随着煤井支护改革工作的推进，木支护已经不能维护矿井的安全，传统的支护形式将被淘汰。传统的架棚或砌碹支架只能消极地承受井巷周围的地压和阻止破碎冒落，而锚杆支护则是通过锚入围岩内的锚杆，改变围岩的受力状态，充分发挥围岩的自身承载作用，把围岩从荷载变为承载。在巷道周围的锚杆和围岩的共同作用下，形成一个完整而稳定的岩石带，用来抵御井巷的地压和围岩的变形，从而保持围岩的完整性和稳定性。在今后的乡镇煤矿中，锚杆支护将会成为最重要的支护方式。

 

　　锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。采用锚杆支护的巷道，就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆安设在锚杆孔内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道的稳定性。

 

　　本文中我根据自己多年以来从事煤炭生产安全检查工作的经验并且结合所了解的相关专业理论知识，对锚杆支护的优点和具体施工作一些探讨，以供同行参考。

 

　　一、锚杆的支护作用原理

 

　　①悬吊作用。悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层，用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上，由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。

 

　　②组合梁作用。可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁，在荷载作用下，各层板梁都单独弯曲，每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。但是用锚杆将各组合板梁压紧之后，在荷载作用下，就如同一块板梁的弯曲一样，提高了板梁的抗弯强度，可以提高顶板岩层的承载能力。

 

　　③挤压加固拱作用。在巷道周围系统地布置锚杆，使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起，便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定自承能力的拱形压缩带，使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构，以支承其自身的重量和顶板压力。

 

　　④减跨作用。在巷道内安设锚杆，能够减少压力拱的高度和跨度。如在巷道跨中打一根锚杆，相当于在该处打一根支柱，使原来的拱分为两个小拱，小拱的跨度为原拱的一半。如果打三根锚杆，就相当于将原来的拱分成四个小拱，压力拱的跨度为原拱的四分之一，同时压力拱的高度也明显降低。

 

　　⑤围岩补强加固作用。巷道深处围岩内的岩石处于三向受力状态，而靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态，后者的强度远远小于前者，因此容易受破坏而丧失稳定性。在巷道内安设锚杆后，有些围岩又部分地恢复为三向受力状态，增强了自身的强度。此外，锚杆还可以增强岩层弱面的抗剪强度，使巷道周边的围岩不易破坏和失稳。

 

 

　　①锚杆支护参数的选择。锚杆支护参数的选择，主要是要确定锚杆支护的间距、长度和直径。在通常情况下，泥质页岩和页岩中的锚杆长度为巷道宽度的二分之一，锚杆的密度为每平方米一点二根至一点五根；砂岩和砂质页岩中的锚杆长度为巷道宽度的三分之一，锚杆的密度为每平方米零点六根至一点二根；煤层中的锚杆长度为巷道宽度的三分之二，锚杆的密度为每平方米一点八根至二根。锚杆的间距在通常情况下等于排距，通常值为零点六米至一米。锚杆的直径，在采用软钢或者低合金钢时取十二毫米至十八毫米。

 

　　②锚杆布置。锚杆在巷道顶、帮岩面的布置，在围岩比较稳固时布置成方形，在围岩的稳定性比较差时布置成梅花形。

 

　　三、锚杆支护的施工与检验

 

　　①锚杆的安装。锚杆的安装施工包括钻锚杆眼和安装锚杆两道主要工序。在锚杆安装施工之前，应该根据锚杆布置方式设计要求，用巷道中腰线标定出锚杆的眼位。打眼时，眼位、眼深、角度都必须符合要求。锚杆眼钻好后，就可以进行锚杆的安装工作。为了保证锚杆的安装质量，应当注意以下问题：

 

　　ａ．锚杆孔的深度要与锚杆的长度配合适当，锚杆孔过深或者过浅都会使安装垫板和螺帽产生困难。金属楔缝式锚杆孔的深度应比锚杆短50毫米至70毫米，倒楔式锚杆孔的深度应比锚杆短100毫米至120毫米。

 

　　ｂ．锚杆孔的直径与锚杆的直径应该配合适当。

 

　　ｃ．安装托板时应该尽量将岩面找平，使托板和岩面全部接触，以求托板受力均匀，增强其承载能力。

 

　　ｄ．螺帽要用扳手尽量拧紧，使杆体中产生较大的预应力。

 

　　②锚杆质量检查。锚杆质量检查，主要注意检查锚杆孔直径、眼深、间距、排距以及螺帽的拧紧程度和锚固力。

 

　　以上是笔者对煤炭安全生产工作中锚杆的支护原理以及具体施工的一些初步见解，随着矿井支护体系和支护技术的发展与改进，煤井锚杆支护作用的发挥还有待进一步的深入研究。