言，应当选取树脂加长锚固强力锚杆与锚索的支护组合，不过实际的锚杆支护参数、设置还是应当随机应用结合煤矿巷道实际情况来明确。煤矿巷道锚杆支护应用全面过程中，应适时对锚杆牢固程度开展检测，并对锚杆承载力、拉力等一系列数据信息进行准确登记，一旦引发不良情况，便应当第一时间采取科学应对措施[5]。

4 结语

总而言之，锚杆支护是现阶段我国广泛应用的一种煤矿巷道支护形式，其支护质量可对煤矿生产开采安全性及经济效益获取产生很大程度的影响。相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素，“加大对地质特征分析力度”“优化锚杆支护设计”“强化锚杆支护质量分析”等，积极促进煤矿巷道中锚杆支护质量的全面提升。

参考文献

[1] 陈亚东，赵建华，周磊，等.锚索补强支护技术在田陈煤煤矿回采巷道的应用[J].科技创新导报，2010（20）：119.

[2] 狄飞平，张金山，陈世江.东胜矿区某煤矿回采巷道支护方案的研究[J].现代矿业，2011（4）：45-46.

[3] 王金华，康红普，高富强.锚索支护传力机制与应力分布的数值模拟[J].煤炭学报，2008（1）：33-36.

[4] 刘腾飞.浅析煤矿巷道的支护形式及在煤矿安全生产中的应用研究[J].科学时代，2013（21）：162-163.

[5] 康红普，吴拥政，何杰，等. 深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践[J].煤炭学报，2015，40（10）：247-248.