浅谈锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用
【摘 要】随着煤矿开采深度的不断增加，深部矿山压力问题越
来越突出，这就给巷道的布置和支护带来一系列的问题。回采巷道
由于受服务年限及支护成本的限制，支护效果更难保证。因此说运
用先进的掘进和支护技术以及巷道维护技术，对于煤矿企业的发展
有着重要的经济意义。锚杆支护技术不仅能大幅度地降低材料消
耗，还在提高巷道的稳定性方面发挥着重要的作用。本文重点论述
锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用。
【关键词】锚杆支护技术；巷道；应用
引言
巷道支护是煤矿生产中最重要的工作之一，是提高劳动生产率
和矿井安全正常生产的基本保障。随着采煤技术的发展和开采强度
的加大，巷道断面越来越大，旧的支护方法和材料已经不能适应新
的需要。为此改革和完善巷道支护技术，保持巷道完好的使用断面
已成为矿井生产和技术发展的关键。锚杆支护是先搞最有效的支护
手段之一，与其它支架相比，锚杆具有：支护工艺简单、支护效果
好、巷道使用断面大、材料消耗低、支护成本低廉等优点，已成为
世界各国广泛采用。
随着锚杆支护技术的发展，目前锚杆支护己成为我国煤矿支护
的主要形式。本文重点论述锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用。
1、巷道主要的支护方式
支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动的发展速
度，以维护安全的工作空间。新奥法强调围岩是承受地压的主要结
构，设置人工支护只是为了改善和提高围岩自身支持能力。围岩不
仅是施载物体，又是承载结构体，围岩承载圈和支护体是组成巷道
的统一体，是一个力学体系，是同时承受铅垂与水平作用力的厚壁
圆筒，巷道的开掘与支护都是为保持与改善围岩的自持能力服务。
巷道支护按使用的支护材料分，有木棚、金属支架、混凝土或料石
砌碹及锚喷等支护方式。巷道用木材支护是采矿工业中采用最早，
使用最广泛的一种支护方式。由于它易腐朽、强度低、易燃等缺点，
逐渐被其他支护方式所取代。现在在矿井中使用的是装配式钢筋混
凝土支架、金属支架、锚杆支护及锚喷支护。在服务年限长，矿压
较大的巷道多采用混凝土或料石砌碹和锚喷的支护方式。锚杆支护
已经取代其他支护方式成为矿井巷道的主要支护方式。
2、锚杆支护作用原理
锚杆支护是快速、安全、经济的巷道支护方式，是当今世界巷
道支护技术的主要发展方向。
（1）挤压加固作用。将锚杆沿巷道顶板按一定间距径向排列，
在预紧力作用下，每根锚杆周围形成锥形体压缩区彼此重叠联接，
便在围岩中形成一个厚度为t的均匀连续压缩带，它不仅能保持自
身的稳定，而且能够承受地压，阻止上部围岩的松动和变形，这就
是锚杆的挤压加固作用。
（2）组合梁作用。在巷道层状顶板上安装锚杆，顶板在锚杆预
紧力作用下叠合梁变成组合梁，从而提高了顶板岩层的承载能力。
（3）悬吊作用。悬吊作用是指有锚杆将软弱岩层或危岩悬吊于
完整坚固的岩体上，由锚杆承担软弱岩层或危岩的重量。这样就能
控制和减弱岩层的下沉和离层，保持顶板的稳定。
3、锚杆支护技术
生产矿井在编制采区设计，水平延伸设计及回采工作面设计时，
凡采用锚杆支护的必须有支护设计专篇。锚杆等支护形式、间排距、
锚杆锚索的规格，有效支护长度、安装角度、混泥土标号、喷体厚
度、锚固力、予紧力、锚杆锚固材料、联合支护的其它材料等必须
在设计中明确规定。锚杆支护设计要依据，地质部门提供的可靠的
地质资料，根据顶板岩石构围岩状况，地质构造，并参照各盘区矿
压观察数据确定各项支护参数。在新盘区新水平的巷道施工中，地
质部门要及时收集有关地质资料，发现有重大变化时，及时给设计
部门提供资料，设计部门对支护设计要及时做出修改下达设计修改
通知书。
锚杆杆体应选用高强度螺纹钢，回采工作面顺槽靠工作面一侧
也可采用高强度塑钢杆体。锚杆杆体应根据巷道围岩稳定性分类情
况以及支护设计要求选定直径和长度。在坚硬岩层和煤体中采用树
脂锚固剂作端锚时，锚固长度不小于杆体长度的1/3。在松软岩层、
松软煤体中采用锚杆支护时，必须采用全长锚固。永久大巷及硐室
应采用锚网、锚喷联合支护。其它巷道可采用锚网加钢带联合支护。
顶板为煤层以及松软岩层、层节理及其发育的岩巷、煤巷，必须采
用锚杆锚索联合支护，锚索必须锚固在坚硬顶板岩层中。锚杆的承
载力不小于100kn，初锚力不小于70kn。锚索的承载力不小于250kn，
张拉预紧力不小于100kn，托板、托梁的强度必须与锚杆、锚索的
承载力相匹配。
3.1锚杆施工管理
打锚杆眼前和安装锚杆前必须坚持首先敲帮问顶，处理活杆然
后作业。锚杆、锚索原则上和岩面垂直，托板、托梁必须紧贴岩面。
凡锚杆初锚力、预紧力达不到设计要求，托板、托梁经采取措施仍
无法紧贴岩面时，必须在附近打锚杆。打锚杆眼和安装锚杆时必须
在有可靠的临时支护下进行。锚杆间排距、锚杆（索）的有效支护
长度、锚固长度、锚杆（索）距工作面距离必须按作业规程规定作
业。
4、锚杆支护技术应用
4.1修复巷道
当用整体混凝土支架支护巷道时，尤其是支护受采动影响区时，
支架可能会出现裂缝。用锚杆能及时维修损坏的整体混凝土支架。
例如，当巷道产生浮石时，通过破坏部分钻孔，并安装钢筋混凝土
锚杆，附带槽钢及其它型钢做的锚梁。在发生事故时，常常发生巷
道顶板岩石冒落并形成自然平衡拱。这时巷道顶板用锚杆支护好。
在锚杆的保护下，清除冒落岩石，当清理完地板岩石时，再用锚杆
把巷道的下部锚固好。
4.2防治巷道底臌
锚杆用来防治巷道底臌是十分有效的经验。锚梁通常与巷道横
交，用锚杆把它紧紧地拉向巷道底板。可以用金属锚杆，也可以用
钢筋混凝土锚杆，其中包括钢丝绳锚杆。在后一种情况下，用药壶
爆破法在钻孔的底部形成一个扩大孔。沿巷道断面的一段钢绳作成
绳套，随着绳套的不断形成把它引入钻孔底部。在巷道底板处，钢
丝绳放在特设的窝槽里，这不会妨碍巷道卧底。实践证明，锚杆支
护能使巷道底臌平均减缓30%-60%。
4.3加固水平间煤柱
开采急倾斜厚煤层时，水平间工作面边缘的煤柱必须支护。使
用锚杆支护最为经济合理。在使用锚杆支架以前，水平间的煤柱要
根据煤层厚度用单排或双排的桁架式支架来支护，在工作面与回风
顺槽的交叉点要安装木托梁。此时，超前工作面1.5～2.0m安装桁
架式支架。用锚杆支护水平间煤柱的成功经验成为用无人采煤方法
开采急倾斜煤层使用锚杆支架的基础，这种采煤法用在平行于回采
工作面钻的长孔里放炸药包爆破落煤。
5、结论
总之，用锚杆支架代替棚式支架为矿井生产带来很大的经济效
益。按掘进巷道的生产费用评价使用锚杆支架的技术优越性：它比
棚式支架花钱少，重要轻75%～89%，由于支护的工作量和材料运输
劳动量的减少，提高了巷道掘进速度，降低了单位电耗和折旧率，
为矿井带来可观的经济效益。因此说运用先进的掘进和支护以及巷
道维护技术，对于煤矿企业的发展有着重要的现实意义。
参考文献
[1]袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术[m].北京：煤炭工业出版社，
1997.
杜建林（1983-），男，汉族，山东省惠民县人，本科学历，现
任兖州煤业股份有限公司北宿煤矿巷修工区技术员。主要研究方向
为煤矿井巷支护与维修，煤矿井巷维护。