摘要：早在20世纪初期，我国就引进了煤矿掘进巷道锚杆支护技术，但是由于当时的社会环境和经济状况的限制，使得该技术的应用受到了阻碍。直到20世纪90年代，该技术随着社会经济的发展得到了广泛的应用，在煤矿开采作业中发挥了至关重要的作用。但是随着相关技术的不断成熟以及煤矿资源的多样化，多种锚杆支护技术的有效应用成为煤矿企业关注的重点。因此，对其应用研究具有一定的现实意义。
关键词：煤矿开采；掘进巷道；锚杆支护
1煤矿掘进巷道中锚杆支护的必要性
1.1煤矿掘进巷道范围增加的需要
过去煤矿掘进巷道的范围比较小，长度也比较短，往往采用型钢支护和木棚支护等方法。然而，以往的支护方法已无法满足现代煤矿掘进巷道长度不断增加、范围不断扩大的需要，同时机械化应用程度也逐渐提高，故而对应的巷道断面要求越来越严格，这就要求必须对煤矿掘进巷道支护技术进行不断的创新和完善。
1.2煤矿掘进开采深度增加的需要
近年来，煤矿掘进开采深度不断增加，相应的开采强度和矿压也在不断增加，这就要求巷道支护强度也要得到有效增加。因此，在此情况下，想要达到目前煤矿掘进支护要求，就必须对现有的巷道支护技术方法进行创新和完善。
1.3确保煤矿掘进效率的需要
在煤矿掘进范围和深度不断增加的情况下，煤炭掘进效率也得到了有效提高。尤其是随着综掘机的应用与推广，如何有效地提高巷道支护效率显得尤为重要。因为要想保证煤矿掘进效率就必须使巷道支护效果和速度从根本上得到提升，所以，锚杆支护技术的应用是非常有必要的。
2煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用
2.1悬臂掘进技术
这种锚杆支护技术主要应用于国有煤矿生产中，和以往的悬臂掘进技术相比，现代化悬臂掘进技术更具安全性和高效性，这种锚杆支护技术包括悬臂式掘进设备、转载设备、带式输送设备、通风除尘设备和供电设备等设备。该技术最早出现于20世纪60年代，有效避免了采掘失调现象的出现；等到80年代，我国开发了S100以及AM50等机型，有效提升了煤矿采掘速度；最近几年，我国自主研制的EBJ-120TP型悬臂掘进机，其技术水平与国际先进水平相差无几。
2.2采掘合一技术
这种锚杆支护方式是指掘进与采煤共同进行，该技术的应用不仅可以提升掘进速度，还可以实现大断面落煤以及煤矿运输作业的同时进行，有效简化了煤矿开采工艺。对于传统煤矿开采技术而言，存在矩形断面以及短壁开采问题，限制了煤矿企业的良好发展，采掘合一技术能够实现矩形断面的双巷道掘进以及短壁断面开采，促进煤矿企业的发展。与此同时，采掘合一技术包括间断式运输以及连续式运输这两种运输方式，能够有效提升煤矿开采效率。
2.3巷道掘进技术
该技术将巷道掘进与锚杆支护进行有机集合，有效提升了巷道掘进速度。在应用该技术进行开采作业时，需要应用预应力锚具，应用最为广泛的预应力锚具为摩阻锚具与机械锚具。其中，摩阻锚具主要通过楔形锚具进行预应力钢材的处理，使其具备锚旋作用，这种锚具的应力损失比较小，应用方便，还能够通过重复张扣或者放松进行预应力的调整；机械锚具主要通过机械加工使预应力钢材形成锚旋，这种锚具的变化多样，具有较大的吨位，常用于高强度钢筋或者钢丝的锚旋。
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3锚杆技术在煤矿掘进巷道中的应用
3.1设计与施工要求
锚杆支护施工前期支护设计工作的质量直接决定着锚杆支护作用的发挥。在支护设计之前，先要对煤矿巷道截面的稳定性进行观测，同时对巷道围岩松动圈的形状和岩石松动问题进行观测和分析，然后确定出科学合理的锚杆支护方式。锚杆施工过程中必须严格按照施工要求进行，同时提高施工的标准性和规范性。采取如下措施：a)将警示牌设置固定在巷道内较为醒目的位置，从而达到规范施工人员行为、提高施工人员安全意识的目的；b)为了确保锚杆支护施工的规范性，施工单位需要加强对锚杆支护施工作业过程和施工人员的管理和监督；c)当面对的巷道较为复杂时，为了保证锚杆支护强度和施工质量，可采用架棚、点柱等多种方式；d)还应对锚杆支护效果进行定期检查，同时注意做好顶板和支护锚杆的检查维修工作。
3.2锚杆支护施工注意事项
a)锚杆孔的施工。严格按照相关规定和设计要求对锚杆孔的设计情况进行认真检查，并按照相关规定对锚杆孔间距进行合理调试，同时在图纸上标记好。锚杆孔在通常情况下应保持在100mm以内，锚杆孔的深度需大于锚杆长度，但不可超过锚杆长度的30mm。在进行锚杆孔施工之前，需砸掉悬浮于围岩表面的活石，并事先架设临时支护于冒落容易发生的位置。在锚杆孔施工完成之后，需将锚杆孔内的积水和岩粉清理干净；b)在锚杆安装时，一方面要确保锚杆托盘与巷道紧贴在一起，并清理干净托盘后的渣子；另一方面还需将锚杆利用机械扭紧；c)在锚杆支护施工现场应事先准备好测力计和紧力扳手，以保证完成拉力试验。
3.3锚杆技术在巷道掘进中的应用
a)巷道修复中的应用。当煤矿掘进巷道以混凝土整体支架作为保护时，混凝土支架容易受压力的作用而发生断裂，而利用锚杆支护技术能较好地完成对混凝土支架的修复工作。比如，当巷道围岩出现浮石时，就可利用钢筋混凝土锚杆对巷道进行修复；b)巷道底鼓防治中的应用。为了对巷道底鼓问题进行科学合理地治理，可借助锚杆将锚梁与巷道横交的位置拉向巷道底板。在巷道底鼓防治过程中，既可利用混凝土锚杆也可利用金属锚杆。比如，在利用钢丝绳锚杆对巷道底鼓问题进行防治时，可增加一些大孔在钻孔的底部位置，同时将位于巷道断面的钢丝绳制成绳套，且要保证绳套满足施工需求，然后将绳套引进钻孔的底部位置。如此一来，在巷道底板位置，通过引进的钢丝绳套设置窝槽，从而使巷道底鼓问题得到有效缓解；c)水平间煤柱加固中的应用。加固水平间煤柱主要被应用于对厚煤层实施开采时，实践证明，采用锚杆支护技术对水平间煤柱加固能取得较高的经济效益。在锚杆支护技术实施前，事先应对煤层厚度进行测量与分析来确定合适的桁架式的支护方式，同时还应安装木托梁在工作面和回风顺槽的交叉位置上。在以上操作完成之后，就可利用锚杆支护技术来加固水平间煤柱。
4煤矿掘进巷道锚杆支护方式的发展对策
4.1提高对组织建设及技术指导的重视
为了促进煤矿掘进工作的可持续发展，有关部门需要从大学生教育入手，加强组织建设，引导大学生树立正确的思想，积极学习煤矿掘进相关的理论知识与专业技能。与此同时，大学教师还需要加强技术指导，安排学生到掘进现场进行实践学习，提高大学生的实践能力，为以后的岗位工作奠定良好的基础。
4.2加强掘进施工管理
在实际的煤矿掘进巷道锚杆支护工作中，技术人员需要明确施工要点，制定科学合理的施工方案，保障锚杆支护工作的规范化和流程化，尤其要避免堵管和表面温度裂缝等问题，还需要做好非预应力钢筋的捆扎工作，提升锚杆支护工作的质量与效率。
4.3提升配套技术水平
煤矿企业可以通过以下几方面提升配套技术水平：其一，引进并开发机械化掘进的自动化控制技术，提升掘进工作的效率，缩短煤矿作业的工期；其二，在掘进工作面安装相应的综合除尘系统，有助于巷道掘进速度的提升；其三，推广并应用锚杆支护技术，提高锚杆支护的机械化程度，在确保作业环境安全的同时，提升掘进工作效率。
结论
随着煤矿行业的快速发展，使得煤矿巷道掘进支护技术也得到较为快速的提高。而锚杆支护是在巷道掘进支护方式、措施的不断进步、发展下产生的一种开创性新工艺技术，具有较强的时代适应性使其在现今的煤矿生产中得到了越来越广泛的应用。随着锚杆支护技术的进步，以及支护方式、设计、施工要求等逐渐成熟，为煤矿的安全开采创造条件，提高煤矿生产效率与质量。
参考文献：
[1]王永涛,刘森,毕士锋.煤矿掘进巷道锚杆支护新型检测技术的研究与应用[J].内蒙古煤炭经济,2016(14):19-20.
[2]邱朝波.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略[J].福建质量管理,2016(05):123.
论文作者:王波波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签：巷道论文; 锚杆论文; 煤矿论文; 技术论文; 预应力论文; 断面论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第20期论文;