陶文猛
淮河能源控股集团煤业公司顾桥矿，安徽淮南 232001
摘要：在煤矿开采过程中，煤矿巷道的掘进和支护是其关键的环节，往往作业环境极差，一旦出现施工进度过快或支护设置不合理的情况，就可能造成巷道坍塌事故的出现。因此，为了确保巷道掘进施工的安全性以及支护技术的有效性，必去采取高效的支护技术，本文就针对煤矿巷道锚杆支护技术的有效性进行简要的分析。
关键词：巷道；锚杆；施工质量；技术
锚杆支护方式具有支护效果好、成本低、适用性强等特点，它的应用提高了煤矿的生产效率和经济效益。锚杆支护技术的发展，已经成为巷道支护的主要发展方向。同时，工程施工质量如果得不到保证，就会导致大面积岩体垮落，造成重大伤亡事故。锚杆施工质量状况直接影响锚杆的承载能力。因此，控制煤矿井下锚固工程质量，进行施工后的质量检测、监测，确保施工质量是锚杆支护加固工程的关键问题。
1 锚杆支护有效性的施工影响因素
1.1 锚杆钻孔深度控制不合理
目前煤矿巷道支护所用锚杆以端锚预应力锚杆为主，锚杆端部一定长度螺纹钢与围岩体通过环氧树脂药卷锚固在一起，外端施加托盘、螺母，通过预紧螺母给锚杆施加预紧力。在施工锚杆钻孔时，钻孔深度的控制对锚固长度的控制至关重要，当钻孔深度太深时，锚杆端部无法接触孔底，树脂药卷在搅拌时发生“卧底”现象，使锚固段的有效长度缩短，进而降低锚杆的锚固力，降低围岩的锚固强度;当钻孔深度太浅时，锚杆外露长度过长，当外露长度超过螺纹段长度后，锚杆螺母就无法预紧安装，造成锚杆的失效，围岩强度无法得到保证。
1.2 锚杆安装角度不合理
在锚杆支护设计中，每根锚杆都是有其自己独特的作用，尤其是巷道顶角、底角的倾斜锚杆，在防止顶板的剪切破坏、底板的隆起变形具有重要作用，但由于该类锚杆采用倾斜布置，顶角锚杆与水平面成60°左右的夹角向上安装，底角锚杆与水平面成30°左右的夹角向下安装，在锚杆施工中，由于锚杆钻机重量较大，工人控制其钻孔角度较难，尤其是底角锚杆的安装，由于需要斜向下钻孔，返渣能力降低，钻进速度较慢，影响巷道施工工期，工人往往私自将锚杆安装角度调小，使得已安装的锚杆不能充分发挥其应有的力学性能，威胁巷道顶板的安全。
1.3 三径匹配不合理
锚杆支护是一个系统工程，其支护效果往往受到多种因素的共同影响，其中，锚杆直径、钻孔直径、树脂药卷直径这三者的匹配程度就直接决定着锚杆锚固力的大小，合理的匹配要求为：钻孔直径大于锚杆直径4～6mm，锚固剂直径大于锚杆直径2～4mm。但在实际工程中，锚固剂的直径和锚杆的直径可以控制到匹配程度，但钻孔的直径就很难被控制，在岩性好的地段，钻孔直径和理论直径相差很小，但软岩、破碎带中，锚杆的钻孔直径问问大于钻头所钻出的理论直径，使得锚杆锚固长度减小，甚至，有些工人为了方便锚杆安装，直接用更大的钻头来打孔，都给煤矿的安全生产带来了隐患。
1.4 树脂药卷搅拌不充分
锚杆锚固所用树脂药卷由不饱和聚酯树脂、固化剂两部分组成，安装过程中，锚杆钻机带动锚杆高速转动，使树脂药卷中的各部分充分混合在一起，充分发生化学反应，形成良好的锚固效果，但在实际施工中，为了加快施工速度，往往缩短树脂药卷的搅拌时间，从而降低了锚杆与围岩之间的粘结强度，降低了锚杆的锚固力。
1.5 锚杆预紧力控制不足
锚杆的主要作用是通过高预紧力对围岩产生挤压加固，从而把围岩的裂隙、节理等软弱面压实，一方面增强围岩抵抗外荷的能力，另一方面增强围岩弱面之间的摩擦力，从而有效提高锚固岩体的承载能力。在锚杆预紧力施加时，通过拧螺母给锚杆施加预紧轴力，宁螺母的扭矩大小直接决定着锚杆预紧轴力的大小，实际施工时，工人为了降低劳动强度，只将螺母稍微拧紧，锚杆预紧力远远小于设计需要，限制了锚杆支护作用的发挥。
2锚杆支护施工质量控制及监测
2.1加强锚杆施工质量控制
钻孔深度的控制是一个重要问题，一般情况下，钻孔实际深度要略大于锚杆有效(不含螺纹部分)长度，否则可能会由于锚杆外露部分较长而造成无法施加预应力。根据规范要求，孔深误差不应大，为50mm。 对于全长注浆的永久性锚杆，其钻孔直径要考虑到应使锚杆周围有一定厚度的砂浆覆盖，一般情况下孔径应至少大于杆径15mm。对于摩擦式锚杆，由于孔径和杆径要求一定的配合关系才能发挥锚杆的锚固力和便于施工，因此要严格控制孔径。对于树脂锚杆，钻孔直径和锚杆直径之差在4~10mm较为合理。
在锚杆安装前仔细检查药卷质量，对结壳、结块、变硬、变色及外皮破裂、树脂渗漏的药卷不允许使用；杆体的锚固段不得附有锈蚀层和其他污物；安装时应先用锚杆插入孔中量测其深度，合格后再用杆体将药卷送至也底；在杆体外端拧上连接器，并连上风动搅拌器进行搅拌。搅拌时应缓慢推进杆体，连续搅拌时间根据使用树脂锚固剂型号而定；树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序，搅拌时间按厂家要求严格控制；利用锚杆机拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力。
2.2严格检查验收支护施工质量制度
切实把锚杆支护质量检测作为一项非常重要的工作。 支护施工质量检测由各矿主管部门负责，责任应落实到人，整改措施和方案应落实到现场。干部要靠前指挥，零距离检测和监测。加强对锚杆支护施工质量检测，如果检测结果不合格应立即停止施工，如果属于操作问题，要追究责任，属技术措施不当的原因要及时修正，及时采取补救措施。
2.3定期进行井下锚杆锚固拉拔力检测
锚杆锚固拉拔力检测采用锚杆拉拔计在井下巷道中完成：锚固拉拔力检测抽样率为1％；每300根顶(帮)锚杆抽样一组进行检查；不足300根时按300根考虑；拉拔加载至锚杆杆体屈服为止。
2.4锚杆锚固拉拔试验
锚杆拉拔计在试验过程中必须固定牢靠；锚杆拉拔时应缓慢、逐级均匀加载，直到锚杆滑动或达到杆体屈服载荷为止。拉拔锚杆时，拉拔装置下方及两侧严禁站人；锚杆杆尾直径一旦出现颈缩时，应及时卸载。
2.5定期进行井下锚杆锚固力抽检
采用锚杆拉拔计进行井下锚杆锚固力抽检；锚杆锚固力抽检抽样率为5％；每300根顶(帮)锚杆抽样一组(15根)进行检查；不足300根时按300根考虑；抽检指标为顶板锚杆锚固力不得低于70kN，帮锚杆固力不得低于50 kN；抽检中发现不合格锚杆，应在其周围补打合格锚杆。
3结束语
一个良好的工程需要良好的设计和良好施工的共同配合，锚杆支护作为我国煤矿应用最多的一种的支护形式，其支护有效性直接决定了众多矿区巷道的安全，本文主要从施工方面分析影响锚杆支护有效性的常见因素，并进行施工质量控制，检测和监测锚杆施工的质量控制，保证煤矿生产的安全高效进行。
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