煤矿锚杆支护技术及工艺研究分析

【摘要】锚杆支护技术是确保煤矿巷道安全的重要保护措施之一。实际生产中要立足于锚杆支护技术原理，严格遵守设计工艺，为煤矿巷道工作面的安全提供确切保障。

【关键词】锚杆支护；巷道安全；原理；工艺

锚杆支护是煤矿开采中应用于巷道支护的重要技术，在我国许多煤矿开采区都有应用，平均使用率高达70%以上，对于煤矿开采工作而言有重要意义，在应用中取得了很好的经济效益和技术效益。目前国内煤矿的锚杆支护技术有着较大进步，各种材料的锚杆层出不穷，这些锚杆构造与机理各自不同，大量的实践已经证明了其在煤矿巷道支护中效果较好，应有极高的应用价值。下面我们对煤矿锚杆支护技术与工艺进行研究分析。

一.锚杆支护技术原理

锚杆支护技术目前是以扩容-稳定理论为基础，这种理论的融合与运用代表了锚杆支护的实质，也使其在实践中拥有更广阔的发展空间，尤其是在煤矿巷道支护中。

煤矿巷道内岩层变形和破坏规律随着时间进展会出现不同变化，面对这种持续变化的情形，锚杆支护在不同受力阶段展现出的受力特点能够完美解决这个问题。锚杆支护早期，其主要作用在于阻止岩石破碎掉落和抑制围岩扩容及离层，降低其受到挤压出现弯曲和压曲的可能性，从理论上来说，锚杆安装的时机越合适，支护效果越好，预紧力越大。

随着开采工作的持续进行，开采工作和时间都会使巷道内围岩情况破坏加重，面对这种情况，锚杆在岩层中能够通过深入稳定岩层来确保受破坏区域和稳定层紧密相邻，阻止岩层碎落，提供径向和切向约束力，提高巷道内岩层承载力，更好的支援开采工作。有些锚杆在不深入稳定岩层时，会在被破坏区域内形成次生承载曾，阻止进一步的破坏、扩容和离层，使围岩承受的应用均匀分布和内移[1]。

在煤矿开采巷道内，次生承载层的存在有重要意义，其厚度是不断变化的，一旦小于巷道本身尺寸，便会出现压曲和弯曲失稳现象，锚杆支护对次生承载层的保护作用此时体现得淋漓尽致。它与钢筋托梁互相组合形成一个有效的支护系统，避免区域内巷道地质发生较大变动。

二.锚杆支护设计工艺

锚杆支护设计的工艺与煤矿巷道地质情况关系密切，因此，设计之前首先要做好地质力学的评估工作，在现场地质条件调查的基础上，对巷道围岩进行力学测定（如短锚拉拨实验等）判断能否进行锚杆支护及其难易程度，以便提供全面的地质学资料对巷道支护方案进行分析探究。煤矿锚杆支护设计程序为巷道围岩分类→初步设计→监测分析→优化设计，只有在初期准确分类围岩，才能够进行后续工作。锚杆支护是一项涉及多种动态变化因素的技术设计工作，因此，要严格遵循动态设计思想，根据具体地质条件进行设计，即使是同一矿井的同一煤层也要具体设计支护形式和参数。锚杆支护工艺如图1所示。

锚杆的初期设计要严格遵循三原则，比如应尽量采用矩形断面，在满足通风、运输、行人的前提下，巷道的设计高度和宽度还应预留适当的变形量；选择性能稳定、技术含量高、符合企业标准的锚杆和支护产品；设计方法有工程类比法、理论计算法或借助数值模拟等及设计的时候要充分考虑相似巷道的条件差异，做好因地设计。对难维护复杂条件的支护设计，要以提高支护强度和支护等级思想为主，比如对大跨度、交岔点、软弱破碎不稳定围岩，应采用加长或全长锚固、锚带索、桁架等联合支护方式，在实践中积极解决问题，提供支护效果。煤矿巷道锚杆支护技术施工中要严格遵循“五不准”操作制度，比如对有隐患巷道断面坚决不施工，锚固剂、锚杆杆体及其附件质量不过关不使用。以钻爆法施工为例，施工时现场必须有完善的爆破控制措施，且煤矿巷道留足足够的手工刷部分，根据硬度决定预留情况，一般不小于500米，最大限度减少爆破破坏力，保护巷道成型。安装前所有锚杆眼都要用压风扫孔，清除积水、岩渣。并对使用的锚杆和锚固剂等材料进行检查，不合格的材料或过期变质的锚固剂严禁使用确保工程质量[2]。安装时严格遵守“初锚力第一”理念，使用锚杆钻机或其它专用锚杆安装机具，用快速安装工艺确保一次性完成，禁止使用风锤搅拌方法或者锤击安装。在安装完毕之后，要加强监测，通过日常监测和综合监测修正、验证锚杆支护设计与效果，规避不良影响因素，及时发现异常情况并采取必要措施，以保护巷道的安全。总之，在煤矿锚杆的设计与安装中要综合考虑各方因素，确保巷道支护能够顺利实现，为煤矿开采和生产提供安全的作业环境。

煤矿锚杆支护技术的应用能够为确保巷道安全提供充分的保障，实际生产中要严格遵守设计规范，提升安装工艺，积极降低生产安全隐患，为煤矿生产提供一个有保障的安全环境。

参考文献

[2]朱伟，王进龙，宗凤龙.锚带网索支护技术在大断面切眼施工中的应用[J].煤矿现代化，2011（04）.