黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司益新煤矿黑龙江鹤岗154107
摘要：面对技术水平的不断发展，我国一定要积极吸取先进的管理经验，再结合自身国情的基础上，及时对煤矿巷道锚杆支护技术进行改善，以满足我国煤矿开采的技术需要。
关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；影响因素；技术
引言
煤矿巷道锚杆支护是针对于我国煤矿巷道支护方式不完善的状况产生的，在我国已经有很长一段时间的应用，目前已经能应用于大部分的煤矿开采企业，且以其高效、便捷的技术特点，通过在我国的多年运行与实践，现在已经成为我国煤矿巷道支护技术中的重要手段。
一、煤矿巷道锚杆支护技术的原理
锚杆支护在煤矿巷道支护工作中，属于最常用的支护方法，是在煤矿巷道支护发展中的主要技术。对煤矿巷道锚杆支护的原理进行重点分析，例如：（1）悬吊原理，软弱岩石、危险岩石、在锚杆的支护的作用下，需要悬吊在坚硬安全的岩石上，以此解决煤矿巷道顶板的问题，有效控制岩体的离层风险，保证好巷道顶板的稳定。（2）加固拱原理，经过研究发现，在软岩石层中进行锚杆的安装，需要一个承载结构。在锚杆进行安装的过程中，锚杆的间距小，各个锚杆间的压力圆锥体之间相互重叠，在岩石中形成了一个均匀的压缩带，均匀的压缩带可以承受住岩石的荷载情况，对拱内的岩石进行横向和纵向的加固，最后岩石处于三项受力的状态，提高了岩石承载能力。在锚杆的支护过程中形成的加固拱越厚，形成的岩石越稳定。（3）组合梁原理，锚杆支护与巷道顶板，利用预紧力的约束，将叠合梁，最后转为组合梁，增加顶板岩石稳定的承受力。
二、巷道掘进锚杆支护技术应用中的影响因素
1、巷道围岩的强度和硬度
锚杆支护技术主要是针对围岩的稳定性。在锚杆支护急速的支撑下，围岩的自身的强度不断增加，这样才能说明围岩可以承受施工带来的巨大压力。相反，如果围岩强度超过一定值后，它的顶板移近率变化越来越小，这是由于围岩自身强度的加大造成承担部分荷载的结果。因此煤矿企业巷道支护采用锚杆支护技术是基础。
2、地应力
地质构造应力与巷道自身重应力会产生矿建工程施工中的地应力。巷道围岩的形状会根据地应力的强弱进行改变。这是地应力过大就会使得整个巷道围岩结构受到破坏。因此锚杆支护技术应用的成效可以通过地应力的强弱进行表现。巷道围岩的自重应力与自身的埋藏深度有直接的关系，围岩自身变形的量越大说明其埋藏的较深，这样会降低巷道围岩结构的未定型。与围岩相同，地质构造应力也与自身有关，主要取决于它的发育阶段。若地质结构处于发育期，则围岩的完整性就越差，因此这时期是不适合使用锚杆进行巷道支护施工的。
3、巷道断面形状及其尺寸
在进行巷道掘进施工过程中巷道周围的围岩应力会重新进行分布，这样断面的形状会在城应力分布状况的改变。因此就需要借助锚杆支护体系调整应力的分布，最大程度上保障巷道顶板在掘进施工中的完整性。在掘进施工过程中会使得岩石在拉应力的作用下出现裂纹，不断增大的巷道宽度也会在城顶板移近率的增大，巷道高度的增大也会造成两边移近率的增加，施工者在进行施工时一定要将这些因素考虑在内。
4、材质
一般而言，锚杆支护施工质量受其材质选取很大程度影响，好比树脂、钢材等材质选取不合理，或者螺母丝扣精度、强度不满足要求等，均会经由影响锚杆质量而缩减锚杆支护效果。如果锚固剂质量不合格或者产生的环形厚度不匀称，便会缩减锚杆与岩层相互的粘接力，从而对支护效果构成不利影响。如果大采深煤矿巷道中选取扭矩不足300N?m的一般锚杆，通常会由于欠缺延伸性而造成锚杆断裂失效。
三、煤矿掘进巷道中的锚杆支护技术
1、巷内支护
1.1基本支护
基本支护主要通过以下几个方面来体现：①支护形式。在巷道掘进过程中，巷道内基本支护通常使用高预应力、强力锚杆以及锚索支护系统等方面。所以，加强锚索和强力锚杆的高预应力，并在围岩周边进行扩散，可以有效控制围岩中的新裂纹和结构面的离层滑动，进而在巷道掘进期间保证围岩周围的稳定性和完整性。②支护材料。针对巷道内的围岩容易被破坏的特性，在进行掘进作业时需要使用具有高延伸性以及高韧性的支护材料来辅助锚索和锚杆。比如锚杆的杆体使用BHR500的左旋无纵筋螺纹钢筋，则屈服的强度必须大于500MPa，拉断强度也要高于660MPa，并且冲击的吸收保持在30J，伸长率达到20%。另外，锚索材料要使用具有高强度预应力的钢绞线，并使拉断荷载达到600kN，伸长率达到8%。为了让锚杆预应力得到更有效的扩散，锚杆的组合构件通常需要使用钢带，以此保证巷道掘进作业的安全和稳定。③支护参数。采用数值模拟的方式来进行实际对比，然后总结矿建工程的实际经验，则能确定锚索和锚杆支护的具体参数数值。比如锚杆直径为22cm，长度为2.5cm，则可以使用树脂来加长锚固。其次设定预紧力距为500N?m，以及采用金属网护顶和钢带加固。同时，锚杆的间、排距则根据顶板锚杆间、排距的设定值进行调整。除此之外，当顶板锚索的直径达到φ22mm，长度6.3cm时，则每排需要设置2根锚索，且设定间距为1.8m，排距设定为2m，预紧力设定为300kN。
1.2加强支护
为了加强巷道围岩周围的稳定性，保证巷道掘进作业的安全进行，则需要采取加强支护措施。而在加强支护作业中，存在两种工作方式，即单体支柱配顶梁专门设计的加强支护液压支架。具体通过以下几个方面进行加强措施如下：①单体支柱配顶梁。在巷道掘进实际工作中，巷道除了工作面支撑压力的影响之外，还会受到煤帮缺失的影响，以致于巷道两侧的填充物达不到要求的强度。因此，针对这一问题，必须实施加强支护的措施，即进行高阻力加强支护的设置。该加强支护的设置，可以预防顶板的下沉，并有效控制顶板岩层离层，很大程度上可以保障顶板的完整性，以及为巷道掘进作业提供安全宽敞的施工空间，从而保证掘进作业顺利运行。②专门设定的加强支护液压的支架。在这一加强支护的设置中，主要是有顶梁、底座、立柱和四连杆等方面机构做成。所以，该支架前后由伸缩梁和推移千斤顶两者连接，进而有效实现其推拉的自由移走。
2、巷帮支护
巷帮支护也有很多种形式，一般选择的是充填式巷帮支护，这种支护方式有充填体强度和充填体变形性能的要求。巷帮充填体不仅要较高的强度，还要具有较好变形性能，才能适应基本顶岩层的旋转下沉引起变形。同时，巷帮充填体也不能产生大的侧向变形，才能保证巷道足够的断面积。
巷帮充填体的施工，一般情况下是采用喷碹方式，使用具有水泥、沙子、石子作为充填材料，在喷碹之前要预先做好锚杆和锚索支护的工作。巷道宽4.6米、高2.8米的矩形巷道，断面积12.9米2，循环进度1米。巷道顶板支护使用两根2.0m长的U型锚索钢梁。每根梁上两端0.2米处各打一个直径为25毫米的圆形孔。锚索间排距为1.6m×1m，每米共打4根锚索，锚索采用长度6.3m，∮17.28mm钢绞线。锚索锚固剂采用树脂锚固剂，锚固长度1200mm（两个药卷）。锚索外露长度200mm～300mm。巷道帮支护采用∮22mm、L2500mm的螺纹钢锚杆，两帮各4根锚杆，锚杆间排距为0.9m×1m，锚固长度900mm（两个药卷），锚杆外露长度不超过50mm。
结语
目前，煤矿开采行业已经成为我国经济中重要的组成部分，与国民的生活关系也比较密切。因此，这也对我国煤炭开采技术提出更高的技术水平要求，煤矿巷道锚杆支护技术在很大程度上保证我国煤炭开采的安全与稳定。
参考文献
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