房新亮

摘要：随着煤矿的开采程度不断加深，煤矿企业开始将研究重点放在对煤矿巷道支护技术的改进上，这不仅可以大大提高煤矿开采工程的安全性，而且可以快速提高其自身的经济效益。文章对煤矿巷道支护技术理论进行了总结，并对巷道锚杆支护理论技术的发展和应用进行了介绍，最后说明了巷道锚杆支护理论技术目前存在的缺点及改进措施。

关键词：煤矿开采；巷道支护技术；锚杆支护技术；煤矿运输效率；煤矿企业 文献标识码：A

中图分类号：TD353 文章编号：1009-2374（2015）27-0174-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.089

1 概述

近年来，我国经济的高速发展，全国煤炭的开采量相比解放初期提高了近100倍，同时煤炭的开采深度相比解放初期也提高了近4倍。随着煤矿开采量与开采深度的不断增加，煤矿企业开始越来越重视煤矿开采技术的提高，以及煤矿开采安全性的完善。其中，煤矿巷道支护技术引起了煤矿企业的广泛研究。完善的煤矿巷道支护技术不仅可以提高开采过程中的煤矿运输效率，而且可以增加开采过程中的安全性，因此，煤矿巷道支护技术的研究对于我国煤矿事业的发展具有举足轻重的意义。

2 煤矿巷道支护技术理论及种类

2.1 煤矿巷道支护技术理论

总结国内外科研人员对于煤矿巷道支护理论的研究，可以将煤矿巷道支护理论分为以下三种：

2.1.1 联合支护理论。这种理论可以理解为将增强至护体的刚度与控制围岩变形两种方法联合进行支护。这种理论普遍应用于比较复杂的煤矿巷道中，在操作比较困难的煤矿巷道中可以起到很好的作用，但是不适于在围岩条件比较差的煤矿巷道中。

2.1.2 新奥法支护理论。这种理论主要是指通过锚喷支护的方法，对围岩进行加固，从而增加围岩的抗变形能力和承受能力，同时这种理论可以有效地实施二次支护。

2.1.3 围岩强度强化理论。这种理论又叫做煤矿巷道锚杆支护围岩强度强化理论，这种理论的核心支护方法为锚杆支护，通过锚杆支护不仅可以改变围岩的应力状态，大大提高围岩的围压和承载能力，而且还能够强化锚固区域内岩体的残余强度与峰后强度。

2.2 煤矿巷道支护技术的种类

煤矿巷道支护技术根据其支护方式的不同可以分为两大类：被动式支护方法和主动式支护方法。

2.2.1 被动式支护技术是根据古典的坍塌理论和压力理论而形成的，这种支护技术将重点放在了支护上，而没有将支护与围岩一同考虑，从而只能起到被动抵抗的作用，却无法防制围岩出现变形。被动式支护方法主要包括木支护、石材支护、金属支架支护和装配式钢筋混凝土支架支护。其中，木支护技术因对木材的大量消耗和围岩的严重影响而不适于较深的围岩；石材支护虽然有良好的抗压、抗灾性，但因成本较高而不适于短期巷道；金属支架支护对于围岩的硬度有一定要求，不适于较硬或较窄围岩；装配式钢筋混凝土支架支护较以上支护方式，拥有更加优异的抗压、抗灾能力、更高的安全系数，而其缺点也很明显，例如成本相对较高、支架时间久后相对易松动等。

2.2.2 主动式支护方式将支护与围岩结合考虑，利用围岩的本身强度来对巷道进行支护，这种支护方式不仅可以起到基础支护作用，同时也可以防止围岩出现变形、破坏等现象。主动式支护方式主要包括锚杆支护和复合支护。锚杆支护一般方法为将围岩和锚杆有效地粘结在一起，通过对锚杆进行合理的设置，以高效地控制围岩的变形，保持围岩的完整，其具有简单、安全、耗费低、效果好等特点；复合支护是通过考察巷道的实际条件而联合两种或两种以上的支护方式。通过上文对支护技术分类的介绍，可以得出结论，锚杆支护相对于其他支护方式优点更明显、应用更广泛，是目前煤矿巷道支护的主要应用方法。

3 煤矿巷道锚杆支护技术的发展、应用及改善方向

3.1 煤矿巷道锚杆支护技术的发展

锚杆支护技术早在1952年就被提出，当时依据的是经典的悬吊理论和组合梁支护理论，主要形式为机械端部锚固锚杆、树脂锚杆、管缝式锚杆和胀管式锚杆。20世纪70年代，研究组们将组合拱理论结合到锚杆支护技术中，使锚杆支护技术得到了改进，同时也研究出了多样化的锚杆支护形式，例如混合锚固锚杆和桁架锚杆这些特种锚杆。20世纪90年代，研究者们根据最大水平应力理论，研究出高强度的树脂锚杆，使锚杆支护得到了完善，高强度树脂锚杆也成为锚杆支护的主导形式。

3.2 煤矿巷道锚杆支护技术的应用

锚杆支护技术相对于其他支护技术具有简单、安全、耗费低、效果好等特点，因此在煤矿巷道支护技术中，锚杆支护的应用最为广泛。我国大部分的矿区对于煤矿巷道锚杆支护技术的使用率都超过了60%，甚至有些矿区可以达到90%以上。锚杆支护技术在现阶段的支护技术中占据着主导地位，对于软岩巷道、深部沿空巷道这些支护较为困难的巷道，目前只能使用煤矿巷道锚杆支护技术进行支护。软岩巷道强度较低，因此其自稳时间较短，围岩较易出现变形，利用锚杆支护可以将巷道围岩的形变控制在合理的范围内，进而提高煤矿开采过程中的安全性。在深部沿空巷道中使用煤矿巷道锚杆支护技术，可以有效地控制巷道围岩的变形，以保持巷道围岩的完整。

3.3 煤矿巷道锚杆支护技术存在的问题及完善方案

尽管锚杆支护技术是目前实际生活中应用最多的煤矿巷道支护技术，但其自身仍有一些技术上的缺陷需要研究者们去解决：第一，锚杆支护技术的优点在于控制围岩的变形，保持围岩的完整，但是随着煤矿产业的进一步发展，开采深度会越来越深，而其对巷道围岩的破坏会越来越大，所以锚杆技术还需要进一步完善和提高；第二，锚杆支护的巷道如果遇到地震现象，锚杆会松动，同时在煤的运输过程中，由于较大的震动，也可能会导致锚杆运动或者被拉断等现象，这些现象可能会引起一定的安全问题。要进一步完善锚杆支护技术，针对上述问题，可以从以下三方面进行改善：第一，加强锚杆材料的强度；第二，减少围岩被破坏，增加围岩的强度和自承能力；第三，适当进行二次支护。

4 结语

完善的煤矿巷道支护技术，不仅可以提高开采过程中的煤矿运输效率，而且可以增加开采过程中的安全性，因此，煤矿巷道支护技术的研究对于我国煤矿事业的发展有着举足轻重的意义。作为地质勘探人员，应该加强专业知识水平，努力学习先进的知识与技能，不断探索，敢于创新，为煤矿行业的发展做出不懈努力。

参考文献

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[2] 王伟.煤矿巷道支护技术的若干思考[J].技术研发，2014，7（21）.

[3] 晏勇，曹桂宝，李杰远.关于煤矿巷道支护技术的研究[J].内蒙古煤炭经济，2014，1（11）.

[4] 熊海明.广西环江下金煤矿深部巷道复合支护技术应用研究[D].广西大学，2013.

（责任编辑：王 波）