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摘要：影响煤矿开采过程安全性的因素较多，而合理应用煤矿巷道支护技术至关重要。鉴于此，本文首先对煤矿巷道支护的主要形式进行了简要分析，并详细探讨了煤矿巷道锚杆支护技术的实际应用方法，以供参考。
关键词：煤矿巷道；支护技术；研究；应用
只要挖掘多个巷道才能够顺利的进行地下煤矿开采，因此巷道的稳定性直接关系到煤矿开采的安全性。近年来，我国在积极进行煤矿开采的过程中，其广度和深度都在明显提升，因此需要面对更加复杂的地质条件，这就给巷道支护提出了更高的要求，在这种情况下，积极加强对煤矿巷道支护技术的研究与应用探讨势在必行。
一、煤矿巷道支护的主要形式
不同支护形式会对围岩产生不同的影响，以此为依据，煤矿巷道支护形式包含以下三种：
第一，以砌碹支护和喷射混凝土等为主的围岩表面支护；第二，以锚索支护、锚杆支护为主的围岩内部及表面的支护；第三，以注浆加固方法为主的完善巷道围岩力学性质或提升围岩自身强度的支护；第四，以应力控制技术为主的完善巷道围岩应力状态的支护。
目前棚式支架、锚喷支护和砌碹支护是我国最为常用的支护形式：
第一，棚式支架。需要对金属支架、钢筋混凝土支架或木支架进行应用，其中金属支架可以有多种形式，如圆形、拱形、梯形或环形等；从工作原理的角度来看，包含可塑性和刚性两种金属支架，从支架材料来看，包含U型钢或工字钢等金属支架[1]。值得注意的是，被动支护是棚式支架的主要特点，其违法同巷道表面进行紧密贴合，违法对围岩早期的变形能力进行有效控制，如果地质条件相对复杂，该支护方式效果并不理想。
第二，锚喷支护。可以有效密封巷道的周边，确保围岩不会受到水以及风等自然条件的影响，能够对围岩进行加固，同时可以将围岩的自承能力充分发挥出来，属于主动支护。据有关调查显示，在所有支护形式中，这一支护形式的应用效果最佳。
第三，砌碹支护。这一支护形式应用时间最长，需要对料石、现浇混凝土以及现浇钢筋混凝土等进行应用[2]。在对砌碹支护进行应用的过程中，操作相对复杂，需要耗费较长的施工实践，且无法与大幅度变形的围岩相适应，因此通常会在大巷或硐室中进行应用。
二、煤矿巷道锚杆支护技术的实际应用
（一）软岩巷道与锚杆技术
这一巷道特点如下：雨水易膨胀；易崩解；围岩强度低；有较强风化作用力；岩层在煤层顶部拥有较弱胶结性。通常拥有约5.5m厚度的煤层存在于软岩巷道中，在节理发育影响下，形成较低抗压强度。
目前有三种模式的锚杆支护：第一，煤岩体以被动地悬吊破坏或潜在破坏形式存在；第二，层、拱、壳和梁等结构形成于锚固区内；第三，改变锚固区围岩的力学性能、应力状态，控制围岩的变形与破坏。其中第三种形式是锚杆支护的主要形式，由图一可知，较低的预应力存在于曲线1的锚杆中，其支护作用几乎为零；较高的预应力存在于曲线5的锚杆中，支护作用较强，能够充分控制煤矿岩体扩容变形现象，且锚固区位移差较小；尽管一定的预应力存在于曲线 2、3、4中，但是其无法充分控制围岩早期的离层。
图一：锚杆受力变化曲线示意
在对锚杆受力后的变化特征进行充分分析的基础上，能够形成支护围岩响应曲线，如图二所示。图二中的5条曲线分别与图一中的5条曲线相对应，其中拥有较高预应力和强力的为曲线5，采用这种形式能够有效控制围岩；围岩出现较大位移的为曲线4，呈现出较低的稳定性和锚固力，所以会产生失稳问题；从曲线3可以看出，围岩在产生较大位移以后，会逐渐变稳；在破断前，较小的围岩变形产生于曲线2锚杆中，接下来围岩位移不断增加[3]。
图二：锚杆支护围岩响应曲线
（二）加强软岩巷道支护的措施
在采取相关常规措施措施的基础上，如果无法提升软岩巷道支护的稳定性，就必须及时开展第二次支护。在二次支护基础上，不仅能够保证一次支护中的柔性，还能够提升支护体强度。这样一来，围岩的变形就可以被控制在有限的范围内，确保其充分释放所承受的应力。同时，还必须重新摸排软岩巷道实际状况，有针对性的采取巷道支护措施，确保刚度、强度在喷层中有效提升，实现对软岩巷道的加固。还可以将锚梁支护技术应用于围岩较弱的区域，避免这一区域的扩大，将有效的约束力作用于围岩中。最后，要想降低围岩震动现象，还可以对光面爆破进行应用。
结束语：
综上所述，巷道稳定性对煤矿开采安全性具有直接影响，在这种情况下，近年来我国在积极进行煤矿开采的过程中，不断创新了巷道支护技术，极大的提升了巷道变形预防能力，为确保煤矿开采人员的生命安全奠定了良好基础。
参考文献：
[1]金庆波,蔺秀艳.1×19S—21.8多层丝预应力钢绞线研制及在煤矿巷道支护的应用[J].金属制品,2016,41(04):17-23.
[2]常聚才,谢广祥.锚杆预紧力对煤矿巷道支护效果的响应特征研究[J].采矿与安全工程学报,2017,29(05):657-661.
[3]王彬,姜媛.科技筑牢安全屏障——记中国矿业大学煤矿巷道支护专家张农教授[J].中国科技奖励,20117(08):70-71.
论文作者:任立峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/22
标签：围岩论文; 巷道论文; 煤矿论文; 支架论文; 曲线论文; 形式论文; 锚杆论文; 《基层建设》2018年第8期论文;