高强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用

李宁

摘  要：当前形势下，煤矿开采得到推进，煤矿开采的深度也越来越深，对深部软岩条件实施支护的要求越来越严格。传统的方法和经验已经不能满足现有的要求，一味地运用原有方法和经验，很可能会对深部煤矿巷道稳定性产生影响，甚至会降低其稳定性。有些施工人员主张将锚杆长度增加，但是，即便这样做仍然不能对支护效果进行保证。所以，要在原有支护经验的基础之上，具有针对性地运用高强锚杆，进而对深部煤矿巷道安全提供保障。

关键词：深部煤矿;巷道;支护;高强锚杆支护;运用

随着经济的发展，工业上对煤矿的需求量也越来越大，而且开采煤矿的进度也在逐年加快，造成煤矿开采深度也越来越深，为了保证开采的安全，就需要对深部煤矿巷道实施支护。但随着深度的加深，传统的方法和经验已经不能达到安全标准的要求了。所以，我们就需要在原有支护经验的基础之上进行革新，把高强锚杆运用到深部煤矿巷道支护中去，以此来保证深部煤矿巷道的安全。煤矿开采行业具有危险性比较高，深部煤矿巷道的支护工作质量直接关系到其安全生产性能，更关系到矿井下从事生产活动的工作人员的生命安全。良好的巷道支护不仅能提升煤矿开采的效益，还可以保障煤矿生产人员的人身安全。在深部煤矿巷道支护中，高强锚杆已经得到广泛运用，运用高强锚杆能够从本质上将深部巷道围岩产生形变可能性大大降低，还可以减轻其变形的程度。下面，笔者就对高强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用进行浅谈。

1关于高强锚杆支护

1.1锚杆支护内涵

针对煤岩体的支护作用来看，有些学者分别开展了探索和研究，并且提出不同种类的锚杆支护内涵和理论。在深部煤矿巷道支护之中运用高强锚杆，必须要运用加固拱理论、组合梁理论、悬吊理论等专业理论知识。其中，加固拱理论主张在任何煤矿巷道下，对锚杆进行安装，能够形成稳定承载的结构，加固拱理论要求只要保证足够小的锚杆距离，便可以在岩土中产生均匀压缩带。压缩带的作用就在于，即便深部煤矿巷道的上部岩层受到了破坏，锚杆也可以对上部破碎岩层所产生的荷载进行承受，加固拱理论对悬吊理论来说是一种补充，因为悬吊理论并没有将整体支护的强度提高，加固拱理论对锚杆整体支护作用进行了详细、充分、认真的研究。因此，可以说加固拱理论在当前的软岩煤矿巷道中得到了广泛的运用，而且取得不错的成效。组合梁理论研究的角度是层状岩层实际情况，组合梁理论对锚杆和岩层之间滑动和离层作用进行了充分研究，该理论主张由锚杆而产生的轴向力应该对岩层离层起到牵拉的作用，进而将各个岩层离层摩擦力增强，其与锚杆抗剪力共同对岩层滑动具有阻碍作用。悬吊理论是锚杆支护理论中最早的一种理论，悬吊理论具有简便、容易操作、使用方便等特征，在松散岩层或者破碎岩层中进行广泛的应用，但是，悬吊理论也不是万能的，同样具有一定的缺点，缺点为：对锚杆抗剪能力并不重视，对锚杆抗拉的作用过于考虑，进而导致破碎和松散的岩层整体强度无法提升。

1.2锚杆支护具有适用性

作为深入到地层之中的受拉构件，锚杆的一端连接工程的构筑物，另一端便深入到地层里，锚杆包括锚固段和自由段这两个部分。其中，土層与预应力筋、水泥浆体相粘结的区域为锚固段区域，锚杆的锚固段能起到增加土层和锚固体粘结摩擦作用，使锚固体承压作用增强，将锚杆自由段拉力进行传输，将其传到土体深处。把锚杆头拉力传输到锚固体区域中的部分就是锚杆的自由段，锚杆自由段的功能就是对锚杆施加一定的预应力。在情况比较复杂的深部巷道中，巷道为动压强烈巷道、矩形大断面巷道、软岩巷道或千米深井巷道等，这种情况下往往会运用强力锚杆和高预应力锚杆。在以上多种情况下，对高强锚杆进行充分运用，可以对围岩变形进行有效的控制，还可以取得显著的支护效果。

2在深部煤矿巷道支护中运用高强锚杆的对策

2.1高强锚杆支护设计

在上千米深部煤矿巷道中，为了有效解决高地应力巷道支护难题，通常会采用锚索支护与锚杆支护相结合的方式方法。由于深部煤矿巷道在千米以下，因此，对其实施二次支护已经无法对煤矿巷道围岩变形进行有效控制，这个时候，便需要实施强力锚杆以及高预应力锚杆，进而对深部的煤矿巷道实施支护。在进行锚杆以及锚索联合支护的过程中，实施加固岩体周围会形成预应力。所以，在设计锚索和锚杆间距的过程中，每一个锚杆产生的预应力都会得到叠加，最终会在群锚作用之下，形成巨大预应力。在设计锚索和锚杆支护方式的时候，要对巷道岩石硬度、节理情况、完整度进行充分考虑。除此之外，还要对锚杆使用年限、地应力使用年限、手动压影响等进行考虑。在对深部煤矿巷道进行支护的时候，因为矿顶层具有易碎性，在设计支护的过程中，通常会采用锚索和锚杆配合金属网的方式，如果深部煤矿巷道顶层相对来说比较平整，我们通常会运用锚索和锚杆来对直接顶实施加固，钢梁和锚杆能够承受的负载比较大，用锚杆对围顶进行加固。

2.2高强锚杆在深部煤矿巷道支护施工的流程

高强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用之前我们要先对材料的质量进行检侧，保证其达到安全标准;接下来就是钻孔和清孔工作，然后再考察坍孔的情况决定是否实灌浆。之后要对钻孔进行清理，在清孔以后再将锚杆进行组装。将组装好的锚杆，运用到运输和穿束工作中去，进而对内锚固段进行灌浆工作。另外，还要进行外锚头硷的制作，对其实施张拉和锁定工作，对钻好的孔洞实施观侧和检查工作，以保证其达到标准。最后，实施封孔灌浆，将外锚头进行密封固定，这样就将高强锚杆运用到深部煤矿巷道中去了，支护作用也得以加强了.

2.3高强锚杆在深部煤矿巷道支护运用的质量检查

高强度精轧螺纹钢筋要对相应产品性能指标和标准进行满足，必须要符合相应的条件，在每一批钢筋里，都要开展随机性抽查工作，把钢筋端头截断，对材质进行检验，旨在判断其性能是否达标。如果在弹性模量、延伸率以及强度等任何一方面无法达到施工的相应技术和规范、要求，亦或产生碰伤或者锈蚀等问题，这样的材料万万不能够在施工里得以运用。此外，在施工的过程中，要用砂轮切割机来截断高强精轧螺纹钢筋，禁止使用电气切割方式。

3结语

综上所述，强锚杆在深部煤矿巷道支护中的应用可以有效地防止巷道围岩发生变形，而且还可以加强锚固周围区域岩体的稳定性，同时还可以大大提高巷道在服务期间的安全程度，保证煤矿开采工作人员的人身安全和工作安全。而且高强锚杆技术的应用在很大程度上促进了巷道挖掘的高速度，有效地减少了工作量，切实地提高了企业的经济效益。通过本文的探讨，笔者发现，原有的支护水平比较低，但是，仍然可以得到成功运用，原因就在于在深部煤矿巷道支护过程中，锚杆在与围岩相接触的时候，对围岩具有十分强大的约束力。约束力将围岩变形等质量问题减小甚至消除。因此，必须要使该约束力更加强大，将约束力的强度增加，锚杆之间排距也会伴随着约束力增加而有所增加，因此，深部煤矿巷道中运用高强锚杆进行支护，能够有效保护支护质量。

参考文献

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