张锦潇
山西小回沟煤业有限公司
摘要：文章介绍了煤矿掘进巷道支护技术的发展历史和现状，分析了不同的锚杆支护方式的作用，并探讨了煤矿掘进巷道中锚杆支护方式的设计与施工要求。
关键词：锚杆支护；煤矿；巷道锚杆；
1.引言
在煤矿安全生产的过程中，首先要选择适合的支护方式，才能安全实行接下来的煤矿开采工作，若得不到有效的巷道掘进支护技术的支持，则难以保证煤矿开采安全顺利的实施，因此，巷道锚杆掘进支护技术是保证煤矿安全、稳定开采的前提。在实际的煤矿巷道掘进中，从实际的煤矿地质情况出发，选择最佳的巷道掘进支护方法，支护技术，施工工艺，是煤矿安全生产第一个要思考的问题。煤矿掘进巷道支护技术由最传统的木支护到砌碹支护，再到型钢支护，直至发展为现在的锚杆支护，与传统的支护技术相比，锚杆支护不仅易于获得理想的支护效果，同时此种支护方法具有操作方便，快速安装，安全性高，造价经济，维护方便等优点，为煤矿掘进人员减轻了不少工作负担，煤矿生产效率与安全也能得到保证。锚杆支护技术在煤矿生产中得到大量运用，现阶段已成为煤矿企业安全开采的重要技术之一。
2.煤矿掘进巷道支护技术的发展情况
二十世纪五十年代以来，我国煤矿企业的锚杆支护技术逐渐得到发展与应用，据相关研究数据表明，我国平均每年大、中型煤矿巷道掘进长度超过一亿米。随着时代的进步与科技的飞速发展，我国煤矿掘进巷道支护技术越来越完善，相关的研究理论也相对丰富，支护技术的发展经历木支护、砌碹支护、 型钢支护、锚杆支护，按照支护形式可分为两个阶段：其一为单体锚杆群支护阶段，另一阶段为组合锚杆支护阶段。从一九五六年开始，锚杆支护技术逐渐在国内得到应用，此时尚处于单体锚杆群支护阶段，国内尚未形成完善的锚杆支护理论，根据最早的悬吊理论、楔形剪切理论，锚杆支护材料包括：水泥沙浆、钢丝绳、木锚杆等，各锚杆间无托板也无杆体联系，锚杆只能起到悬吊作用，不能对围岩产生保护作用，属于一种被动式承载。直到二十世纪七十年代，锚杆支护计算理论才逐渐丰富完善，根据组合支撑梁理论、组合支撑拱理论，发展为组合锚杆支护阶段，许多煤矿巷道围岩岩性比较软，出现许多大断面巷道，原有的单体锚杆群支护已不再适用此种复杂的地质，因此，在巷道支护中组合锚杆得到应用，组合锚杆包括树脂药卷钢筋锚杆、水泥药卷钢筋锚杆、金属锚杆等材料，当遇到围岩比较破碎的情况，可加设金属网，在动压严重的巷道支护中可加设钢带、钢架，以保证围岩的稳定性。锚杆除了悬吊作用以外，还可实现组合拱、组合梁作用，承载力进一步得到提高，而且支撑力也得到显著增强，经大量的理论研究证实，组合锚杆相较于单体锚杆，巷道支护效果更佳，更有利于保护煤矿企业的安全生产。随着我国煤矿掘进巷道开采规模逐渐扩大，掘进深度也越来越深，对支护技术的要求也越来越高，因此通过合理的锚杆支护方式，再辅以快速掘进机，更有助于提高掘进速度与效率，也为煤矿企业安全高效的生产提供了先进的支持，位企业创造更大的经济价值，与此同时锚杆支护技术也得到大力发展和应用。锚杆支护技术是新形势下煤矿巷道发展的必然结果，锚杆支护属于一种新型的支护工艺，锚杆支护发展初期，主要的类型包括端部锚固树脂类锚杆、机械类锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、管缝式锚杆等，但是在早期锚杆支护技术的支护效果不是很理想，支护强度较低，安装复杂，生产成本高，一旦在复杂的地质环境下使用，则难以发挥作用，随着锚杆支护技术研究力度的不断加大，锚杆支护技术应用范围越来越广。
3.基于不同的锚杆支护作用分析
现阶段煤矿掘进巷道支护方式大多以组合锚杆支护为主，根据实际的煤矿巷道情况，采取合适的巷道支护方式，形成不同的组合锚杆支护方式，基于不同的锚杆支护方式，对其作用进行分析。
3.1 悬吊式锚杆支护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆早期的锚杆支护主要以悬吊为主，根据不同的围岩情况，悬吊式锚杆支护存在许多不合理的地方，当围岩周边细碎岩石较多，围岩就存在 一定的问题，如果在此基础上悬吊锚杆，不仅难以保证锚杆支护的稳定性，还会加重巷道围岩层的跨落，进一步破坏围岩整体结构。
3.2 组合梁锚杆支护。由于巷道围岩属于一种岩性结构，分为多层次的岩石层，岩层表现为多种多样。采用组合梁锚杆支护，将多层围岩锚固起来，用于加强围岩承载力，当岩层过于破碎，可以凭借岩石层间的相互摩擦、挤压，也可促进围岩稳定，难以表现此种支护方式的效果
3.3 组合拱锚杆支护。组合拱锚杆支护相较于组合梁锚杆支护，当岩层过于破碎，可以凭借间自身获得围岩的稳定，组合拱锚杆支护也可发挥更大效用，例如一些大断面巷道、拱型巷道中，采用组合拱锚杆支护，将多层破碎围岩锚固起来，减少围岩的跨落，依靠岩石层相互摩擦、挤压，提高其拱形结构的承载能力，防止围岩变形，促进围岩的安全与稳定。
4.煤矿掘进巷道中锚杆支护的设计与施工要求
4.1 支护设计是巷道掘进的前提。在煤矿开采的前期准备工作中，首先要对煤矿巷道的安全情况进行调查分析，重点观测其巷道断面形状、稳定性等，在掘进的过程中考虑到岩石巷道松动圈，当掘进开采时对巷道产生一定的受采动压力，这时观测围岩松动圈的大小、形状等有无发生改变，根据试验结果，当受采动压力改变围岩松动圈的大小、形状等超过原有大小、形状的两到三倍，那么在开采前后，岩石巷道松动圈必然会发生比较大的改变，逐渐扩大围岩松动圈，在实际设计围岩松动圈，应以大松动圈为准。
4.2 锚杆孔设计与施工的注意事项。在设计锚杆孔的时候，应该根据相关设计规定，对锚杆孔的间距进行合理的调试，并做好标记，一般情况下，锚杆孔的间距不宜超过一百毫米，锚杆孔轴偏差不宜大于五度，锚杆孔深最好控制在锚杆长度以上，但不超过锚杆长度三十毫米，锚杆端部应推至孔底，其尾端暴露的长度不宜大于二十毫米。
4.3 锚杆支护施工应按照相关的施工规定。 在煤矿巷道掘进过程中，应严格按照相关的施工规定与要求，根据实际的掘进情况出发，做到标准化、规范化、有序化施工。在施工的过程中，为了提高施工人员的安全生产意识，在巷道内设置安全文明施工警示牌，并将其悬挂在醒目的地方，对施工人员起到提醒与规范的作用。在施工前要开安全生产分析会，定期对施工人员进行安全生产教育，加强施工人员的安全生产意识。施工人员要取得各项安全生产证件，方能上岗进行施工。另外还需加强对施工作业的监管与管理，保证任一施工阶段的规范化，有序化，标准化。对一些围岩支护情况比较复杂的巷道，应加强锚杆支护强度，采用 加密锚杆、点柱、架棚、锚索锚固、全长锚固等方式，强化支护技术与质量。在实际煤矿巷道掘进支护中，不可使用永久支护的锚杆、钢带、锚索、金属网起吊等设备，及时性、定期性对锚杆支护情况进行安全检查，遇到有问题的锚杆要及时更换。加强巡回检查，每班班长要把锚杆情况及时跟下一班班长进行汇报交接。还需加强失效锚杆、支护顶板的检查与修护。
5.结束语
综上所述，随着煤矿行业的发展，煤矿巷道掘进支护 随之得到发展，锚杆支护属于巷道掘进支护方式下开创出 的新工艺技术，现阶段锚杆支护技术在煤矿生产中应用越 来越广泛，不论是支护方式、设计、施工要求等也逐渐成 熟，为煤矿企业安全生产创造了条件，煤矿生产效率与质 量均能得到提高。
参考文献
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[3]王亚军,袁晓军.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].内蒙古煤炭经济,2016(Z1):88-89.
论文作者:张锦潇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/4
标签：巷道论文; 锚杆论文; 围岩论文; 煤矿论文; 组合论文; 技术论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第25期论文;