巷道掘进中锚杆支护技术分析

摘要：由于煤矿的开采强度在不断增加，使得煤矿巷道的断面面积不断增大，而传统的支护方式已经没有办法适应煤矿的开采，需要对煤矿支护技术不断地创新，使得其拥有完整的技术。锚杆支护技术是当前煤矿开采中比较重要技术，锚杆支护能够适应周边岩石的发展趋势，保障在巷道内工作人员的安全，从根本上提高开采的工作效率，为企业创造更高的经济效益。？

关键词：锚杆；支护；技术

1.引言：锚杆支护技术是巷道支护的主要技术，也是井巷快速掘进技术的组成部分之一。随着锚杆安装技术的不断发展和完善，掘锚一体化快速掘进已成为有成效的掘支工艺之一，特别是井下煤矿，在岩巷中的锚杆支护率达到80%。在破碎巖层的巷道快速掘支工艺中的主要支护技术也是锚杆支护技术。其核心就是把锚杆、喷射混凝土和各种施工机具有效地组织起来并配合先进的施工工艺，形成一整套作业线，从而提高综合成巷速度。

2. 煤矿巷道锚杆支护技术概述？

锚杆支护技术原理是通过锚杆的轴向承载力承受一定范围围岩的自重，这种结构能将原本为单向受压（或双向受压）改变为三向受压，大大降低某一点的受力，从而实现综合效果的提升。锚杆支护技术能够非常好地改善岩石的承载力和抗压力，这就增强了周围岩石和区域的承载力。锚杆支护技术由来已久，特别是在我国煤炭行业的应用非常广泛，经过多年的发展和进步，锚杆支护技术以不同的形式呈现在大家面前。这些形式主要有钢丝绳混合砂浆形式、混合水泥支撑形式、机械式支护形式等。但如果要想从根本上提升整个系统的稳定性和安全性，就必须使用先进的支护技术取代传统的支护技术，这就引入了高强度螺纹钢以及动态设计的方式，新材料的使用能够提高整体的强度。

3. 锚杆支护作用机理分析

锚杆支护的主要作用在于实现对锚固区裂隙张开、离层以及滑动和新裂纹产生等的控制，保证围岩处在受压的状态，这样就能够有效的实现对围岩出现剪切、弯曲变形以及拉伸的抑制，尽可能实现对锚固区围岩的完整性的有效保证，从而使锚固区围岩的稳定性以及整体强度得到保证，主要表现在以下几方面：

第一，锚杆支护中的加固作用，在对煤矿掘进巷道进行支护的时候，锚杆是会随着巷道中的顶板按照一定的距离来进行排列的，在顶紧力的作用之下，就会使得每一根的锚杆周围形成压缩性的区域，该些区域中进行连接，会使得煤矿周围的岩石形成具有一定厚度的T型压缩带。这样在一定程度上就能够实现稳定性，同时还是能够承受住极大的压力，防止周围的围岩出现松动的情况。

第二，锚杆悬吊的作用。主要就是指将锚杆悬吊在松软与危岩之上，在这个时候就会由锚杆来承受住松软的危石的重量，进而控制住岩石下沉。

第三，锚杆组梁作用。在煤矿掘进巷道中，在顶层来安装锚杆就会使得锚杆的顶紧力产生一定的组合梁作用，进而增强整体的承受能力。

4. 煤矿掘进巷道锚杆支护技术的应用

4.1 修复巷道

因为在使用整体的混凝土支架实施煤矿掘进巷道支护时，由于会存在采动压力，就会使混凝土支架出现裂缝，这时就需使用锚杆对混凝土支架及时修复。如当煤矿巷道的围岩表层出现浮石的情况下，就可利用混凝土锚杆来进行巷道的修复；或当发生事故时，可利用有槽钢的锚梁阻止发生岩石滚落的问题，从而保障作业人员生命安全。在这种情况下，就需清除锚杆支护巷道顶板的岩石，之后继续进行巷道施工作业。

4.2 防治巷道底鼓？

锚杆支护技术的应用可防治巷道的底鼓，具体做法是利用锚杆在锚梁和巷道横交的位置上拉近煤矿掘进巷道的底板，之后就可以进行底鼓的防治。在施工的过程中，金属锚杆和混凝土锚杆都可以使用。此外，在使用钢丝锚杆防治巷道底鼓时，还要使用药壶爆破方法，可增大鉆孔，继而把巷道断面处的钢绳作为绳套，引到钻孔底部。

4.3 加固水平间煤柱？

在煤矿掘进巷道的过程中，实施厚煤层的开采时，需加固水平间煤柱，就需利用锚杆支护技术来进行水平间的煤柱加固，以此获得比较高的经济效益。在实施锚杆支护技术前，首先需根据煤层厚度来选取桁架式的支护方式，以此来实现煤柱的支护工作；此外在回风顺槽和工作面的交叉位置上，还应安装木托梁，在这个基础上要利用锚杆支护技术完成托梁的安装工作，同时也可实现水平间煤柱的加固。当前，锚杆支护技术广泛应用于无人采煤法开采倾斜的煤层上同。

5. 存在的问题

就当前锚杆技术发展的情况来看，其与传统的支护技术发展相比较，具有一定的优势，但是其中还存在一定的问题。

第一，机械程度不高。我国煤矿在开采中由于受到地质条件的变化影响，其采用的支护作用的时候一般都是采用悬臂式的掘进，但同时还是需要采用多种不同的配套作业来进行协作。但是该种配套工作在一定程度上会使得整体工作效率低下，并且还会严重影响到工作人员的安全。

第二，锚杆与掘进技术的工作效率匹配程度不高。在进行悬臂式掘进巷道时，需要掘进工作完全停止后才能够实现锚固的作业。在进行掘进巷道时，其中锚固与掘进之间有着一定的重叠，但是在一定的锚固作业中是多于掘进作业的。采取锚杆等机械设备时需要不断地对巷道来进行工作，但是这样也就延长了作业时间，使得巷道的底板发生了一定的损坏。

第三，相应的配套技术有待完善。在锚固技术中，钻眼是不能缺少的一部分。在实施锚固的钻眼时，是需要将钻孔中的岩屑清除掉的，这样就需要使用大量的水来将其冲出来，冲出来的岩屑都会随着水流流到巷道内的底板之上，可能还会随着气流充满整体巷道之内。这样在一定程度上必然使得整体施工作用难度有一定的提高，同时还会影响到锚固工作人员的安全。

6.煤矿锚杆支护技术优化措施

6.1 提高支护人员专业技术水平

煤矿支护技术能否成功最为关键的因素之一是施工者的技术水平。加强施工人员的培训，提高作业人员的操作技能和业务水平能够保证锚杆支护工作的有效进行。在锚杆支护施工过程中，除了安装之外，需要不断进行检测，此时就更需工作人员具备过硬的专业知识和技术水平，才能保证支护工作快速、高效的运行，同时也能够提高系统的安全性。

6.2 强化支护监管力度

锚杆支护的工作结束后，煤矿开采随即进入到正常阶段，因此，锚杆支护的检测对于保证系统的有效运行非常重要。锚杆支护检测工作需要随时关注支护数据的变化，通过整理和分析这些变化，适时调整采场支护来确保整个系统的安全性。一旦发现锚固支护存在安全问题，应及时组织相关的技术人员进行检修和处理，保证煤炭开采能够顺利进行，提高煤矿开采的安全性。提高锚杆检测技术水平是以应力检测为基础，通过仔细检测，结合现场实际施工情况，进行动态模拟，从而计算得出锚杆运行的数据。锚杆支护检测应该全面、连续地进行，及时发现可能存在的质量问题，并通过技术手段妥善解决，预防冒顶事故的发生。

结束语

总而言之，在煤矿锚杆支护技术不断地研究和实践下，巷道支护中的问题逐渐得到解决，并获得了巨大的经济收益，在实际的煤矿开采中，锚杆支护技术已经成为了矿井生产中必备的技术，在保证巷道安全方面具有重要意义，可以有效克服各类岩层对巷道工程造成的影响，保证煤矿开采作业的顺利开展。

作者简介

孙向明，1983出生，男，？工程师，2008年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业。现工作于龙煤鹤岗矿业有限责任公司振兴煤矿技术组。endprint