矿建工程巷道掘进锚杆支护研究

王冬东

摘 要：随着我国经济水平的不断提高，矿建工程巷道研究受到广泛的重视。在矿建工程巷道掘进过程中，锚杆支护至关重要，人们必须确保支护施工具有极强的稳定性，同时具有较高的机械化水平。与传统的支护技术相比，锚杆支护能够有效缩短施工周期，降低施工成本，因此对矿建工程巷道掘进锚杆支护的研究越来越多。但是，在矿建工程巷道掘进过程中，实际工况是不稳定的，因此在实际支护施工中仍有许多问题尚未解决。人们应当采取措施对施工进行改良、控制，进而提高锚杆支护的整体质量。

关键词：矿建;巷道掘进;锚杆支护

Absrtact：With the continuous improvement of China's economic level， the research of mine construction engineering roadway has received extensive attention. In the process of tunneling in mine construction engineering， bolt support is very important， people must ensure that the support construction is extremely stable and has a high level of mechanization. Compared with traditional support technology， bolt support can effectively shorten the construction cycle and reduce construction costs， therefore， more and more researches have been made on bolt support for mine roadway excavation. However， during the tunneling process of the mine construction project， the actual working conditions are unstable， so there are still many problems that have not been solved in the actual support construction. People should take measures to improve and control the construction， so as to improve the overall quality of bolt support.

Keywords： mine construction;roadway excavation;bolt support

在矿建工程的建设过程中，施工单位通常高度重视巷道掘进，积极提高巷道掘进施工质量，以确保后续开采安全、顺利进行，减少事故发生率。当前，矿建工程巷道掘进施工要合理应用锚杆支护技术，锚杆支护是一种新型支护方式，能够在矿建工程巷道掘进施工中发挥重要的作用，有效加固巷道，提高巷道稳定性和开采效率，保障开采安全。

1 锚杆支护技术的特点

矿建工程巷道掘进施工过程中，施工单位必须加强先进巷道支护技术的应用，以提高巷道整体的安全性与稳定性。传统的矿建工程巷道掘进大多采用棚室支护，需要投入大量的人力、物力、財力，极大地提高了实际施工所需的各项成本。随着市场经济的进一步发展，这样的支护技术已经无法满足目前支护工作的需要，锚杆支护技术逐渐走入人们的视野，并且已经得到了广泛的运用。锚杆支护技术主要有以下特点。

1.1 机械化水平较高

锚杆支护技术融合了当前较为先进的支护设备，机械化水平较高。在使用锚杆支护技术时，先进的支护设备发挥着重要的作用。人要合理利用这些机械设备，大幅度提高施工效率，进而节省施工成本，缩短施工周期，提升整体经济效益。与此同时，较高的机械化水平能够减少施工过程中发生安全事故的概率[1]。

1.2 科技水平较高

锚杆支护技术具有较高的科技含量，可以应用于矿建工程巷道掘进施工中。在实际施工中，人们要对巷道围岩的实际情况进行分析，选择正确的支护方式、支护位置，提高巷道安全性[2]。

1.3 支护强度较高

在众多支护技术中，锚杆支护技术的支护强度相对较高的。与其他支护技术相比，锚杆支护技术应用更加方便，优势明显，能够有效提高巷道围岩的强度，提升巷道整体的稳定性与安全性，展现出极佳的支护效果，为后续开采作业提供安全保障[3]。

1.4 具有更高的灵活性

与其他支护技术相比，锚杆支护技术具有更高的灵活性，因此在实际施工中更加具有优势。尤其是在铁矿巷道掘进施工中，锚杆支护能够发挥出极大的作用，拥有极强的适应性[4]。因此，设计人员需要根据巷道施工的实际情况，对锚杆支护进行科学设计。锚杆支护技术具有良好的灵活性，能够满足各种环境的巷道掘进施工要求，极大地提升了巷道支护质量[5]。

2 巷道掘进锚杆支护技术原理

随着科学技术的不断发展，越来越多的支护技术得以运用。在矿建工程巷道掘进中，锚杆支护属于一种新型技术。在实际施工过程中，人们需要将锚栓系统固定在巷道围岩中，有效保障巷道作业的安全性，使其发挥良好的支护作用。

巷道掘进锚杆支护技术的工作原理可以从三个方面进行分析。一是组合梁。一般情况下，施工人员都会将平顶巷道层状顶板作为组合梁，以巷道两侧作为基础支点，然而这样的施工在荷载的压力下非常容易发生弯曲变形等问题，而假如使用锚杆技术，将板梁压紧，就能够大幅度提升梁板的抗压、抗弯能力。二是悬吊。使用锚杆对部分弱岩或重岩进行悬吊，能够有效提高支护效果，保障矿建工程巷道掘进的安全性和稳定性[5]。另外，挤压加固拱作用同样是锚杆的基本原理，将锚杆固定在巷道周围，完善相关配置工作，就能够有效承载支架上的荷载，提升巷道承载能力。三是在巷道掘进过程中使用锚杆支护技术，能够起到很好的加固围岩作用，将锚杆合理地安装在相应的位置，能够让各方向的力停留在围岩中，进而提升巷道围岩的稳定效果[6]。

3 锚杆支护技术在巷道掘进中的应用

3.1 基础支护

在矿建工程巷道掘进施工应用锚杆支护技术时，设计人员和施工人员必须深入了解锚杆支护技术的相关理论知识，掌握应用锚杆技术的各项要点，根据巷道实际施工情况来合理利用锚杆支护技术，确保发挥出最佳的支护效果。矿建工程巷道掘进支护主要分为巷内支护和巷旁支护，其中，巷内支护属于最基础的支护工作，只有做好巷内支护，后续工作才能顺利进行。

要想大幅度提高基础支护的质量，人们需要注意以下几点。首先，在进行基础支护时，施工人员需要先对支护形式进行确认，根据巷道实际情况、锚杆以及实际支护的要求来选择支护形式，通过强化锚索与锚杆的预应力，增强对支护环节的控制效果，以确保巷道围岩和巷道周边环境的安全性与稳定性。其次，要充分准备相关支护材料，由于矿建工程巷道中的围岩是非常容易造成破坏的，因此在实际掘进过程中，人们必须选用具有较高延伸性和韧性的支护材料，一般情况下，锚杆组合件为钢带，确保巷道施工环境的安全、稳定。最后，要对支护实际参数进行深入的测量分析，利用数值模拟，与实际情况进行对比，然后根据以往类似施工经验，分析具体锚杆支护的相关参数[7]。

3.2 强化支护

在矿建工程巷道掘进过程中，人们不仅要做好基础支护工作，更要重视对支护的强化，以提高巷道围岩的稳定效果，确保后续开采工作的顺利进行。因此，施工单位要采取科学的控制措施，通常，强化支护施工主要使用以下措施。一是单体支柱配顶梁，能够防止顶板下沉，对顶板岩层离层起到较强的控制作用，确保顶板完整，为矿建工程巷道掘进创造良好的施工空间，保障掘进施工能够安全、稳定进行。二是制定专门用于强化支护的液压支架。用于强化支护的设施主要包含顶梁、底座、立柱等，人们通过应用一系列强化设施能够实现推拉自由移动。

3.3 巷旁支护

矿建工程巷道掘进应用锚杆支护时，巷旁支护有多种支护形式，其中应用最为广泛的是填充式，填充式支护对填充物的变形效果和强度都有较高的要求。通常，只有填充物拥有较强的变形效果和强度，才能更好地适应顶岩层旋转下沉造成的变形，保障巷道内部拥有充足的断面积。填充式巷道支护技术大部分都使用泵送方式，需要结合巷道的实际情况，选择泵送效果较好的填充体，顶板也需要做好锚索的加固、锚杆支护工作。

4 锚杆支护技术应用要点

4.1 测算支护参数

在运用锚杆支护的过程中，人们需要提前测算相关支护参数，为后续支护工作奠定基础。在实际操作中，人们需要分析巷道整体的力学关系，根据巷道的实际情况来制定相关参数，确保锚杆支护技术能够发挥出最大效果，保障巷道整体的稳定性和安全性。

4.2 设计锚杆支护方案

在设计锚杆支护的具体方案时，必须提前对实际施工环境的地质信息进行调查，对巷道内部各项数据进行勘测，对实际数据进行全面分析，保障设计方案的质量。若条件允许，应当对实际参数设计进行模拟，做到全面检测。

4.3 合理选择锚杆

在实际锚杆支护过程中，锚杆至关重要，对整体支护施工有着直接的影响，其对巷道支护抗剪力的影响十分突出。因此，要结合巷道支护施工的实际情况，合理选择锚杆，确保支护效果符合要求。

5 锚杆支护技术的优化策略

5.1 完善锚杆支护配套设备

调查发现，在进行巷道掘进支护施工时，部分矿建工程施工单位使用的螺母无论是精度还是质量都无法达到预期的要求。基于此，在实际施工中，要更换螺母，尽量使用锚杆支护专用螺母，以确保支护施工能够让巷道整体具有较强的抗剪力。在应用锚杆支护技术时，要将锚杆设备配套标准化，确保锚杆支护的强度符合使用要求，保障巷道掘进顺利开展。

5.2 优化锚杆托板厚度

矿建工程巷道掘进可以应用锚杆支护技术，其间，锚杆托板发挥了重要的抗压作用，能够极大地提高施工的抗变形能力，让锚杆支护发挥最大的稳定效果。一般来说，为了防止发生冒顶事故，人们要最大限度地提高锚杆托板的强度和抗变形能力，使其高于实际压力，进而实现锚杆支护的灵活运用，确保整体巷道施工的安全性。

5.3 制定科学的监测系统

随着我国科学技术的不断进步，大量的先进技术逐渐应用在工程施工中，施工监测体系逐渐完善。当前，锚杆支护实时动态检测已经成为巷道掘进支护施工的重要环节。在实际施工中，通过实时监测，人们能够及时发现支护工作中存在的不足，采取有效的措施进行优化和改正，进一步提高巷道工程质量。

6 结论

随着我国社会经济的不断发展，人们的生活质量显著提高，资源需求越来越大。铁矿是一种重要资源，钢铁也广泛应用于人们的生产生活中。近些年，我国铁矿工程数量大幅度增加，而在矿产资源开采过程中，安全无疑是人们最为重视的方面。要想有效防止安全事故发生，施工单位必须严格按照相关要求，做好矿建工程的支护工作，而锚杆支护技术在巷道掘进环节发挥了重要的作用。当前，施工单位要掌握锚杆支护技术的要点，结合巷道实际情况，合理应用锚杆技术，进一步提高矿建工程巷道掘进的安全性与稳定性。

参考文献：

[1]郝向辉.煤矿掘进巷道中锚杆支护技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（13）：888.

[2]张乃军.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术研究[J].能源与节能，2018（5）：125-126.

[3]孟捷，朱旭.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].科技风，2018（15）：140.

[4]王東.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].化工管理，2018（20）：104-105.

[5]邹明宽.关于矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的研究[J].科学技术创新，2018（34）：51-52.

[6]夏步友.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].建筑工程技术与设计，2018（30）：595.

[7]张维.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].大科技，2018（32）：211.