煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析
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摘要：分析了掘进巷道中锚杆支护技术的应用及其在设计施工方面的要求，指出了现阶段在应用锚杆支护方式时的主要问题，并提出了解决对策。
关键词：煤矿;掘进巷道;锚杆支护;应用分析
为保障煤矿开采工作的顺利进行，其首要工作就是因地制宜的选择合适的支护方式，如果在煤矿巷道掘进的过程中没有选择适合有效的支护技术，将会使煤矿开采工作面临难安全隐患的威胁，无法顺利稳定开展。由此可见，巷道掘进支护技术是安全、稳定进行煤矿开采的重要基础。目前，锚杆支护技术在我国的煤矿生产中已得到较大范围的应用，已然成为了现代煤矿企业进行矿产开采重要的技术之一。
1煤矿掘进巷道支护技术应用的发展情况
我国的煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展与应用起步于上世纪五十年代，据调查研究表明，我国在大中型煤矿巷道的掘进方面已超过了年均一亿米。随着科学技术的不断发展与时代的进步，我国在煤矿掘进巷道支护技术、方法的研究越来越深入，并取得较为完善的发展。支护技术发展至今，主要历经了单体锚杆群支护与组合锚杆支护两大阶段，包括了木结构支护、砌碹支护、型钢支护以及锚杆支护的方式。
上世纪五十年代中期，锚杆支护技术开始应用于我国的煤矿开采掘进中，然而此时我国的锚杆支护理论还没有完善，锚杆支护处于单体锚杆群支护阶段，主要依靠的是早期思维悬吊理论与楔形剪切理论，锚杆支护使用的材料主要是水泥沙浆、钢丝绳以及木锚杆等，各个锚杆之间缺乏托板、杆体的联系，因而只实现了悬吊作用而无法保护围岩，具有较强的被动性。
到了七十年代，锚杆支护理论逐渐丰富、完善，在组合支撑梁理论以及组合支撑拱理论的指导作用下进入了组合锚杆支护阶段。围岩的岩性较软是煤矿巷道的常见特征，因此煤矿开采中大断面巷道也是极为常见。这种复杂的地质情况下，单体锚杆群支护已不能满足开采需要。树脂药、水泥药钢筋锚杆以及金属锚杆等的组合锚杆在巷道中的应用，可通过加设金属网、支护钢带、刚架等，保障围岩的稳定性，还可以通過组合拱、组合梁来进一步提高支护的承载能力，体现了更佳的支护效果。
2基于不同的锚杆支护作用分析
目前，我国煤矿掘进巷道的支护方式主要是以组合锚杆支护为主，以煤矿巷道的实际情况为依据进行支护方式的合理选择，进而产生了锚杆支护方式的不同组合，以下对这些不同的锚杆支护方式的其作用进行分析。
2.1悬吊式锚杆支护
锚杆支护发展早期，其支护方式主要是以悬吊为主。围岩岩性情况复杂多变，面对这种情况而采用悬吊式锚杆支护将产生诸多不合理的地方。例如，围岩的周边有较多的细碎岩石，则表示围岩本身存在一定的问题，若是在此基础使用悬吊锚杆，不但无法保障锚杆支护的稳定性，而且还会引发重巷道围岩层的跨落，是围岩的整体结构遭到进一步破坏。
2.2组合梁锚杆支护
在煤矿掘进巷道中遇到的围岩可分为多层次的岩石层，而且各岩石层的岩性也是多种多样。对巷道的保护采用组合梁锚杆支护的方法，能够对多层围岩进行锚固和强化围岩的承载力。尤其是对于岩层过于破碎的情况，可以利用岩石层间的摩擦力与挤压促进围岩的稳定，体现了较为明显的支护效用。
组合拱锚杆支护与组合梁锚杆支护的区别在于当围岩的岩层太过破碎时，组合拱锚杆仅凭自身特性就能维护围岩的稳定性。组合拱锚杆支护在煤矿掘进巷道的保护方面发挥了极为可观的效果，同时岩石层之间的相互摩擦、挤压，也使得拱形结构的承载能力得到了有效提升，避免围岩变形，促进围岩支护的安全性与稳定性。
3煤矿掘进巷道中锚杆支护的设计与施工要求分析
3.1支护设计是巷道掘进的前提
对于煤矿开采的前期准备工作，首当其冲的就是要对煤矿巷道实时情况进行仔细、充分的分析，尤其是对巷道的断面形状和稳定性的分析必须全面而详细。岩石巷道松动圈是在掘进的过程中必须考虑到因素之一。在掘进开采过程中，对巷道不可避免的产生一定的受采动压力，此时应注意观测围岩松动圈的形状与大小等特征有无发生改变。实验表明，若是受采动压力而发生改变的围岩松动圈出现较大程度的变形，那么岩石巷道松动圈也将发生极大地改变，随着巷道的掘进，围岩松动圈也在逐渐扩大。因此，对于实际上支护技术与施工方法设计应以大松动圈为准。
3.2锚杆孔设计与施工的注意事项
在对锚杆孔进行设计时，应严格按照相关的设计规定合理的调试锚杆孔的间距，并做好相关标记，以便锚杆的架设和保障锚杆支护的效果。通常来讲，对锚杆孔的间距应控制在100mm以内，锚杆孔轴偏差控制在5°以内。需确保锚杆孔深大于锚杆长度，却超过部分要控制在30mm以内，锚杆的端部应推至孔底，尾端的暴露长度应控制在20mm以内。
3.3锚杆支护施工应按照相关的施工规定
煤矿巷道的掘进施工必须严格遵守相关的施工规范与标准，从掘进的实际出发，实现掘进施工的标准化、规范化和有序化。为时刻警醒施工安全意识，应在巷道内明显位置安置完全施工标识，并反复对施工人员进行安全施工教育。此外，还应提高对施工作业的监管和检查力度，确保各项环节施工的规范化。应特别注意的是，在煤矿巷道掘进的实际支护中，锚杆、锚索、钢带、以及金属网等架设之后的作用并不是永久的，必须对这些支护措施进行定期检查，及时加固、维护修复。
4结束语
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。
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