（一）煤炭巷道锚杆支护材料

 

　　煤炭巷道中的锚杆支护材料的发展过程主要经历了低强度，高强度，高预应力，强力支护阶段。曾经被我国煤矿所广泛利用的普通Q235圆钢黏结式锚杆，现在只剩下一些地质岩土环境简单和条件比较落后的煤矿继续使用。因为煤炭巷道的条件是多种多样的，因此为了克服这些部分环境复杂困难的煤炭巷道，研究人员专注于对高强度螺纹钢锚杆的开发。通过锚杆在形状与结构上的不断优化，对提高其锚固效果很有帮助，除此之外，还可以开发出专用的钢材来制作锚杆，以达到更加高的强度去满足更高的施工需求。

 

　　（二）煤炭巷道锚杆支护的设计方法

 

　　目前，我国煤炭巷道最常用到的锚杆支护设计方式是动态信息设计法。动态信息设计法的特点是设计方案并不是就定下来的，而是在每个工序完成后都进行实时的信息收集、分析和反馈，然后通过分析结果不断改进设计方案的一个动态过程。在对煤炭巷道锚杆支护进行设计时，必须注重分析锚杆与其他锚固构件之间的匹配程度，以发挥出更好的整体支护效果。例如锚杆的强度要与托板、螺母进行匹配，锚杆要与锚固剂的受力性能进行匹配等。我们在选取构件时要尽量选用质量好的，再加上合理的设计，就能使整个支护结构的效果事半功倍，反之，其中一个构件发生损坏，或者系统设计不合理，否会对整体支护效果造成影响，严重的话甚至可能使整个系统失效。

 

　　（三）煤炭巷道锚杆支护施工质量检测与矿压监测

 

　　在进行锚杆施工质量检测时，需要用到的仪器主要有锚杆拉拔计，锚杆锚固质量声波检测仪和锚杆预紧力检测仪。在进行巷道矿压监测时，需要用到的仪器主要有表面位移、深部位移、顶板离层等测量仪和锚杆、锚索受力情况的测量仪。近年，一种煤炭巷道矿压的综合监测系统横空出世，可以随时对矿井下的综合数据进行实时采集，然后传输到电脑上进行对矿压的监测和分析。

 

　　（四）煤炭巷道锚固与注浆联合加固技术

 

　　以往，通常仅采用锚杆支护一种方式对松散的煤岩体巷道进行锚固和对损坏的巷道进行修护，这种支护方式不但锚固效果差，而且不能充分发挥锚杆的性能。目前来说，最有效解决松散、损坏的围岩巷道支护的方法，就非锚固与注浆加固技术莫属了。

 

　　煤炭巷道锚固与注浆联合加固技术就是将锚杆锚固技术与注浆加固技术融合在一起，在使用锚固与注浆加固技术时，根据不同煤炭巷道的差异，应选取不同类型的注浆锚杆。一般来说，锚固与注浆加固技术已足以应对松散、损坏的围岩巷道的支护，只有对极为破碎煤岩体进行支护，还需要进一步使用钻锚注加固技术加强锚固效果。注浆加固技术主要是通过控制锚固时注浆参数，以取得更好注浆加固效果。为了更好地适应复杂多变的岩土条件，除了使用水泥等基本锚固材料外，还需要用到各种化学注浆加固材料，例如脲醛树脂和聚氨酯等。

 

 

　　我国煤炭矿井的种类非常丰富，各类矿井之间的岩土地质差异较大，软岩矿井的各煤层的胶结性比较弱，煤岩体相对其他矿井有破碎松散、强度弱、易崩解、易风化、易膨胀等特点，以上种种因素导致软岩矿井巷道的支护工作比较困难，大部分巷道在服务期内不得不多次翻修，严重影响回采工作的正常推进，不仅支护费用高，而且带来很大的安全威胁。以下就以我国的某软岩矿井为例，对煤炭巷道锚杆锚固的应用进行分析。

 

　　（一）巷道地质条件

 

　　该煤矿的两煤层间间距较小，下层顶板距上层底板只有6～9m左右，下层的厚度平均值为5.99m，煤层的倾角约为16°，抗压强度为4.8MPa，其顶板砂质泥岩的强度在15到25MPa之间；上层煤层的底板也属于砂质泥岩，底板抗压强度为23.5MPa，接触水易膨胀。经过水压致裂法对地应力进行测量后，得出垂直主应力为9.68MPa，水平最大主应力的方向为N72°E，大小为14.62MPa，而水平最小主应力为7.35MPa。回风巷的掘进断面呈半圆拱形，断面墙高1.2m，宽3.8m，断面面积为10.2m2，巷道埋深大约为350～400m之间。

 

　　（二）巷道锚杆锚固应用

 

　　对于软岩矿井的支护施工，结合岩土特点和以往经验，其支护方式应选用树脂全长预应力锚固组合。该矿井使用的锚杆规格是直径φ22mm，长2.4m的左旋无纵筋螺纹钢锚杆。在进行树脂全长锚固时，锚固的前端和后端应涂上不同的锚固剂，前端部涂上固化速度快的锚固剂，后部涂上固化相对较慢的锚固剂。利用菱形金属网、w型钢护板与钢筋网顶板进行护表。全部锚杆排列时都要保证垂直于巷道表面，锚杆排距900mm，顶板间距850ram，每排7根。锚杆的预紧力矩为400N·m，锚索φ22mm，钢绞线1×19，长度4.3m，由树脂端部进行锚固。锚索预紧力为200～250kN，每隔1.8m打3根锚索，每根锚索之间的间距为1.28m。工程结果良好，巷道围岩保持完整、稳定，锚固效果较好，较有效地发挥出锚杆的性能。该矿井巷道锚杆锚固支护的设计如下图。

 

 

　　本文分析了煤炭巷道锚杆锚固特点及其应用，总而言之，在进行煤炭巷道锚杆锚固应用前，应先对煤炭巷道锚杆锚固特点和矿井实际情况进行深入了解，选取合适的材料、合理的技术方式，尽量做到使受支护的围岩部分避免出现离层、滑动、张裂等问题，确保矿井内煤岩体的连续性和完整性。而对于环境复杂的巷道，应采用强力锚杆进行支护，为了避免修护频繁带来的麻烦，应尽量做到一次支护。