加强锚杆支护质量

 保障煤矿井下安全

摘要：在煤炭的井下生产过程中，煤巷矿压是必须面对并解决的重要前提条件之一。随着煤
巷锚杆支护技术在井下应用的日趋成熟，为矿井的安全、高效生产提供了有力支持，但也必
须充分认识到，锚杆支护作为一项系统工程

,必须综合考虑各种复杂因素的影响，以最可靠、

最经济的锚杆支护方案为井下生产保驾护航，这无疑具有非常重要的意义。

 

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　　关键词：煤炭生产煤巷支护锚杆支护施工工艺注意问题

 

　　锚杆对巷道的支护作用主要为通过对锚杆施加预紧力在围岩中产生压应力区，并与锚
索等其他支护构件共同形成预应力承载结构，从而对巷道围岩起到强化作用，对围岩结构
面离层、滑动、节理裂隙张开等扩容变形产生约束作用，以保持巷道围岩的完整性与稳定性。

 

　　

1、锚杆支护作用机理分析 

　　

1.1 锚杆的早期作用 

　　巷道开掘阶段顶板破坏范围较小

,此时锚杆的作用主要是控制顶板下部岩层的滑动、离

层、失稳。锚杆安装越及时

,预紧力越大,则效果越好。 

　　事实上

,锚杆越粗锚杆预紧力越大,提供的抗剪力越大,岩层越不容易发生错动。即使载岩

层之间的粘结力丧失

,在水平应力作用下发生压曲,压曲临界载荷也会得到明显提高。 

　　

1.2 锚杆的中期作用 

　　掘进影响稳定后至受到采动影响前

,称之为中期阶段。此阶段主要是由于岩石的流变效

应

,致使随着时间推移,岩层强度不断降低,顶板下沉及锚杆受力逐渐加大,最后形成一定范围

的破坏区。当巷道有煤柱时

,残余支撑压力也影响巷道围岩变形和破坏。 

　　

1.3 锚杆的后期作用 

　　当巷道支护时间很长或受到回采影响后

,巷道围岩破坏区会进一步扩大,围岩变形急剧增

加

,锚杆受力增大。会出现三种情况:一是锚固端仍处于稳定岩层中,只是由于破坏区内的岩层

进一步扩容、离层而引起锚杆受力增加

,顶板下沉增大。但只要保证锚杆不被拉断,巷道仍能保

持稳定。二是稳定岩层上移

,锚杆完全处于破坏岩层内。此时,锚杆的作用发生了较大变化,但

只要锚杆参数选择比较合理

,顶板仍能保持稳定。三是当锚杆参数不合理或次生承载层所受

载荷很大时

,承载层内仍会出现较大的扩容、离层,承载能力下降,厚度减小。 

　　

2、井下煤巷锚杆支护的施工工艺分析 

　　

2.1 确定锚杆支护形式所应掌握的原则 

　　

(1)一次支护原则。锚杆支护应减少支护次数，尽量做到一次支护就控制围岩变形；(2)

高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。在保证支护系统可靠性的条件下，可以通过提
高锚杆刚度和强度，降低支护密度，减少单位面积上锚杆的数量，提高掘进速度；

(3)相互

匹配原则。为最大限度地发挥锚杆整体支护作用，托板、钢带、螺母等锚杆构件的参数与力学
性能应该相匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能也应相匹配；

(4)临界支护强度与刚度原则。

如果锚杆支护系统的强度和刚度小于临界值，将导致巷道长时间处于不稳定的状态，不能
有效的控制围岩的变形和破坏；

(5)高预应力与预应力扩散原则。预应力作为锚杆支护的重

要因素，不但要采取措施提高锚杆预应力，而且要通过托板、钢带等构件实现锚杆预应力的
扩散，提高锚固体的整体刚度和完整性，使锚杆支护转变为主动支护。

 

　　

2.2 锚杆施工工艺过程 

　　

(1)巷道掘进与支护工艺过程：首先施工机具掘进出煤至巷道成形，其次敲帮问顶找掉

危岩，然后施工机组机载式临时支护托上金属网或

W 钢带，再打第 2、第 4 眼锚杆进行临时