摘要：煤矿开采工作具有一定的危险性，尤其是在十分复杂的地质条件进行作业，其开采难度以及危险性均呈现正比关系。现在我国的煤矿深度不断增加，巷道支护困难越来越大，巷道支护方式已经成为近些年煤矿研究的热点，对煤矿掘进中的支护技术问题进行积极研究，不仅有益于我国煤矿事业的发展，还充分保证煤矿工人的安全。
关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；应用
1煤矿掘进巷道支护技术应用的发展情况
我国的煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展与应用起步于上世纪五十年代，据调查研究表明，我国在大中型煤矿巷道的掘进方面已超过了年均一亿米。随着科学技术的不断发展与时代的进步，我国在煤矿掘进巷道支护技术、方法的研究越来越深入，并取得较为完善的发展。支护技术发展至今，主要历经了单体锚杆群支护与组合锚杆支护两大阶段，包括了木结构支护、砌碹支护、型钢支护以及锚杆支护的方式。
上世纪五十年代中期，锚杆支护技术开始应用于我国的煤矿开采掘进中，然而此时我国的锚杆支护理论还没有完善，锚杆支护处于单体锚杆群支护阶段，主要依靠的是早期思维悬吊理论与楔形剪切理论，锚杆支护使用的材料主要是水泥沙浆、钢丝绳以及木锚杆等，各个锚杆之间缺乏托板、杆体的联系，因而只实现了悬吊作用而无法保护围岩，具有较强的被动性。
到了七十年代，锚杆支护理论逐渐丰富、完善，在组合支撑梁理论以及组合支撑拱理论的指导作用下进入了组合锚杆支护阶段。围岩的岩性较软是煤矿巷道的常见特征，因此煤矿开采中大断面巷道也是极为常见。这种复杂的地质情况下，单体锚杆群支护已不能满足开采需要。树脂药、水泥药钢筋锚杆以及金属锚杆等的组合锚杆在巷道中的应用，可通过加设金属网、支护钢带、刚架等，保障围岩的稳定性，还可以通过组合拱、组合梁来进一步提高支护的承载能力，体现了更佳的支护效果。
2锚杆支护技术的作用
随着我国社会的发展与经济的进步，在一定程度上必然会使得对煤矿技术的要求不断地提高。由于煤矿的开采强度在不断增加，这样必然会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我国煤矿开采中比较重要与完善的掘进技术，其工艺效果比较简单、完善。
2.1锚杆支护技术
煤矿掘进巷道中在对锚杆支护技术进行设计时需要对当地煤矿地质资源进行分析与研究，针对不同的矿区来确定每一项支护的参数。锚杆杆体的选择应该具有高强度的螺纹钢，这样在回采工作的施工，顺槽靠近工作面的一侧是需要运用塑钢的杆体，根据巷道围岩的稳定性来进行分类，这样才能够确定杆体的直径大小。由于不同岩石地质是不同的，这样就会决定锚杆支护采用的原材料是不同的。比如说在坚硬的煤矿中通常采用的是树脂类型的锚杆，在比较松软的煤矿中则是需要采用全长的锚固。
2.2煤矿掘进巷道中的支护方法
煤矿掘进巷道中是需要运用一定的支护工具来进行支护的，这样在一定的程度上才能够改善围岩周围的稳定情况，为煤矿的开采提供了一定的安全空间。煤矿中围岩主要就是承受地压结构的，这样若是采用人工支护的时候是能够提高围岩的支护能力。煤矿开采中在进行掘进中，对于巷道中的保护都是与围岩周围的能力是一样的。煤矿支护技术是使用着不同的支护材料，这其中主要有金属支架、混凝土等支架。木材作为传统支护方式中的主要采用的方式与材料，由于自身很容易被腐蚀与燃烧等缺点，逐渐被其它方式所代替。就当前煤矿开采中采用的支护技术来看，锚杆支护技术已经逐渐取代了其它锚杆技术，进而成为煤矿开采中的主要支护方式。
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2.3锚杆支护原理
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白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。
3煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用
3.1悬臂煤矿掘进巷道锚杆支护技术
悬臂煤矿掘进巷道锚杆支护技术一般应用于国有企业中，在小型煤矿私企中应用的很少，与传统的悬臂巷道掘进锚杆支护技术比较起来，现代悬臂掘进巷道锚杆支护技术具有安全性高，效率高的特点。其主要是悬臂式掘进机、转载机、单体锚杆钻机、可伸缩带式输送机、通风除尘设备及供电系统等设备组成，悬臂煤矿掘进巷道锚杆支护技术在煤矿巷道掘进过程中具有重要的地位，此技术诞生于20世界60年代，为提高煤炭产量解决采掘失调问题，20世纪80年代初期中国引进了以AM50、S100掘进机为代表的机型，很大程度上提高了巷道掘进的速度。为满足当前中国煤炭开采的需要，中国自主研制了具有良好开采效率的EBJ-120TP型掘进机，此款掘进机能完全可以替代国外机型。
3.2采掘合一巷道锚杆支护方式
采掘合一技术和其它掘进技术比起来，可以将掘进和采煤同时进行，可以同时进行大断面落煤、运送等作业，节省了采煤工艺程序。这项技术极大地促进矩形断面双巷掘进和短壁开采。连续采煤掘进技术有两种运输方式：间断式运输和连续式运输。间断式运输运行设备有连续采煤机、给料破碎机、运煤车、锚杆钻车、铲车及胶带输送机；连续式运输运行时设备有连续采煤机、连续运输系统、铲车及胶带输送机、锚杆钻车。
3.3 煤矿掘进巷道锚杆支护方式
随着锚杆支护技术在煤矿支护的广泛应用，将锚杆支护技术和巷道掘进相结合已成为世界上主要采煤国要攻克的课题。为提高煤炭开采过程中巷道掘进速度，在连续采煤机或悬臂式采煤机的基础上发展起来锚杆钻车。当煤矿掘进巷道锚杆支护施工采用后张法预应力结构形式时，需要使用预应力锚具进行施工，摩阻锚具和机械锚具是目前广泛使用的锚具。摩阻锚具原理是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”形成锚旋作用，其特点是锚具应力损失较小、连接比较方便并且可以在未灌浆前重复地张扣或放松以调整预应力；后者则是通过在预应力钢材端部采用机械加工，形成一个适宜锚碇工作的条件来加以锚固，使预应力钢材形成锚旋，具有穿索方便、吨位大、变化多的特点，通常用于锚旋集束型高强钢丝或高强度粗钢筋。掘锚一体化掘进技术大大提高了巷道掘进效率。
结束语
我国是一个煤炭资源的大国，由于社会经济的发展在一定程度上导致我国对于煤炭资源的需求量不断增多。由于煤炭在开采中具有较高的危险性因而需要对其开采的技术与方法不断创新与提高，进而促进我国煤炭行业的发展。在煤矿掘进巷道中，其中比较常使用的是锚杆支护的方式，该种方法具有安全、快速的特点，对于煤矿巷道的掘进有着一定的保障作用。因而，在煤矿开采中采用锚杆技术已经成为必然的发展趋势。
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论文作者:曹峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
标签：巷道论文; 煤矿论文; 锚杆论文; 技术论文; 围岩论文; 组合论文; 悬臂论文; 《基层建设》2018年第18期论文;