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[摘 要]近年来为了改善巷道支护条件，煤矿井巷支护一直探索着使用锚杆（索）支护，目前锚杆（索）支护以基本取缔了架棚支护，锚杆（索）支护以逐步成为巷道的主要支护形式。锚杆支护设计只有做到科学化 、规范化，才是实现安全技术经济效益最大化设计目标的唯一途径。真正做到科学应用锚杆支护，重视锚杆支护的理论实践. 进一步推动井巷锚杆支护技术健康发展、充分发挥锚杆支护潜在的巨大优越性.
[关键词]理论研究，锚杆支护，组合拱，松动圈
中图分类号：R614 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0263-01
煤矿自六十年代在井巷推广应用锚杆支护以来取得不断的发展。经过多年的实践和改进，支护技术及施工工艺取得了新的突破。锚杆支护技术是井巷支护的变革。在使用中努力进行支护理论的新探索并在实践中使之不断验证、发展、完善，改变了井巷支护工艺长期徘徊不前的局面，遵循了岩巷施工安全、经济、高效的原则，锚杆支护作为一种安全、经济的支护方式，取得了显著的安全效益和经济效益。
锚杆支护理论一般分为悬吊理论、松动圈理论、组合拱理论和组合梁理论等。在实践中认识到，以围岩松动圈理论为主线，以组合拱理论为立足点，按不同岩性和阶段将巷道划分为几种类型，用以指导施工较为合理。在围岩松动圈小于400mm的稳定巷道，以自然拱理论为主，锚杆的作用较小，主要是控制顶板下部岩体的错动和离层失稳的发生，喷射护覆的目的主要是防止围岩的风化。因此可采取只安设顶部锚杆等较简单的支护方式（此种方式在较坚硬的岩石中使用效果非常好）。在围岩松动圈介于400—1500mm之间的基本稳定巷道，以悬吊理论和组合拱理论为主，锚杆深入稳定岩层中，约束破坏区岩层的离层与错动。因此可采取常规的端头锚固或加长锚固锚杆、喷射混凝土支护方式。在围岩松动圈大于1500mm的不稳定巷道如地质破碎带、软岩带或受采动影响区的巷道，则强调采用组合拱理论。这时围岩变形加大、锚杆受力增大，只要锚杆不发生破坏，围岩的稳定层仍在锚杆的控制范围内，或该稳定层上移致使锚杆完全处于破坏岩层内，锚杆和破坏岩体仍可形成承载圈，具有一定的承载能力。因此应适当减小锚杆间排距，实行全长锚固或加长锚固以保证锚杆的高预紧力。多年的锚杆支护实践证明锚杆支护具有以下特点：
一、使用锚杆支护的作用
使用锚杆支护，既可发挥其加固拱作用和悬吊作用，使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”，从而提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率。在破碎围岩内锚杆与破碎岩石形成一个”组合拱”，组合拱理论的实质是利用锚杆的锚固力对破裂围岩进行锚固，提高其残余强度，从而在破裂围岩中形成一个具有相当强度和可缩性的“组合拱”结构体。从而保证巷道的稳定性。锚杆支护具有的优越性；
1、主动支护。载荷体为承载体，充分利用围岩的自承能力。
2、改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力。
3、锚杆与围岩同步变形，可以实现有约束让压。从而保持巷道围岩的长期稳定。
4、节省了支护钢材。
5、减少了支护材料的运输工作量。
6、减轻了工人的劳动强度。
7、利于机械作业和提高掘进速度。
二、锚杆支护理论与实践相对落后
由于锚杆支护的对象---巷道围岩本身所具有的非均质性、非连续性、各向异性以及掘送过程的复杂性等，锚杆支护理论上不完善、机理的认识上不统一，锚杆支护设计上很难做到科学化、系统化、规范化。致使许多锚杆支护设计大都是按经验或工程类比法来完成的，参数设计不尽合理。锚杆支护的实践（设计、施工）带有一定的盲目性。在实际应用中形成了，既一成不变的锚杆支护参数应对千变万化的巷道围岩。
三、现行锚杆支护设计方法的弊端：
由于没有系统的理论指导，设计上无法实现技术经济效益最大化，锚杆支护本身所具有的巨大技术经济潜力得不到充分发挥。
支护技术发展到今天，锚杆支护显著的优越性以成共识，锚杆支护技术在生产实践中高速发展和支护理论相对滞后的矛盾日益突出。迄今为止，锚杆支护的理论学说颇多，但真正能够方便用于现场设计指导生产的并不多。没有可靠的理论指导，就没有系统、科学、规范的设计，也就失去了安全保障。在实际应用中往往要么造成支护失败，甚至造成事故，要么过于保守，造成经济上的巨大浪费。锚杆支护技术在工程实践中的广泛应用，迫使我们不得不面对这样一个课题：如何使设计做到技术上更可行、安全上更可靠、经济上更合理。由于理论上的相对落后，现行设计基本上是经验公式，或工程类比法。其缺点主要有：
1、支护参数规定化，对于锚杆支护参数统一规定，缺乏针对性。忽略了围岩的性质是非均质性、非连续性、各差异性。在某种程度上造成浪费。
2、对支护参数不进行理论计算，缺乏理论依据。结果是不同的条件支护参数千篇一律，不尽科学合理。
3、很少对每个支护的巷道围岩进行岩性测试、论证。
四、几点建议：重视锚杆支护的理论实践
为使科学应用锚杆支护，必须加强锚杆的理论研究，真正做到：
1、锚杆支护设计技术可行性准则：技术可行性是技術本身在生产过程中的难易程度和可操作性。技术可行性是支护设计的前提，是实现安全可靠性和经济效益最大化的基础。
2、锚杆支护设计安全可靠性准则：控制巷道围岩在生产过程中的相对稳定性，实现安全生产，是支护的根本目的。因此，安全可靠性是支护设计的先决条件。锚杆支护设计经济效益最大化准则：在技术上可行、安全上可靠的前提下，追求经济。
3、效益的最大化是支护设计的最终目的，也是设计工作者所追求的最高境界。上述设计准则实质上是设计的最终目标。
4、立足本矿区特点，确定适合本矿区特点的巷道锚杆支护理论依据，提出更具针对性的围岩分类方法，明确围岩分类指标，具有针对性、实用性。系数易于选取、并可通过不断监测反馈实现优化。
支护设计只有做到科学化、规范化，才是实现安全技术经济效益最大化设计目标的唯一途径。
因此，支护设计必须有与设计对象客观条件相适应的、明确的理论依据，尽可能详实的地质力学基础资料，严谨的系统化设计理念，明确的优化指标，及相应的信息反馈和处理系统。为促进锚杆支护技术的健康发展，提高锚杆支护系统的可靠性、实现锚杆支护的效益最大化，研究切合本礦区特点的煤巷锚杆支护理论迫在眉睫，支护设计的规范化、科学化势在必行。
结束语：锚杆应用的同时应结合应用地点的实际，应针对本区域的围岩赋存条件和开采技术特点，研究适合本区域煤层条件和围岩特征的锚杆支护理论体系和设计方法，进一步推动矿区锚杆支护技术健康发展，充分发挥锚杆支护潜在的巨大优越性的必由之路。也是挖潜降耗、建设高产高效矿井的需要。
[关键词]理论研究，锚杆支护，组合拱，松动圈
中图分类号：R614 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0263-01
煤矿自六十年代在井巷推广应用锚杆支护以来取得不断的发展。经过多年的实践和改进，支护技术及施工工艺取得了新的突破。锚杆支护技术是井巷支护的变革。在使用中努力进行支护理论的新探索并在实践中使之不断验证、发展、完善，改变了井巷支护工艺长期徘徊不前的局面，遵循了岩巷施工安全、经济、高效的原则，锚杆支护作为一种安全、经济的支护方式，取得了显著的安全效益和经济效益。
锚杆支护理论一般分为悬吊理论、松动圈理论、组合拱理论和组合梁理论等。在实践中认识到，以围岩松动圈理论为主线，以组合拱理论为立足点，按不同岩性和阶段将巷道划分为几种类型，用以指导施工较为合理。在围岩松动圈小于400mm的稳定巷道，以自然拱理论为主，锚杆的作用较小，主要是控制顶板下部岩体的错动和离层失稳的发生，喷射护覆的目的主要是防止围岩的风化。因此可采取只安设顶部锚杆等较简单的支护方式（此种方式在较坚硬的岩石中使用效果非常好）。在围岩松动圈介于400—1500mm之间的基本稳定巷道，以悬吊理论和组合拱理论为主，锚杆深入稳定岩层中，约束破坏区岩层的离层与错动。因此可采取常规的端头锚固或加长锚固锚杆、喷射混凝土支护方式。在围岩松动圈大于1500mm的不稳定巷道如地质破碎带、软岩带或受采动影响区的巷道，则强调采用组合拱理论。这时围岩变形加大、锚杆受力增大，只要锚杆不发生破坏，围岩的稳定层仍在锚杆的控制范围内，或该稳定层上移致使锚杆完全处于破坏岩层内，锚杆和破坏岩体仍可形成承载圈，具有一定的承载能力。因此应适当减小锚杆间排距，实行全长锚固或加长锚固以保证锚杆的高预紧力。多年的锚杆支护实践证明锚杆支护具有以下特点：
一、使用锚杆支护的作用
使用锚杆支护，既可发挥其加固拱作用和悬吊作用，使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”，从而提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率。在破碎围岩内锚杆与破碎岩石形成一个”组合拱”，组合拱理论的实质是利用锚杆的锚固力对破裂围岩进行锚固，提高其残余强度，从而在破裂围岩中形成一个具有相当强度和可缩性的“组合拱”结构体。从而保证巷道的稳定性。锚杆支护具有的优越性；
1、主动支护。载荷体为承载体，充分利用围岩的自承能力。
2、改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力。
3、锚杆与围岩同步变形，可以实现有约束让压。从而保持巷道围岩的长期稳定。
4、节省了支护钢材。
5、减少了支护材料的运输工作量。
6、减轻了工人的劳动强度。
7、利于机械作业和提高掘进速度。
二、锚杆支护理论与实践相对落后
由于锚杆支护的对象---巷道围岩本身所具有的非均质性、非连续性、各向异性以及掘送过程的复杂性等，锚杆支护理论上不完善、机理的认识上不统一，锚杆支护设计上很难做到科学化、系统化、规范化。致使许多锚杆支护设计大都是按经验或工程类比法来完成的，参数设计不尽合理。锚杆支护的实践（设计、施工）带有一定的盲目性。在实际应用中形成了，既一成不变的锚杆支护参数应对千变万化的巷道围岩。
三、现行锚杆支护设计方法的弊端：
由于没有系统的理论指导，设计上无法实现技术经济效益最大化，锚杆支护本身所具有的巨大技术经济潜力得不到充分发挥。
支护技术发展到今天，锚杆支护显著的优越性以成共识，锚杆支护技术在生产实践中高速发展和支护理论相对滞后的矛盾日益突出。迄今为止，锚杆支护的理论学说颇多，但真正能够方便用于现场设计指导生产的并不多。没有可靠的理论指导，就没有系统、科学、规范的设计，也就失去了安全保障。在实际应用中往往要么造成支护失败，甚至造成事故，要么过于保守，造成经济上的巨大浪费。锚杆支护技术在工程实践中的广泛应用，迫使我们不得不面对这样一个课题：如何使设计做到技术上更可行、安全上更可靠、经济上更合理。由于理论上的相对落后，现行设计基本上是经验公式，或工程类比法。其缺点主要有：
1、支护参数规定化，对于锚杆支护参数统一规定，缺乏针对性。忽略了围岩的性质是非均质性、非连续性、各差异性。在某种程度上造成浪费。
2、对支护参数不进行理论计算，缺乏理论依据。结果是不同的条件支护参数千篇一律，不尽科学合理。
3、很少对每个支护的巷道围岩进行岩性测试、论证。
四、几点建议：重视锚杆支护的理论实践
为使科学应用锚杆支护，必须加强锚杆的理论研究，真正做到：
1、锚杆支护设计技术可行性准则：技术可行性是技術本身在生产过程中的难易程度和可操作性。技术可行性是支护设计的前提，是实现安全可靠性和经济效益最大化的基础。
2、锚杆支护设计安全可靠性准则：控制巷道围岩在生产过程中的相对稳定性，实现安全生产，是支护的根本目的。因此，安全可靠性是支护设计的先决条件。锚杆支护设计经济效益最大化准则：在技术上可行、安全上可靠的前提下，追求经济。
3、效益的最大化是支护设计的最终目的，也是设计工作者所追求的最高境界。上述设计准则实质上是设计的最终目标。
4、立足本矿区特点，确定适合本矿区特点的巷道锚杆支护理论依据，提出更具针对性的围岩分类方法，明确围岩分类指标，具有针对性、实用性。系数易于选取、并可通过不断监测反馈实现优化。
支护设计只有做到科学化、规范化，才是实现安全技术经济效益最大化设计目标的唯一途径。
因此，支护设计必须有与设计对象客观条件相适应的、明确的理论依据，尽可能详实的地质力学基础资料，严谨的系统化设计理念，明确的优化指标，及相应的信息反馈和处理系统。为促进锚杆支护技术的健康发展，提高锚杆支护系统的可靠性、实现锚杆支护的效益最大化，研究切合本礦区特点的煤巷锚杆支护理论迫在眉睫，支护设计的规范化、科学化势在必行。
结束语：锚杆应用的同时应结合应用地点的实际，应针对本区域的围岩赋存条件和开采技术特点，研究适合本区域煤层条件和围岩特征的锚杆支护理论体系和设计方法，进一步推动矿区锚杆支护技术健康发展，充分发挥锚杆支护潜在的巨大优越性的必由之路。也是挖潜降耗、建设高产高效矿井的需要。