矿建工程巷道掘进锚杆支护研究

陈前林 李响

1.中煤第五建设有限公司第一工程处 江苏徐州 221009

2.辽宁铁法能源公司 辽宁铁岭 112700

矿建巷道的安全掘进影响着矿山生产效率。在巷道掘进过程中，必须采用合适的支护技术来支护巷道，以保证巷道的使用安全。在进行支护时，不仅要考虑支护强度，还要考虑支护的施工速度。为了选择合适的支护形式，非常有必要分析影响巷道支护方式选择的因素。经过多年的发展和实践，锚杆支护已经成为了主流的巷道掘进支护技术。

1 锚杆支护

1.1 特点

（1）机械化水平高。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]。

（2）支护能力高。现在大部分矿建巷道掘进中采用的支护技术都是锚杆支护，这是一种比较新型的支护手段，近几年才在采矿行业兴起。矿区位于地下，巷道的掘进和矿产的开采极易受到外界的影响，例如地震、滑坡、地质疏松等自然灾害，要为工作人员提供一个安全可靠的作业环境，必须对矿区的巷道采取有效的保护措施。大量的测试和验证表明，巷道支护技术不到位，容易出现巷道坍塌、顶层脱落等现象，而锚杆支护技术适应性强，能够有效解决这些易发问题，保障巷道掘进中的安全。锚杆支护具有较强的适应性与灵活性，针对不同岩体的巷道，都能够实现良好的加固作业，并且所需设备小巧简便，施工人员不需要非常强的专业性，操作简单方便。

（3）灵活性能高。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。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。

1.2 原理

锚杆支护主要起到围岩加固作用、减跨作用、挤压加固拱作用、组合梁作用和悬吊作用[2]。围岩加固作用是在巷道较近的岩石受到二向受力，较为深入的岩石受到三向受力；减跨作用是利用锚杆减少对力拱的高度和跨度；挤压加固作用是通过使用锚杆对巷道周围发育岩体进行连接，在围岩支架上形成一个有效的承载结构，承载拱形压缩带；组合梁支护作用是在平顶巷道的层状顶板下使用锚杆压紧梁板，提升梁板的抗弯强度；悬吊作用主要是针对一些快要掉落的围岩和软岩，利用锚杆支撑围岩和软岩的重量，确保巷道的稳定性[3-4]。从锚杆支护技术原理来看，该支护技术可有效提升岩层的抗剪强度，从而稳定巷道。

2 矿建工程巷道掘进锚杆支护应用

2.1 悬臂矿建掘进巷道锚杆支护

当前，随着矿建行业的不断发展，促进了开采技术与设备的发展，在整个开采过程中，通过合理的支护方式对其进行保障。一般来说，锚杆支护技术的应用，能够有效提升巷道安全，而悬臂式技术应用较多，常应用于一些大型矿山的开采。锚杆支护与传统支付相比，通过悬臂技术的应用，有效提升了矿建的稳定性与开采效率。在开采过程中，使用较多的机械设备，包括能够伸缩的输送机、悬臂掘进机等，通过此技术的应用，大大提升了开采效率。随着开采技术的发展，当前，我国引入新的掘进设备，不仅提升了开采效率，还有效提升了掘进的安全性。

2.2 采掘一体巷道锚杆支护

对于矿建掘进巷道而言，应用有效统一开采以及掘进的巷道支护技术方式，能够大大提升矿山开采工作效率以及整体质量，从而能够实现理想的矿山开采经济以及社会效益。在科学应用采掘一体巷道锚杆支护技术方式的基础上，能够在矿山开采过程中确保矩形断面的双向式掘进以及开采，以及能够将连续式以及间断式的开采方式应用于矿山开采过程中，从而确保矿山开采的安全性以及效率。其中，间断式的输送方式会选用采矿车以及铲车等设备，而连续式的输送方式会选用连续输送系统以及锚杆钻车等设备[3]。

2.3 矿建掘进巷道锚杆支护

随着矿山开采作业的深入开展，锚杆支护技术与巷道掘进的结合已逐步成为矿建行业发展的主要趋势。为保证矿山开采中巷道掘进的速度，逐步应用了锚杆钻车，该钻车是在连续采矿机与悬臂式采矿机的技术上发展而来的。如果矿建掘进巷道锚杆支护采用的是后张法预应力结构，就需要使用预应力锚具组织施工，比如摩阻锚具、机械锚具等。就摩阻锚具的应用来看，其在应用中的应力损失较小，连接较为便捷，在没有灌浆之前可以通过张扣或者放松来进行预应力的调节。而机械锚具主要是对预应力钢材的端部加以机械加工形成的，在这种加工处理下，可以为锚碇工作创造良好的条件，从而使得其可以实现加固处理的效果，机械锚具具有吨位大、变化多的特征，一般应用于强度较大的粗钢筋中。

3 结语

随着中国矿产资源开采的程度变得越来越深，矿山开采的难度会随之增大。锚杆支护技术是矿建巷道掘进中应用最为普遍的技术，该技术具有支护效果、成本等方面的优势。因此，一定要将锚杆支护技术运用到实际过程中，以提升矿建巷道掘进的质量。在未来也需要不断加强对锚杆支护技术的研究，在之后切实地解决矿建掘进过程中存在的锚杆支护问题。