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摘要：本文主要分析了煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术，分析了如何进一步采取更好的技术提高巷道锚杆支护的效果，提出了关键的因素和技术措施，供参考和借鉴。
关键词：煤矿；矿建工程；巷道；锚杆支护；因素
前言
在煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的整个过程中，一定要重视其技术的应用效果，对技术的应用原理和支护的具体措施进行把握，才能够提高支护的整体质量和水平。
1、煤矿矿建工程巷道锚杆支护作用原理
矿建工程是我们煤矿安全生产的前提，而巷道掘进又是矿建工程中重要的一环。在巷道掘进中，锚杆支护技术由于其很多独有的优势而受到了广泛的应用。但是，由于这一技术中所涉及的要点比较多，而忽视任一环节都有可能给我们带来安全隐患。基于此，对于矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的研究有着较强实践指导意义。
所谓锚杆主要是指在巷道围岩体内安置的杆状锚栓体系。在我们巷道掘进之后，会在围岩中钻锚杆眼，并把锚杆安置到锚杆孔之中，这样就很好的起到了加固围岩的作用，进而对巷道的稳定起到维持的效果。一般来说，锚杆支护的作用原理可以分为以下几个方面：
1.1悬吊作用，这主要是指利用锚杆将快于冒落的软弱岩层及围岩悬吊到岩体之上，进而利用锚杆来承载弱岩和围岩的重量。
1.2组合梁作用，这主要是把平顶巷道层状顶板当做叠合梁，而这种叠合梁是以巷道两帮当作支点的，由于荷载的作用，每一层板梁都会各自弯曲，其上下缘将分别处在受压及受拉的状态。我们通过使用锚杆把板梁压紧以后，由于荷载的作用，则类似于一块板梁的弯曲，这就很好的提升了板梁的抗弯强度。
1.3挤压加固拱作用，通过在巷道周围进行锚杆的布置，可以很好的将巷道拱部节理发育的岩体进行连接，这样就在形成了一个具有很好自承能力的拱形压缩带，进而使围岩作用在支架上的荷载转变为了承载结构，最终对顶板压力级自身重量起到了很好的支承作用。
1.4减跨作用，这主要是指通过锚杆能够对力拱的跨度及高度进行有效地减小。举例来说，我们在巷道跨中安置一根锚杆，这就类似安装了一根支柱，这样就把以前的一个拱分成了两个。如果我们安置三根锚杆就相当于将以前的拱分成了四个。
2、锚杆支护关键因素实例分析
2.1锚杆支护现状
滴道煤矿的矿井巷道掘进施工为该煤矿建设的重点，而巷道支护问题对矿井的安全起着关键的作用。该煤矿其一号具体的每层分布为倾向北和北西，地层的倾角在1°～4°，该层的岩石的硬度在f=4～6之间，同时井内没有发生过断层或者是岩浆的活动；二号则为井田中唯一可进行开采的煤层，并且其分布比较广泛，特点则呈现出南厚而北薄的趋势。在2号的煤层的顶板可以将其分为基本顶、伪顶以及直接顶。其中伪顶多为泥岩、砂质泥岩等；直接顶则多为细砂岩；老顶为中-细砂粒岩。底板则主要为泥岩，并且其层位比较稳定，硬度也保持在f=4～6。
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针对上述工程是实际情况，对巷道锚杆的相关技术则采用以下的标准：
第一，杆体为普通圆钢，并且直径在φ18mm，同时上端则为240mm的扁麻花，下端则为100mm的螺杆，杆体的长度在1.8m；第二，其中的螺母采用M18的型号，厚度在12mm；第三，托板的标准则为长×宽×厚=140×140×6mm的热轧钢，并且其压槽的深度在10mm；第四，锚固剂采用其标准为Zφ35×300mm的树脂锚固剂。第五，锚固形式为采用端锚长度在480mm；第六，设计的锚固力的标准在5T及其以上；第七，其支护的密度则采用800×800mm的棱形的布置。
2.2存在的问题分析
第一，锚杆的不对等，导致对顶板的支护力的设计不能达到其设计的要求。针对直径为18mm的圆钢，其拉断力一般在10T及其以上，锚固力则在7吨以上，设计的值则在5T。但是，在该技术要求中，其采用的螺母的厚度在12mm，其抗剪力通常都比较小，通常时通过在1.5T～4.5T的压力的测试之下，其母丝全部脱落。托板的强度比较小，通过3.5T的测试，其托板变形，被压平。
第二，锚杆设计无预应力，从而不能对你顶板起到有效的支撑的作用。同时，在顶板发生下沉后，加大了顶板对锚杆所产生的压力；
第三，在工程中采用了Z型锚固剂，该锚固剂其典型的特点是其凝固的时间与CK型号的锚固剂相比要长很多。如CK凝固剂等待的时间为3分钟，而Z型则需要8分钟。而在施工的过程当中，施工人员加快矿井施工的进度，往往等不到8分钟，从而将支护设备进行施工，从而使得其顶有着很大下沉量，给顶带来很大的破坏性。
第四，2号矿井每层的顶板采用的是泥岩的顶板，从而使得其完整性和强度变低。
2.3对锚杆设计的技术改进
针对上述的试验分析，第一，采用变更螺母的方式，将现在的M18型号的螺母换成专用的锚杆螺母，其厚度在24mm；第二增加锚杆托板的强度，将现在的托板的厚度从6mm调整到8mm，以此保证其可承受5T以上的变形力；第三，将现在的Z型号的锚固剂改为CK锚固剂，后者是在施工的过程中做好对凝固时间的掌握；第四，开展顶板离层、下沉观测工作，以便能对变化的顶板及时采取措施进行支护。
3、煤矿巷道锚杆支护的技术突破
为了使矿井施工可以达到高效安全的目的，我们必须做好支护工作，做好一次支护是掘进工作中非常重要的一个环节。为了保证掘进工作的速度进而保证采煤接续，要求我们所采用的顺槽在其使用期内不间断的持续工作，也就是不存在维修的问题，从而使得整个采矿工作保持稳定，不因其他因素而暂时中止。并且对于一些工程量比较大的项目，比如说大巷和硐室等永久性工程，对这一方面的要求更高，因为它们被掘出之后就会安置很多的设备在其内，不安全的因素会变得很多，这就使得巷道的支护工作更加难以展开。
锚杆支护的作用原理对一次支护具有决定性的作用，这是因为锚杆技术有着不同于巷道表面支护的重要特征。我们在分析锚杆支护时不能够简单的利用研究连续体的方法去研究它，因为锚杆支护周围的环境相对来说比较特殊，存在很多的煤岩体，而煤岩体是属于不连续体的。另外，为了能够使锚杆的支护作用得到充分发挥，我们首先要做的是如何使锚杆支护工作中多产生的阻力扩散到围岩中，这样才能够很好的保证锚杆的锚固力。
下面从两个方面介绍巷道锚杆支护的技术突破。第一，由于锚杆支护的主要作用在于控制它四周的岩石等不会发生滑动、断层等等现象，使得四周的煤岩体保持完整，从而保证巷道施工的安全进行。而锚杆的预应力在这一过程起着非常重要的作用。因此我们要通过合理设计锚杆支护，提高锚杆支护的预应力。第二，研发更多能够精确检测岩地质特征的技术，以及提高支护材料的强度以及刚度，将施工技术、支护工程质量检测以及相关的注浆技术联合在一起，为巷道施工提供优越的有保障的支护技术。基于以上两点，我们研究出了高预应力以及强力锚杆支护技术，还研发出注浆与强力锚杆等等这些支护技术，同时，在具体的掘进工作中我们需要结合施工巷道的实际情况，因地制宜的采用相应的支护技术。
4、结束语
综上所述，在煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的整个过程中，确保煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术更加有效，本文总结了支护的关键要点和具体因素，供今后参考。
参考文献：
[1]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，2016(1)：33-36.
[2]周明，公建祥，颜磊.深井软岩巷道高强锚杆支护技术[J].中国矿山工程，2016(4)：34-37.
论文作者:许明坤
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/27
标签：巷道论文; 锚杆论文; 顶板论文; 锚固论文; 技术论文; 作用论文; 围岩论文; 《防护工程》2017年第36期论文;