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[摘要]随着矿井开采规模的增大和开采深度的增加，巷道支护和维护问题也在日益凸显，而坑道问题的愈趋严重，直接影响矿山安全高效的生产。对于巷道支护问题的探究也随之受到了高度重视，国内外专家开始对巷道支护技术进行大量的研究。在分析和总结原有的支护技术基础上，提高锚杆强度，锚注支护和联合支护将成为巷道支护发展的新趋势。
[关键词]巷道支护 锚杆 矿井
[中图分类号] TD353 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-5-332-1
1巷道支护技术的发展
巷道支护技术最初是起源于19世纪末和20世纪初的欧美国家，以锚杆支护为核心内容的成套井巷掘进、支护施工技术；后来发展中瑞典率先发展了光面爆破技术；在1957年至1965年间发展的“新奥法”，受到世界各国的重视，并得到了广泛的使用，同时也改变了传统的软岩施工观点。
我国矿井锚杆支护技术的发展过程是从低强度、高强度到高预应力和強力支护的改进。早期的巷道支护强度较低并且巷道支护理论落后。至1997年高强度锚杆支护技术得到广泛的应用。在1990年初期由各大研究院研究推广了“三小”光爆锚喷岩巷掘进作业线，使采掘矛盾得到了缓解。2005年以来，由开发出高预应力、强力锚杆支护技术用来解决巷道支护受高地应力和强烈采动的影响导致的巷道支护复杂的难题。实现了锚杆支护的主动性并减少了巷道围岩易变形和被破坏的状况。至今我国现有矿井应用锚杆支护技术的比重已达50%以上。
锚杆支护技术得到广泛的应用和研究，主要形成了三种模式：（1）被动地悬吊破坏。（2）在锚固区内形成一定的结构。（3）改善支护区内围岩力学性能和应力状态。在不断的深入研究后多采用第三种模式。
目前矿井的开采多采用锚杆支护成套技术。锚杆成套技术包含了地质力学的测试和评估、锚杆支护设计、支护材料、施工机具和工艺及支护工程质量检测及地压监测等方面。
（1）锚杆支护材料。主要包括杆体和附件、锚固剂、组合构件、金属网等。为满足复杂的巷道支护要求，研制出了多种锚杆产品。如木，竹，钢筋混凝土，聚酯等材质的锚杆支护
（2）锚杆支护设计（锚杆支护结构形式的多样化）。主要是单体锚杆支护形式、组合锚杆支护形式（如锚网、锚梁等）和联合支护形式（如锚杆和喷射混凝土、锚杆和注浆等）。其中的单体锚杆支护形式主要运用在稳定围岩；组合锚杆支护形式主要用于存在有裂隙的围岩；联合式支付形式常使用在大断面下。
（3）锚杆支护施工机具和工艺的改进。施工机具和施工工艺决定了锚杆支护的质量和使用速度。为此，我国在原有的施工设备基础上又引进和研发了大扭矩气动扳手、液压扳手、系列锚索张拉设备等。在施工工艺方面，合理配置施工机具和施工人员，安排各支护工序的顺序和时间，并与掘进、运输环节相配合，使巷道锚杆支护的进程得到显著的提高。
（4）完善的锚杆支护工程量测手段。在巷道支护工程建设前需对巷道的挖掘和支护建设进行条件测量，为此需要具有完善的测量手段和仪器。主要是针对围岩的应力、强度和结构的监测。
（5）锚杆支护施工质量的检测。主要是指锚杆锚固性能和安装质量。锚杆支护施工质量是施工安全和施工顺利进行的重要前提。为保证锚杆支护的施工质量，需要对施工质量进行检测，为此研制出了相应的检查仪器可以实时进行监测并及时的反馈信息，最终确保巷道的安全。
2巷道支护施工中存在的问题和改进方式
2.1巷道支护在施工中存在的问题。
（1）变形和破坏。我矿目前的坑道探矿工程地质条件复杂，岩矿松软，在巷道掘出后若不能及时得到支护，围岩就会很快变形，导致围岩破碎致巷道垮塌。
（2）巷道的反复破坏，使巷道的施工支护率较高，并且很多巷道需进行二次或多次支护，给企业生产的正常运行带来严重的影响和制约。
（3）巷道的支护难度大。巷道支护根据探矿地形的不同需要进行密集支架、锚网、普通混凝土以及钢筋混凝土砌旋等多种支护方式的联合支护。
2.2针对巷道支护施工过程中的问题应采取的应对措施。
（1）合理的选择巷道位置。巷道支护的设计需要处在一个稳定的状态，会受到岩石性质和支撑压力的影响。所以在选择巷道支护位置时，应尽量选在遇水膨胀量小，质地均匀，较坚硬的岩石内。此外，采动压力是造成破坏的主要原因，在选择时应避开采场上下盘支撑压力的影响，尽量设置在应力的轻微影响区域内。
（2）破岩方式的选择。在软岩层掘进巷道，破岩方法最好采用不破坏或少破坏围岩的原则。
（3）合理选择支护方式。①采用软岩层的掘进与支护工艺，即“新奥法”此工艺可以帮助爆破后的拱顶，封闭巷道岩石，避免其风化。在上述方式解决不了问题时，应进一步采用喷锚支护或锚网支护技术。②由于软岩地质情况非常复杂，巷道除受到岩层重力作用，还会受到岩层膨胀压力的作用。对此巷道断面形状可以根据地压的大小和方向进行选择。若是地压小，选用直墙半圆或三心拱形断面，若压力较大时，选用圆形巷道最宜。③在有水平应力和遇水膨胀应力时，可采用半圆拱形断面和锚网喷浆支护。另外，在软岩中特别具有膨胀性围岩中掘进巷道，较易发生底鼓，为防止底鼓现象可采用混凝土砌块砌筑底拱或浇灌混凝土等方式。
（4）矿井地应力测量。因为矿井围岩的残余地应力很大。为避免其地应力造成的破坏，需要请相关技术专家对于残余地应力进行测量，以便于矿井掘进和支护工作的顺利进行。
3总结
由于地形复杂和岩层的特性以及各方面的影响，使得巷道的掘进容易，支护较为困难。常规的施工方法，支护手段，支护材料，支护形式，支护结构往往效果不明显，存在一定的安全隐患且效率低。然而各地区的岩层组成、结构和性质差异很大，采用的施工方式也就各不相同。施工过程中根据岩层性质和地压显现的特点正确的选择巷道地点，确定合理的支护时间并加强巷道底板的防水管理，方可确保岩层中巷道的稳定性。同时选用合理的巷道支护方式和构造以提高生产的安全性和企业的效益。
参考文献
[1]陶志伦.对煤巷锚杆支护技术理论的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011（04）.
[2]惠兴田，王博，周杨.软岩煤巷锚杆支护的安全性分析及防治对策[J].工业安全与环保.2010（01）.
[3]徐兵.深部高应力软岩巷道锚注支护施工技术研究[J].中国新技术新产品.2011（03）.
[关键词]巷道支护 锚杆 矿井
[中图分类号] TD353 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-5-332-1
1巷道支护技术的发展
巷道支护技术最初是起源于19世纪末和20世纪初的欧美国家，以锚杆支护为核心内容的成套井巷掘进、支护施工技术；后来发展中瑞典率先发展了光面爆破技术；在1957年至1965年间发展的“新奥法”，受到世界各国的重视，并得到了广泛的使用，同时也改变了传统的软岩施工观点。
我国矿井锚杆支护技术的发展过程是从低强度、高强度到高预应力和強力支护的改进。早期的巷道支护强度较低并且巷道支护理论落后。至1997年高强度锚杆支护技术得到广泛的应用。在1990年初期由各大研究院研究推广了“三小”光爆锚喷岩巷掘进作业线，使采掘矛盾得到了缓解。2005年以来，由开发出高预应力、强力锚杆支护技术用来解决巷道支护受高地应力和强烈采动的影响导致的巷道支护复杂的难题。实现了锚杆支护的主动性并减少了巷道围岩易变形和被破坏的状况。至今我国现有矿井应用锚杆支护技术的比重已达50%以上。
锚杆支护技术得到广泛的应用和研究，主要形成了三种模式：（1）被动地悬吊破坏。（2）在锚固区内形成一定的结构。（3）改善支护区内围岩力学性能和应力状态。在不断的深入研究后多采用第三种模式。
目前矿井的开采多采用锚杆支护成套技术。锚杆成套技术包含了地质力学的测试和评估、锚杆支护设计、支护材料、施工机具和工艺及支护工程质量检测及地压监测等方面。
（1）锚杆支护材料。主要包括杆体和附件、锚固剂、组合构件、金属网等。为满足复杂的巷道支护要求，研制出了多种锚杆产品。如木，竹，钢筋混凝土，聚酯等材质的锚杆支护
（2）锚杆支护设计（锚杆支护结构形式的多样化）。主要是单体锚杆支护形式、组合锚杆支护形式（如锚网、锚梁等）和联合支护形式（如锚杆和喷射混凝土、锚杆和注浆等）。其中的单体锚杆支护形式主要运用在稳定围岩；组合锚杆支护形式主要用于存在有裂隙的围岩；联合式支付形式常使用在大断面下。
（3）锚杆支护施工机具和工艺的改进。施工机具和施工工艺决定了锚杆支护的质量和使用速度。为此，我国在原有的施工设备基础上又引进和研发了大扭矩气动扳手、液压扳手、系列锚索张拉设备等。在施工工艺方面，合理配置施工机具和施工人员，安排各支护工序的顺序和时间，并与掘进、运输环节相配合，使巷道锚杆支护的进程得到显著的提高。
（4）完善的锚杆支护工程量测手段。在巷道支护工程建设前需对巷道的挖掘和支护建设进行条件测量，为此需要具有完善的测量手段和仪器。主要是针对围岩的应力、强度和结构的监测。
（5）锚杆支护施工质量的检测。主要是指锚杆锚固性能和安装质量。锚杆支护施工质量是施工安全和施工顺利进行的重要前提。为保证锚杆支护的施工质量，需要对施工质量进行检测，为此研制出了相应的检查仪器可以实时进行监测并及时的反馈信息，最终确保巷道的安全。
2巷道支护施工中存在的问题和改进方式
2.1巷道支护在施工中存在的问题。
（1）变形和破坏。我矿目前的坑道探矿工程地质条件复杂，岩矿松软，在巷道掘出后若不能及时得到支护，围岩就会很快变形，导致围岩破碎致巷道垮塌。
（2）巷道的反复破坏，使巷道的施工支护率较高，并且很多巷道需进行二次或多次支护，给企业生产的正常运行带来严重的影响和制约。
（3）巷道的支护难度大。巷道支护根据探矿地形的不同需要进行密集支架、锚网、普通混凝土以及钢筋混凝土砌旋等多种支护方式的联合支护。
2.2针对巷道支护施工过程中的问题应采取的应对措施。
（1）合理的选择巷道位置。巷道支护的设计需要处在一个稳定的状态，会受到岩石性质和支撑压力的影响。所以在选择巷道支护位置时，应尽量选在遇水膨胀量小，质地均匀，较坚硬的岩石内。此外，采动压力是造成破坏的主要原因，在选择时应避开采场上下盘支撑压力的影响，尽量设置在应力的轻微影响区域内。
（2）破岩方式的选择。在软岩层掘进巷道，破岩方法最好采用不破坏或少破坏围岩的原则。
（3）合理选择支护方式。①采用软岩层的掘进与支护工艺，即“新奥法”此工艺可以帮助爆破后的拱顶，封闭巷道岩石，避免其风化。在上述方式解决不了问题时，应进一步采用喷锚支护或锚网支护技术。②由于软岩地质情况非常复杂，巷道除受到岩层重力作用，还会受到岩层膨胀压力的作用。对此巷道断面形状可以根据地压的大小和方向进行选择。若是地压小，选用直墙半圆或三心拱形断面，若压力较大时，选用圆形巷道最宜。③在有水平应力和遇水膨胀应力时，可采用半圆拱形断面和锚网喷浆支护。另外，在软岩中特别具有膨胀性围岩中掘进巷道，较易发生底鼓，为防止底鼓现象可采用混凝土砌块砌筑底拱或浇灌混凝土等方式。
（4）矿井地应力测量。因为矿井围岩的残余地应力很大。为避免其地应力造成的破坏，需要请相关技术专家对于残余地应力进行测量，以便于矿井掘进和支护工作的顺利进行。
3总结
由于地形复杂和岩层的特性以及各方面的影响，使得巷道的掘进容易，支护较为困难。常规的施工方法，支护手段，支护材料，支护形式，支护结构往往效果不明显，存在一定的安全隐患且效率低。然而各地区的岩层组成、结构和性质差异很大，采用的施工方式也就各不相同。施工过程中根据岩层性质和地压显现的特点正确的选择巷道地点，确定合理的支护时间并加强巷道底板的防水管理，方可确保岩层中巷道的稳定性。同时选用合理的巷道支护方式和构造以提高生产的安全性和企业的效益。
参考文献
[1]陶志伦.对煤巷锚杆支护技术理论的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011（04）.
[2]惠兴田，王博，周杨.软岩煤巷锚杆支护的安全性分析及防治对策[J].工业安全与环保.2010（01）.
[3]徐兵.深部高应力软岩巷道锚注支护施工技术研究[J].中国新技术新产品.2011（03）.