随着中国工业经济的发展，煤炭的需求量正在逐年增多。有数据显示，中国每年工业将消耗40亿吨的煤炭资源，而中国的煤炭存储量是5万亿吨多。因此，中国煤炭的开采仍有巨大市场利润。在煤炭开采市场发展的时代，井下煤炭开采的安全成为煤炭企业关心的首要问题。在井下开采煤炭大概有三种保护形式，即架棚支护、料石砌碹支护和锚杆支护，其中锚杆支护形式是这三种保护形式中最被广泛使用的。锚杆支护形式具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点，是其他两种方式所不能比拟的。有数据显示，锚杆支护大约可以降低建设成本15%，由此可以看出锚杆支护对建井的重要性。

 

　　1  悬吊理论

 

　　悬吊理论产生于1952年，该理论认为锚杆支护的作用是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上，起到对采矿巷道的加固作用。其作用原理是巷道的顶板有弯曲变形的趋势，如果采用锚杆对其进行挤压，悬挂在稳固的岩石之上，顶板就不会脱落。这一理论最早提出时还具有一定的施工价值，但是经过实践证明，这一理论是不可靠的。因为即使巷道上部没有稳固的岩层，锚杆也能起到支护作用，也就是说，对于顶板比较软弱的岩层可以直接使用锚杆进行支护，不必悬挂在稳定的岩层上。

 

　　2  组合梁理论

 

　　巷道的顶板是由许多层顶板组成的，组合梁理论认为巷道顶板的各个层可以被看作是一种可以承载岩层的梁，只要使用锚杆对顶板各个层进行加固，组合成一个整体，就能够承载岩层，保证井下巷道的安全性。运用组合梁理论进行锚杆支护的巷道具有防止岩层沿层面滑动的作用，这样可以避免顶板各层之间出现离层的情况，保证了巷道的安全。如果使用该理论进行锚杆支护，具有整体承受能力强，补强效果好的优点。但是如果顶板各层之间出现裂缝，就会导致各层之间不能相互连接，使这种“梁”的防护能力大大减弱。

 

　　3  组合拱理论

 

　　组合拱理论是由兰氏（TALang）和彭德（Pender）通过光弹试验提出来的。组合拱原理认为，在拱形巷道围岩的破裂区中，安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力。如果沿巷道周边布置的锚杆间距足够小，各个锚杆的压应力维体相互交错，这样使巷道周围的岩层形成一种连续的组合拱。这个组合拱可承受上部岩石的径向载荷，如同碹体起到岩层补强的作用，承载外围的压力。组合拱理论的不足是缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步探讨，与实际情况有一定差距，在分析过程中没深入探索围岩支护的相互作用。

 

　　二、锚杆支护的参数及设计方法

 

　　1  锚杆支护的参数

 

　　锚杆支护参数的确定将会影响到支护作用和使用价值，因此，锚杆支护参数的设计是否正确是非常重要的问题。如果锚杆支护参数的设计不正确，将会直接影响锚杆支护的强度，巷道周围岩层就会变形，甚至会造成巷道的崩塌。这不仅严重影响巷道的安全，也会造成很大的经济损失。锚杆支护参数的设计应该遵循科学的设计方法，要根据实地的地质条件设计锚杆支护的参数，不能人为地主观臆断锚杆支护的参数。

 

　　2  锚杆支护的设计方法

 

　　在现阶段锚杆支护的主要方法是工程类比法和理论分析法。这两种方法虽然是煤矿建井中比较常用的方法，但是其也存在着一些缺陷，主要体现在以下几个方面：第一，锚杆支护的参数的选择仅仅是巷道岩层上的一个点或者几个点的平均值，但是锚杆支护要用于整个煤矿矿井的使用，所以这样就会导致有的地方的锚杆支护的参数或大或小，是不正确的。这样不仅会增加材料的使用成本，还会造成巷道的安全隐患，影响井下矿工的生命安全。第二，锚杆支护的参数设计缺乏合理性和科学性。如果锚杆支护参数缺乏合理性和科学性，所确定的参数就是不正确的，就会影响煤矿建井的施工，进而影响巷道的安全。

 

　　随着科学技术的发展，传统的锚杆支护参数的设计方法已经不再适应建井施工的需要，遭到许多施工单位的摒弃。现在建井施工的研究人员已经研究出一种新的设计方法，即全线信息跟踪锚杆支护设计方法。这种方法已经消除了以前设计方法的弊端，采用全面综合分析地质数据，对数据进行实地测试和效果评价的方式，对个别不符合标准的锚杆支护参数进行调整，使整个矿井下的锚杆支护参数都符合科学标准。全线信息跟踪锚杆支护设计方法的优势就在于所设计出来的锚杆支护参数是科学的，具有可靠性强、安全系数高、稳定性强等特点。所以，这种方法有利于保证工程质量，有利于科学化的管理，同时还简化了设计基础的地质数据采集工作。

 

 

　　在完成对煤矿矿井的支护参数以及支护形式的设计之后，应随之继续进行锚杆支护的工程实施项目。在完成这一项目之后，将其交由相关工作人员进行检验，确认施工项目建设合格，再将其运用到实际建设生产中经受实践的检验。因此，锚杆支护的施工过程中所要注意的地方应当受到相关工作人员的重视，而对其进行检验则是决定是否将其投入生产建设实践的关键所在，下面将对此进行相关探讨。

 

　　1  锚杆支护的施工要点

 

　　一般来说，锚杆支护的施工过程可以分为两个环节，那就是锚杆的钻孔以及安装。但是这两个环节要实施起来不是很容易的。首先要注意的是，要对锚杆的位置设计形式有一定的了解和相关的准备，根据这种设计将锚杆钻孔的方位在安装通道中用腰线标记下来，以便施工人员确认后再进行安装，可以有效避免施工出现错误钻孔现象。其次，还应注意钻孔的方式和步骤要严格遵循有关技术的规定以及锚杆支护的要求来进行，钻孔完毕并确认无误后即可进行安装。

 

　　2  锚杆支护的施工检验

 

　　锚杆支护作为煤矿建井施工过程中的环节之一，也要接受专业的施工项目检验，只有经由检验确定合格之后才能确定投入使用。因此，在锚杆支护工程完成后要对其安装效果进行全方面的检验。检验内容主要包括几个方面。首先是锚杆的长度与孔的深度的契合度，这是由于锚杆孔的规格有一定的适用范围，超过这个范围都会造成螺帽和垫板的安装障碍。普遍来说，锚杆孔的金属楔缝式深度较之于锚杆要短5cm-7cm，而倒楔式锚杆孔则要短10cm-12cm。其次是锚杆与其孔的直径要恰好合配，孔径过小则无法进行锚杆安装，孔径过大又无法保证锚杆安装的稳定性。除此以外，安装过程中岩石与托板的触及面越大就越能保证托板的均受力程度，进而就能保证其载重性能，因而在托板安装前要整平其板面等等。

 

 

　　锚杆支护在煤矿建井施工过程中所起到的作用就是坚实矿井通道附近的岩层强度，并以此来保证通道周围岩石的稳固，从而确保采矿全程中的作业安全。就锚杆支护的形式而言，在煤矿矿井施工中可以表现为很多种，但是最为常用的支护方式就是锚杆支护，其优势在于高效经济和安全保障等特点，主要表现在降低劳动强度、减少成本浪费、提高通道截面的利用效率以及成巷速度等。