摘要：随着时代的发展以及相关技术的成熟与进步，并广泛应用于煤矿掘进巷道支护技术。煤矿掘进巷道锚杆支护方式已经逐步发展成为一种高效、安全快速的煤矿掘进巷道支护技术，同时也成为了现代煤矿产业发展的重要安全保障。但是由于煤矿开采环境的复杂，使得锚杆支护方式的选择与应用面临巨大的抉择。如何结合实际工作的开展，就锚杆支护方式的应用予以升级，这无疑成为了相关从业者亟待解决的难题。
关键词：锚杆支护；加固技术；巷道掘进；应用
1巷道支护概述
1.1巷道支护技术
对于巷道支护技术而言，不管是从方法手段，还是从理论层面来说，它都具有多元化特性。从宏观层面着手，主要存在围岩支护、加固与多元支护等不同技术。其中围岩支护也是被动支护，以金属支架支护为代表，借助金属支架作用于巷道围岩表面，以此来规避或者控制围岩变形。此种支护属于被动性支护，在具体的使用过程，存在一定的隐患，安全性不高；围岩加固属于主动支护，以锚杆支护为主，随着技术的发展，该技术日益成熟，支护力度作用于围岩中的巷道，不仅可支护巷道围岩表层，还可调整围岩变形周期；多元支护是一种最为常用的巷道支护技术，也被叫做复合支护，同时使用几种支护形式。
1.2支护形式
1.2.1棚式支架
按材料不同有木支架、金属支架、预制钢筋混凝土支架。支架可在制作厂加工，也可在现场加工，采取边掘进边架设。棚式支架的架设顺序为：挖棚腿窝一立棚腿一上顶梁一打角楔一背顶梁一背帮一加撑柱或架设支架纵向拉杆。木支架、金属支架既可用作石材支护的临时支架，又可作为永久支架。
1.2.2锚杆支护
将锚杆锚入围岩内，使巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带，以达到支架和围岩共同工作目的的巷道支护。锚杆种类较多，按其结构形式有4类22种，矿山常用的锚杆有楔缝式、胀壳式 倒楔式以及树脂和水泥等点锚式锚杆；全长粘结式水泥砂浆锚杆（包括钢丝绳锚杆）；管缝式、胀管式等摩擦式全长锚固锚杆；楔管式、砂浆楔缝式和砂浆楔管式等综合式锚杆。锚杆材料可采用金属材料或者竹、木。
1.2.3喷射混凝土支护
用压缩空气将混凝土拌合料经喷枪高速喷射于岩壁表面。并与岩壁紧密粘结，构成支承结构的井壁支护。它与锚杆、钢筋网、钢纤维相结合，能提高喷射混凝土的整体性，可用作临时支护和永久支护。喷射混凝土支护具有许多优点：能使混凝土与围岩紧密粘结，在巷道周壁形成岩石拱，充分发挥围岩的支承作用；巷道开挖后能及时支护围岩；喷层可以薄层支护巷道，具有良好的柔性，对初次地压大的岩层支护效果好；能填补巷道表面的凹穴，缓和应力集中；能及时封闭岩面，减少岩石的风化变形
2采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素
2.1巷道围岩强度因素
巷道的稳定性与围岩强度息息相关，为了可以形成对巷道的良好支护和支撑，需要经过勘察并结合围岩强度进行支护技术的合理采用。如果围岩强度可以在锚杆支撑下，实现了自身强度的提高，那么可以进一步加大保护支撑力。围岩勘察的过程中，主要针对地质应力的承载能力进行了解和分析。承载能力的高低与顶板位移的大小有着直接关系，承载性能强，当地质应力增加的情况下，会降低顶板位移的大小，发挥相应的保护和支撑效应。所以，巷道掘进施工中，需要关注围岩强度提高支护有效性和掘进安全性。
2.2地应力因素
煤炭开采工程中，地应力是具有较大安全影响的。其表现在会增加岩体位移、支撑物变形失效、煤层压松等方面，甚至还会造成岩层断裂、工程坍塌。为了有效解决这一隐患，确保采矿工程的顺利进行，具体的巷道掘进与支护时，务必全面有效的采取技术方案对作业面形成支撑体系，与此同时，科学处理采空区，以促进采矿作业的安全进行。例如，对顶板岩层进行支撑控制，这一方式在当前的工作面保护支撑中较为常见，顶板管理支护技术即工作面支撑与采空区处理的有机结合。
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2.3巷道断面尺寸及形状因素
巷道掘进中，巷道围岩应力的优化和保护支撑是必不可少的，这就会造成断面出现应力不均的现象，为了可以使应力得到分散，应当在实际过程中严格控制巷道断面的形状和尺寸。
3.巷道掘进施工中支护技术要点的分析
为了确保整个掘进工程得以顺利实施，巷道支护工作是整个工程实施的关键所在。以下就几种常见的支护技术要点进行分析，在实际应用中，必须结合实际针对性地进行选取。
3.1临时性支护技术要点分析
临时性支护是为了满足巷道掘进的需要，在实际掘进过程中，经常需对巷道进行临时性支护。例如利用木支架在巷道进行支护时，主要是采取梯形的木棚子，具有质量轻和便于加工和安装的特点，所以其具有较强的适应性，而其缺点就在于强度低和防火性较差，因而其往往属于临时性的支撑，在服务不久之后就需要更换。再如，在利用金属支架进行巷道掘进支护时，主要是考虑到其不仅具有较强的强度，且便于拆装和重复使用，因而其既可作为临时性支护措施，也可作为永久性支护措施。但其不管是临时性还是永久性支护措施，均需紧密结合服务年限，对其背板材料进行确定，这主要是为了考虑成本的需要，所以木板主要用于临时性支护背板，而混凝土预制板则作为永久性支护背板。
3.2永久性支护技术要点分析
在做好临时性支护的同时，还需做好永久性支护工作。这就需要紧密结合实际需要，针对性地确定其支护的类型。常见的永久性支护技术主要有以下几种：
3.2.1锚杆支护技术。这一支护技术因其有着较强的支护效果而得到了广泛应用，其经济性、快速性和安全性都具有较强的优势。常见的锚杆支护主要有顶板锚杆和煤帮锚杆，且其规格和性能的不同，使得其支护类型较多。例如复合玻璃钢锚杆，杆体材料主要是采取具有较高强度的玻璃钢，而内端头则以左旋麻花结构为主，其锚杆杆体的外部尺寸最大不超过26mm，因而在孔径28mm～32mm的钻孔中采用，且确保锚杆和岩石层面为正交，且最小的角度应大于75°，在安装锚杆时应紧密结合锚固剂对其搅拌的时间进行确定，且在安装过程中应确保一次性锚固到底，严禁存在中断的情况；
3.2.2预制钢筋砼支架。这一支护技术主要是利用混凝土制作支架，并在矿井内将其装配，确保梁柱接口的紧密性，所以其不仅具有较大的支护强度，且成本较低，但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁，主要是在前面的临时支护措施下，采用3根吊挂前探支架，按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置，每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配，固定点必须大于2个，并确保其紧固性，才能确保其支护效果；
3.2.3混凝土支护。主要是采取喷射混凝土的方式制作混凝土支架，并将混凝土支护和锚杆支护进行有机结合，从而更好地对围岩进行封闭和固定。所以在具体实施过程中，首先应科学布置喷射混凝土的设备，以确保施工的安全性和操作的高效性。当掘进之后，首先应安装临时性锚杆，并喷射薄层的混凝土，当喷射到设计的厚度后，应进行锚杆安装，再通过锚网喷射混凝土的方式，增加金属网强度，从而更好地确保整个混凝土支护效果。
3.3现代科学技术的应用
在做好上述工作的基础上，为了更好地确保整个掘进工程顺利的实施，还应切实加强现代科学技术的应用，从而更好地为确保整个煤矿掘进工程顺利的实施奠定基础。例如矿压在线监测系统的应用，对巷道支护工况进行监测，实现自动化采集分析，才能更好地满足采矿掘进工程施工的需要。
4结语
总之，随着煤炭市场全面开放，创新巷道支护技术，不仅可以大大降低原煤生产成本，还能够提高经济效益和社会效益，因此必须加强重视。煤矿深井巷道支护技术，需要根据实际的地质条件，综合考虑开采顺序、服务年限，使用要求等，只有选择恰当的支护方式，才能避免由于反复维修而增加的支护费用。在巷道支护不能满足安全生产需要的情况下，应认真分析其中原因，以此达到安全生产的目的。
参考文献：
[1]罗秀华.煤矿深井巷道支护技术探究[J].科技与企业，2012（12）：266-266.
[2]隋彬，黄小平，方山坡等.煤矿深井巷道支护技术探究[J].建材与装饰，2013（6）：209-210.
[3]张文敏，姜丽丽.煤矿深井巷道的支护技术探讨[J].中国科技财富，2012（6）.
[4]王磊.浅谈煤矿深井软岩巷道支护[J].科技致富向导，2014（20）：41-41.
论文作者:刘小雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/7
标签：巷道论文; 围岩论文; 支架论文; 锚杆论文; 技术论文; 混凝土论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第23期论文;