锚杆支护是煤矿巷道布置中采用的一种有效的支护方式，由于该项工艺技术具有良好的稳定性、成巷速度快、施工作业量少、巷道断面利用率高、提高煤矿开采安全生产条件等优点，所以锚杆支护技术在当前煤矿开采作业中得到广泛应用。当前，煤矿巷道支护中，锚梁网、锚喷网及锚索等已经得到有效应用。但是，由于煤矿巷道受采动的影响较为频繁，使得很多巷道的围岩结构发生变形等情况，致使巷道支护的安全稳定性得不到保障。因此，解决锚杆支护中的相关问题，提高巷道支护的安全性和可靠性是当前煤矿开采过程中一项重要的任务。

 

　　一、锚杆支护的问题解析

 

　　（一）巷道地质条件方面

 

　　对于煤矿巷道支护工程来言，其安全性、稳定性及可靠性与锚杆支护质量有着密切的联系，而锚杆支护质量则取决于巷道地质条件，两者是相辅相成的。锚杆支护存在问题与煤矿地质环境条件和基础信息资料缺乏有很大的关系。在现有的煤矿巷道支护中，有围岩结构较为稳定的1、2类巷道，也有不稳定的4、5类巷道。因此，在进行锚杆支护时，其整体变形能力和承载能力应满足围岩结构变形的约束力，使围岩结构达到平衡与稳定的状态，这就需要锚杆支护技术具备更加良好的应用效果。在煤矿巷道锚杆支护体系中，地应力实测技术是其核心，合理有效的实施地应力实测技术是保证锚杆支护质量的基础与前提。

 

　　（二）锚杆支护设计方面

 

　　首先，当前锚杆支护的作用机理在其理论研究方面还有所欠缺，存在一定的局限性，难以满足地质条件、作业环境较为复杂的煤矿巷道支护设计要求。以往的锚杆支护理论包括：悬吊、组合梁、组合拱压等。这些理论研究都是建立在相应的假设基础上，根据不同条件和要求来描述锚杆支护的作用机理，而且力学模型和计算方法较为简单，无法适应当前煤矿巷道锚杆支护作用机理的理论需求，从而难以满足煤矿巷道锚杆支护设计的要求，需进一步加强理论研究。

 

　　其次，目前煤矿巷道锚杆支护参数的选取主要采用工程类比法和理论计算法及自身经验来完成，这几种参数选取的方法存在诸多缺陷与不足之处，无法有效确定锚杆支护参数。所以，采取有效的方法选取锚杆支护参数也是锚杆支护存在的问题之一。

 

　　最后，随着科学技术不断发展，各种新材料不断涌现，锚杆支护所需的材料种类不断增多。然而，集中且单独生产和制造锚杆支护相关材料的厂商或单位较少，在材料、工艺上缺乏标准性和规范性，不仅浪费大量材料，还影响了煤矿巷道锚杆支护的实际效果。还有，在煤矿巷道顶板岩层支护期间，如出现错动的情况，就会导致锚杆、锚索出现剪切受损。如金属锚杆设计不合理，在载荷作用力超出锚尾材料的承载能力时，锚尾就会受损破坏。

 

　　（三）巷道围岩监测方面

 

　　在巷道顶板离层指示仪测定锚杆锚固的离层状况时，需在顶板出现冒落危险前设置相应的报警装置，从而避免顶板岩层出现冒落等安全事故。当前顶板离层监测采用的是离层指示仪，这种监测设备是一种机械式的测量方法，难以对巷道顶板岩层实施全面、有效的监测，从而对锚杆支护质量造成影响。在确定锚杆支护巷道顶板离层界限值时，多采用数值计算程序模拟及理论计算方法得出结果，然而在计算中的系数，需根据矿区环境进行变更和修正。另外，在实际运用过程中，要想保证锚杆支护质量，就必须充分考虑锚杆受力大小、巷道表面位移、巷道结构变化等多方面的影响因素，还需综合考虑各种复杂因素，如地质条件、环境条件、设计要求、施工要求等，以此制定出更加经济、可靠的锚杆支护方案。

 

 

　　（一）强化锚杆支护的理论基础

 

　　针对煤矿巷道围岩矿压的作用规律进行相应的研究，进一步研究不同荷载作用下，煤矿巷道围岩的变形、破坏规律，根据煤矿围岩在不同变形和破坏过程中的平衡结构特性，研究煤矿巷道围岩受损与施工作业中的破坏与受损情况相比存在的差异及规律。从而了解围岩稳定与不稳定的本质。另外，要对锚杆支护的作用机理进行深入研究，探讨和了解不同锚固方式形成的锚固体的力学特性，补充当前锚杆支护理论中存在的缺陷与不足之处。同时，要加强锚杆支护的变形机理研究，掌握不同锚固支护方式的变形特性及适用范围，并进一步加强锚杆支护结构体的特性研究。

 

　　（二）完善和发展锚杆支护机具

 

　　虽然我国锚杆支护机具的种类较多，但是其整体性能及可靠性却相当低，例如，我国开发的锚杆钻机多达40多种，但是适用于煤矿井下锚杆支护作业性能及可靠性的只有4-5种。在煤矿开采深度不断增加的情况下，巷道压力增大，支护难度增加，尤其是没有进行支护的底板破坏趋势愈加突出。因此，要完善锚杆钻机性能和质量，开发新的锚杆钻机，由于煤矿生产条件越来越复杂，当前锚杆钻机已经无法满足实际需求，锚杆钻机在性能和质量方面需进一步加强，针对底板破坏趋势突出的情况，积极开发底板锚杆钻机和液压帮锚杆钻机。对于巷道支护配套机具设备，应保证其科学性和合理性，将连续式采煤机与锚杆钻车等作为巷道配套机具的生产系统，采用连采机成套分离系统装备，充分发挥其机动灵活、协调连续作业、速度快等优点。另外，还要积极引进和研制中型掘锚机组，针对我国煤矿开采的实际情况，选择符合各类煤矿巷道支护的配套设备，适合我国煤矿煤巷工况条件，从而保证各类机具及配套设备的有效利用，推动我国煤矿行业不断适应市场经济发展的需求。

 

　　（三）缩小与国际先进水平的差距

 

　　近几年，W型钢带组合锚杆支护技术在煤矿巷道支护工程中得到广泛应用，而且取得非常可观的经济效益，但是采用滚压工艺生产W型钢的厂商较少，大多是冲压形成，这样不利于钢材的合理利用，难以保证W型钢带的质量。虽然该种钢带的整体强度较高，但是在煤矿巷道围岩中的强度较低，经常会出现螺母压入预留孔中，导致钢带失效。因此，W型钢带需要进一步加强质量控制，同时在实际应用中要完善和提高工艺水平，从而缩小与国际先进水平的差距。

 

　　另外，在煤矿开采条件越来越复杂的情况下，应采用巷道树脂锚杆技术的应用，该种技术正朝着高强度、高荷载的方向发展，这就需要树脂锚杆技术应用所需的材料要与其发展方向一致。当前使用的不饱和聚酷型树脂锚固剂存在固化收缩的问题，因此，开发无固化收缩和膨胀性好的树脂锚固剂尤为重要。我国树脂锚固剂生产设备较为落后，自动化水平不高，使得树脂锚固剂的质量得不到控制，所以研制高强度、性能好的树脂锚固剂是十分必要的。

　　综上所述，虽然我国锚杆支护技术已经经历几十年的发展和完善，但是从整体质量和性能来看，依然存在很多缺陷与不足之处，无论是锚杆支护的理论研究还是锚杆支护设计与监测工作等方面，均有待加强和完善。因此，加强锚杆支护的理论研究，在施工工艺、设计及施工机具上不断创新，提高锚杆支护制作水平和监测手段，是保证煤矿开采安全、可靠的关键，也是提高煤矿行业安全生产、提高产量、保证质量效率的基本保障。