改进锚网综合支护在巷道支护中的应用
（窑街煤电集团公司三矿，甘肃 兰州 730080)
摘 要：锚网支护是现阶段应用于我国矿井和煤矿工程建设中的重要技术。在我国煤矿企业的发展过程中，锚点支护技术的应用能够保证煤矿巷道施工建设的稳定性和安全性，因而对于煤矿的安全生产具有重要的作用。本文以锚网支护技术为主要研究对象，着重对改进锚网综合支护在巷道支护中的应用进行分析，旨在提高我国的锚网支护技术水平，进而促进我国煤矿企业的发展。
关键词：锚网综合支护；巷道支护；巷道变形
前言：
我国的煤矿企业在发展过程中逐渐形成了一套较为完善的煤矿生产体系。在这种煤矿生产体系中，锚网支护技术是重要的一个环节。
由于煤矿巷道在进行安全生产的过程中常常会因煤矿的开采而导致变形，所以做好锚网支护对保证巷道结构的稳定性具有重要作用。要想对改进锚网综合支护在巷道支护中的应用进行分析，首先就要了解清楚造成巷道变形的原因有哪些。
一、巷道变形
（一）巷道变形的原理
在现阶段我国的煤矿企业生产经营过程中，由于缺少对矿井巷道结构稳定性的考虑和设计，再加上受煤炭能源开采的影响，巷道在煤矿实际投入使用的过程中会受到巨大的压力冲击，这是导致巷道变形的主要原因。而由于我国的领土范围比较广阔，不同地区的煤矿在实际开采过程中会因土质环境的不同而导致巷道结构的稳定性能也存在区别因而在软岩、膨胀软岩等土质环境中巷道变形的程度也不相同[1]。
根据巷道长轴线与水平面的关系划分的直立巷道、水平巷道和倾斜巷道在受力程度上也有差异，因而导致巷道的变形程度也有所区别。
（二）巷道变形的主要特征
由于巷道主要是受到力的影响而变形的，而变形的过程不是一个瞬间的过程，而是通过几个部位的变形和破坏进而导致整个巷道发生变形的。在这个过程中，巷道受力的主要部位被称为应力集中部位[2]。
而在巷道变形的过程中，裂纹是能够对整个巷道结构的稳定性造成影响最大的原因，这主要是由于在裂纹产生的过程中往往会伴随着高应力的现象。而这种高应力是导致巷道发生变形的主要应力。一般来说，高应力可以按照巷道裂纹的特征被划分为鳞状剥落、片状剥落、块状崩落、崩塌垮落四个阶段。
（三）巷道的作用以及巷道变形的影响
巷道的变形不仅会影响巷道的掘进，还会导致已经建设好的巷道结构的稳定性遭到破坏[3]。而原本在地下采矿作业时就会因为煤矿的爆破工作而对巷道造成冲击，巷道的变形则会加重这种情况对巷道结构的破坏程度，进而影响煤矿作业工人的安全。
（四）巷道支护的设计
在开展巷道的支护工作之前，首先要对进行巷道支护的煤矿周围的地质环境进行检查和了解，根据岩石种类的不同来选择合适的巷道支护方法。现阶段我国煤矿企业应用的巷道支护类型以对称型为主，在对巷道支护进行设计时，要充分将巷道围岩的岩性以及埋藏地点考虑进去。而在完成巷道的支护建设的过程中，则要尽量保证能够及时对巷道在掘进期间容易发生的围岩变形进行及时的检测。
二、改进锚网综合支护在巷道支护中应用的具体分析巷道是煤矿企业在进行煤炭资源的开采工作时，能够通过通风、排水和动力供应为地下煤矿的安全提供保障，并能够为正常的采矿工作提供运输、提升等功能的通道。在现阶段我国的煤矿企业开采煤炭资源的过程中，巷道结构的稳定性对保障整个煤矿的生产安全具有重要的作用。改进锚网的综合支护技术，能够提高煤矿生产的安全性。
级式立体锚网索支护技术和锚网索耦合支护技术是改进锚网综合支护技术体系中两种具有代表性的施工技术。
（一）级式立体锚网索支护技术路线
级式立体锚网索支护技术主要是应用在横截面面积较大的巷道支护中。在煤矿的开采和建设过程中，巷道的掘进和回采是两种比较常见的工作。而由于煤矿本身是在地下完成所有的开采工作的，无论是煤矿的开采还是巷道的掘进都会对岩石造成影响。而在巷道的掘进过程中，岩石岩体的变形会直接导致巷道两侧的挡板分离甚至开裂。在这种情况下，要想最大限度地控制挡板不被分离，就可以采用级式立体锚网索支护的技术来开展巷道支护工作。
在现阶段我国煤矿企业的巷道支护工作中，巷道变形的原理主要是由于力的相互作用造成的，巷道围岩的变形具体包括分层分布和分离变形两个方面。而由于不同地区的岩石岩体厚度不同，因而巷道围岩变形的程度也不同。在利用级式立体锚网索支护技术对一个地区的煤矿巷道围岩的情况进行分析时，不仅要及时对巷道周围的岩层进行加固处理，还要注意协调好围岩变形与巷道之间的关系，减少因围岩变形而导致巷道结构稳定性的破坏。
（二）级式立体锚网索支护机理
当巷道受到变形的影响而导致结构不稳定时，岩体承受的挤压力也会变小，而这样不仅会导致围岩的质地变脆，还会导致围岩的表面出现裂纹甚至表皮剥落的现象。应用级式立体锚网索支护技术来开展巷道的支护工作，主要是通过减小围岩在变形过程中受到的三向应力差的影响。级式立体锚网索支护技术的机理具体包括两个方面的内容，这种技术一方面能够通过将锚固定在围岩表面用以达到与中下部的岩层固定，进而形成较高强度的围岩表面来提高整个巷道的稳定性；另一方面也能够在实际应用技术的过程中产生水平应力，这种应力对于保证巷道的稳定性具有重要的作用。
而在实际应用级式立体锚网支护技术时，需要重点注意以下三个方面的问题：首先，立体锚网的支护作用要采用单液压支柱来起到强化支撑的作用；其次，由于顶板锚杆在实际应用技术的过程中预紧力的大小存在差异，在应用技术时要根据岩层的深浅以及位移量来调整加固围岩的应力大小；第三，由于锚杆的拉力与拉拔位移有关，在实际的工作中要在增加支护的同时减小锚杆孔的直径，用以达到提高稳定性和锚杆质量的目的。
（三）锚网索耦合支护技术
锚网索耦合支护技术也是能够有效降低巷道变形对整个煤矿企业的生产经营造成影响的重要技术。这种技术主要是通过在巷道掘进过程中涉及的巷道、锚网、锚杆、围岩等部位支护的耦合来减小巷道围岩变形带来的影响。锚网索耦合支护技术在实际的应用过程中具有三个方面的特征：首先，强度耦合主要是指在不人为地改变岩石所能承受的最大应力，而是要让围岩在能够承受的范围之内实现强度耦合之后再开展支护工作；其次，刚度耦合主要是指不仅要给岩体的变形提供一定的空间，还要保证岩体的刚度能够对变形进行限制。第三，结构耦合则主要是指在围岩结构发生的不连续变形的部位加强耦合支护来实现巷道的支护目的。
（四）锚网索耦合支护技术机理
在应用锚网索耦合支护技术时，最重要的就是要防止围岩因过度变形或对围岩变形的过度限制而对保障巷道结构的稳定性造成相反的效果。锚网与围岩的耦合在巷道的掘进和支护中具有重要的作用。锚网索耦合支护技术的应用主要以锚网与围岩的强度、刚度等方面达到耦合的状态为标准，并将应力集中部位的应力向低应力区进行转移和扩散。应用这种技术不仅能够对巷道围岩的变形起到一定的限制作用，还能够通过提高巷道结构的稳定性来为整个煤矿作业的安全提供保障。
结论：
综上所述，巷道支护技术在我国的煤矿企业煤炭资源开采过程中对保障煤矿作业的安全具有重要作用。通过对级式立体锚网索支护技术和锚网索耦合支护技术这两种改进锚网综合支护技术进行分析，来为我国的巷道支护技术的发展提供借鉴的经验，对促进巷道支护技术水平的提高和保障我国煤矿企业的安全生产具有重要的意义。
参考文献：
[1]高议民.煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律分析[J].能源与环保，2021，43(01)：125-128.
[2]郝佳宇.改进锚网综合支护在巷道支护中的应用[J].矿业装备，2020(06)：162-163.
[3]郭俊凡.大断面锚网支护巷道综掘快速成巷技术研究[J].能源与环保，2020，42(08)：250-252+258.
