阚士凯
淮河能源控股集团煤业公司谢桥矿，安徽淮南 232001
摘要：煤巷支护最先使用的是木支护技术，后来支护技术不断发展，出现了锚杆支护技术。与其它支护技术相比而言，锚杆支护技术能够显著的提高支护效果，增进支护技术，减小作业人员的劳动强度，在实际运用中具有重要的现实意义。为了提高煤巷掘进速度，今后在实际工作中需要采取科学设计锚杆支护方法、推进组合式锚杆支护体系、加强施工工程质量管理、注重锚杆支护人员的培训。
关键词：锚杆支护；快速掘进；支护方法；人员培训
0 引言
在煤矿巷道掘进工作中,快速支护施工工艺已成为提高巷道支护效果、实现快速掘进的关键。我国煤巷支护经历了木支护、工字钢架棚支护、U形钢拱形可缩性支护和锚杆支护技术的发展过程。与棚式支架支护相比，锚杆支护显著提高了巷道支护效果，提高了支护速度，减轻了工人劳动强度。目前，煤巷锚杆支护技术已在国内外得到普遍应用，是煤矿实现高产高效生产必不可缺少的配套技术。
1 推广煤巷锚杆支护快速掘进技术的重要性
在煤矿企业生产中，煤矿岩巷快速掘进是煤矿企业定持续稳定高产的基础，而现代电气与化机械设备不能充分发挥作用是影响煤矿煤巷掘进速度的重要因素之一，现代电气与化机械设备的可靠运行需要巷道掘进系统中众多配套环节与之呼应，譬如支护、转载与运输、供水、通风与降尘等环节，因此煤矿企业要想增进煤巷掘进速度、大力发挥现代化电气与机械化作用，首先不断的增强设备综合配套能力，不逐步健全与完善，尤其是缩短支护与运输时间，能大大加强煤巷掘进速度。我国煤矿巷道支护基本上脱离了棚式支护，锚杆支护也从低强度锚杆、高强度气动锚杆钻机逐步发展到高预应力、强力锚杆支护。煤矿企业的锚杆支护，大大增强了煤矿巷道支护效果，提高了煤矿巷道的掘进速度，降低了工人劳动强度，为煤矿企业扩大产能、提高效益具有重大意义。
2 煤巷锚杆支护快速掘进技术的影响因素
2.1锚杆支护设计方法有缺陷
当前，我国煤矿企业的煤巷锚杆支护设计比较单一，基本上就两种方法设计即主工程类比法与理论分析法。而工程类比的方法的使用最大的弊端就是缺失科学设计依据，很多都是凭以往的经验而设计。煤巷锚杆支护的理论分析法设计时，由于在矿井工程实践中，矿井中的很多种条件经常变化，与理论分析产生的差距较大。同时，这两种设计方法，所计算出来的支护参数与矿井中实际要求的支护参数存在一定的偏差。
2.2煤矿矿区地质条件方面
煤矿矿区的岩体是相当复杂的地质体，因而，在支护设计的时候，需要全面的了解地质体的实际情况。然而，在实践中，很多的煤矿企业在进行支护设计的时候，没有全面的了解围岩的实际情况，忽视了对围岩强度、围岩结构、锚固性等相关参数的测试。这就使得在支护设计的时候，很多的缺点没有被发现出来，忽视采取相应的措施来加强锚杆的支护，由于锚杆支护欠缺牢固，因而容易导致顶板事故的发生；
2.3锚杆施工工程质量方面
主要表现为锚杆施工工程质量不高，在锚杆支护作业的实际中，其工程质量容易受到施工现场情况和地质条件的影响，常常会发生锚杆失效、防水效果不佳的情况。发生顶板破坏失稳之前，常常没有明显的预兆，施工人员难以及时采取措施进行预防，一旦发生事故，往往规模很大，造成的破坏比较大。
3煤巷锚杆支护工艺要遵循原则
一是提高单根锚杆与单根锚索的强度，在保证支护强度不低于原有支护强度和巷道安全的前提下，减小锚杆密度，降低单位面积上锚杆数量，从支护设计上提高成巷速度；二是提高锚固系统的整体刚度，增加锚固区抵抗变形的能力。充分发挥大扭矩锚杆及高预紧力锚索的支护作用；三是大幅度提高锚杆的预紧力，提高锚杆控制围岩的早期扩容与离层的能力，最大限度地保持锚固煤岩体的完整性和承载能力，避免围岩产生较大的变形，使其强度过早、过快地降低。
设计锚杆预紧力应达到其屈服强度的30％～40％；四是提高组合构件的强度与刚度。由于锚杆密度降低，锚杆间的距离增大，为了有效控制锚杆之问煤岩的变形、松散、破坏，需要增加钢带的强度与刚度。
4提高煤巷锚杆支护快速掘进技术的策略
4.1科学设计锚杆支护方法。
积极引进国外先进技术的同时，要注重结合煤矿的实际情况，将地应力现场实测值作为前提条件，建立相应的动态设计方法，将地应力学评估、初始支护设计、现场监测、信息反馈、设计的修正和完善有机的结合起来，增强对煤矿区锚杆支护技术的针对性，进一步提高工程质量，保证锚杆支护的可靠性和科学性。另外，在支护设计的时候，还要重视运用现代化技术和现代化设备，对围岩结构进行全方位的测量，加强对围岩的理解，全面了解煤矿矿区的物理学特性，为科学设计锚杆支护做好准备。
4.2发展掘锚新机具
就目前的施工工艺而言，影响快速掘进的主要因素有两方面：一是掘进机割煤速度；二是锚杆机打眼及安装速度。要实现快速掘进，一方面要发展应用大功率掘进机；另一方面要研制新型锚杆钻机。现在澳大利亚液压工程公司生产的机载锚杆机，拥有多个型号，可安装在任何型号掘进机上，以掘进机自身液压系统为动力，具有安全、高效、准确、快速、使用寿命长等优点，能够实现顶帮锚杆的快速安装。它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
4.3 增大安装预紧力
根据锚杆组合梁作用原理,较大的安装预紧力可在顶板内形成强度较大的组合岩梁,增强顶板岩梁的整体抗弯能力。一般来讲,安装预紧力与安装扭矩呈线性比例关系,增大安装扭矩便可获得较大的安装预紧力。
4.4进一步改进支护锚杆
可以采用专用螺纹钢加工而成的高性能锚杆，抗破断强度更高，支护刚度更大，限制变形更加有力，针对巷道急剧膨胀扩容产生的高应力控制效果会更有效。锚杆采用新型大托盘 ( 尺寸为200 × 200mm) 、锚索采用400 × 400mm的大托盘，增大护表面积，减轻目前所用的普通小托盘与围岩局部小面积接触而产生的点载荷作用，防止围岩挤压破损，对松散层裂破碎岩体起到较好的维护效果。新型阻尼螺母能提供较大扭矩，与高性能预拉力锚杆配套，提高锚杆安装过程的可靠性，保证支护系统整体安全可靠。
4.5 加强施工管理与员工培训
首先,锚杆支护除了严格要求按措施施工、加强工程质量监督之外,监测是监督施工质量、保证支护安全可靠的重要手段。目前需要一种综合测力装置,同时监测巷道顶板离层情况及锚杆所受载荷,据此可对支护效果进行综合分析评价,使支护更加经济、合理。
其次，应建立健全各种规章制度,包括现场交接班、岗位责任、质量验收、设备维修、技术管理和材料管理制度等,实现区队管理制度化、规范化。在技术管理上,要坚持正规作业循环和多工种平行作业,这是实现快速掘进的有效方式。
最后，我国煤矿施工队伍人员素质偏低，加上监督管理不到位，往往施工质量难以保证。因此，重视和加强锚杆支护技术人员和施工工人的技术培训和岗位训练，必然有助于我国煤矿锚杆支护技术的发展和锚杆支护的普及。
5 结束语
总之，锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，对巷道围岩强度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，具有支护成本较低、成巷速度快、明显改善作业环境和安全生产条件等优点，可提高矿井的经济效益，因而成为煤矿企业矿井巷道的一种主要支护形式，代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。
参考文献
[[1]翟伟伟.煤矿巷道锚杆支护应用与技术工艺研究[J].矿业装备，2018（10）：64-65.
[2]冯钦，赵玉龙.煤矿巷道锚杆支护技术探讨[J].河北企业，2018（10）：149-150.