煤矿巷道锚杆支护技术

（5）由单巷布置向多巷发展
回采工作面开采强度和产量越来越大，要求的运输、通风断面 逐年增加。特别是高瓦斯矿井，往往单巷布置不能满足生产要 求，出现了一个工作面布置3~5条，甚至更多巷道的多巷布置 方式。多巷布置带来了煤柱留设、巷道受到二次甚至多次采动 影响，增加了巷道维护的难度。
（6）巷道埋深从浅部向深部发展
（3）巷道从拱形断面向矩形断面发展
拱形断面虽然能够改善巷道受力状态，有利于巷道支护，但 拱形巷道施工工艺比较复杂，成巷速度低，有时还需要破坏 顶板，出现矸石。对于回采巷道，拱形断面给回采工作面端 头支护造成很大困难，阻碍工作面的正常推进。而矩形巷道， 除巷道受力状况比拱形巷道差外，拱形巷道的缺陷基本都被 克服。另外，在层状破碎顶板条件下，巷道两拱部的岩石不 仅不能起到承载作用，还会成为支护的载荷。
1.1 锚杆支护的优越性
与棚式支架相比，锚杆支护具有显著的优越性。
（1）可显著提高巷道支护效果
锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体性。 对不稳定岩层起着悬吊作用。
由于预紧力的作用，形成压缩岩梁Baidu Nhomakorabea阻止了层状岩体的 离层作用，增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗剪作用 一起，阻止岩层间产生相对滑动，提高了岩层的承载能力。
（4）巷道从小断面向大断面发展
随着回采工作面设备的大型化，开采强度与产量的大幅度提 高，为了保证正常的运输、通风及行人，要求的巷道断面越 来越大。煤层大巷的跨度已经超过6m，断面超过25m2；回采 巷道宽度也达5~6m，断面达15~20m2；开切眼跨度达到10m， 断面超过40m2；井底换装硐室的宽与高均已达到10m，断面 积为100m2。巷道断面积的增大，显著增加了支护难度。
综采放顶煤工作面要求回采巷道沿煤层底板掘进，巷道顶 板是煤。随着综放开采技术的大面积推广，煤顶巷道所占 的比重逐年增加。一般情况下，煤相对于岩石比较松软、 破碎，显著增加了巷道支护难度。此外对于特厚煤层开采 和急倾斜煤层水平分层开采等条件，不仅巷道顶板与两帮 为煤层，有时底板也是煤层，属全煤巷道，支护难度进一 步加大。
锚杆支护能及时加固围岩，减少围岩变形，防止顶板早期离 层和片帮。
（4）简化工作面端头支护和超前支护。
为采煤工作面的快速推进、产量与效益的提高创造良好条件。
（5）提高掘进速度 （6）消除安全隐患
棚架与顶板煤层之间出现空隙，易造成煤自燃； 大断面开切眼中安装、回撤棚架和工作面上下顺槽回撤支架
时，易发生大面积冒落或伤亡事故。
随着巷道支护技术的发展与支护水平的提高，岩巷布置已
逐步转变为煤巷布置。特别是现代化矿井，岩巷占的比例 已经很少。大量使用煤巷虽然增加了巷道支护难度，但带 来了很多优点：显著降低了巷道掘进费用，大大提高了施 工速度，缩短了矿井建设周期，巷道掘进出煤，增加了经 济效益，减少了矸石排出量。
（2）岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展
巷道支护技术的发展：煤矿巷道支护经历了木支护、
砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。国内外的实 践证明，锚杆支护是巷道经济、有效的支护形式。
本部分主要内容
1.1 锚杆支护的优越性 1.2 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势 1.3 国外锚杆支护技术的发展 1.4 国外锚杆支护技术发展的主要特点 1.5 我国煤矿锚杆支护技术的发展
（7）降低支护成本
采用锚杆支护，可以大量地节约钢材、木材等材料，降低支 护成本。
（8）减少工人的劳动强度
（9）减少辅助运输量
1.2 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势— —迫切要求发展锚杆支护
随着开采深度、强度与范围的增加，巷道布置及围岩出现了 以下变化趋势：
（1）岩巷向煤巷发展
传统的巷道布置方式将开拓巷道和准备巷道布置在岩石中， 虽然有利于巷道维护，但带来一系列问题：巷道掘进成本高， 施工速度慢，增加了许多联络巷；掘进出现大量矸石，给矿 井辅助运输造成极大压力。
煤矿巷道锚杆支护技术
主要内容
1.锚杆支护技术简介 2.锚杆支护技术基本理论 3.锚杆支护结构各部分构件作用 4.锚杆支护设计方法 5.影响锚杆支护效果的关键因素 6.我国煤矿锚杆支护技术的发展方向
1.锚杆支护技术简介
巷道支护的重要性：巷道支护是煤矿安全生产的重要
保证，我国煤矿以井工开采为主，需要在井下开掘大量巷 道，而且80%以上是煤巷、半煤岩巷，或为松软破碎围岩 巷，或为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘 进，确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定，确保巷道的 支护与维护成本较低等，是建设安全高效矿井的一项重要 工作，具有重要意义。
（7）简单地质条件向复杂地质条件发展
我国煤矿煤系地层中具有复杂地质条件的矿井分布十分广泛。 北起黑龙江、内蒙古，南到广东、广西，东起山东、浙江， 西到新疆、青海等广大辽阔的幅员内有复杂地质条件的矿井 遍布全国各主要产煤省区，近半数的矿区存在地质条件复杂 的矿井。随着我国新生代第三纪煤田的开采及老矿井采深的 增加，复杂地质条件煤矿的数量和分布范围将会继续增加和 扩大。复杂地质条件巷道围岩稳定性差、围岩变形和破坏严 重，巷道维护十分困难。有的复杂地质条件矿井，每米巷道 的支护费用已高达1~2万元，严重影响了煤矿的正常生产和经 济效益的提高。
我国煤矿开采深度以8~12m/a的速度增加。新汶、淄博、开滦、 徐州等矿区的开采深度已超过1000m，出现了一批千米深井。 煤炭开采技术的进步促进了高产高效矿井的发展，进一步加速 了矿井深度的增加。预计在未来20年我国很多煤矿将进入 1000m~1500m的开采深度。深部开采将带来一系列高地应力巷 道支护难题，如冲击矿压、围岩大变形、强烈底鼓等浅部巷道 没有的支护问题。
改变了巷道表面岩体的受力状态，由二向受力状态转化为三 向受力状态，提高了岩体的承载力。
（2）变“被动支护”为“主动支护”
棚式支护等待围岩变形、破碎后支撑，承载。 锚杆支护利用锚固剂、杆体、托板及各种构件或喷层，给围
岩一定的支护强度，与围岩共同组成支护体系，并且随围岩 变形，支护力不断增加。
（3）减少巷道维修量