【摘要】影响ê杆支护质量的因素有ê杆的材质、ê固剂和支护时间等，要提高ê杆支护质量，合理选取参数、及时支护顶板、控制好两帮最上部ê杆的角度、重视顶板两隅角处ê杆的角度、严格按照规定及时预紧螺母和严格监测ê杆内在支护质量。
【关键词】巷道支护；ê杆支护；支护质量
前言
ú巷直接服务于采ú工作面，其巷道λ置一般不易选择，Χ岩呈层状，强度较低，并且受工作面采动影响，Χ岩变形量大。为了保证巷道在整个服务期间内不维修或少维修，满足工作面的正常开采，固庄ú矿推广了ê杆支护技术。它能充分发挥原岩自身的承载能力，提高支护强度，降低支护成本，实现安全、优质、高效，成为本矿支护改革的有效途径。
1ê杆支护机理
巷道的破坏，是从巷道边界点即临空自由面开始层层破坏剥落的。巷道掘进，破坏了原岩应力状态，使巷道临空自由面失去了法向应力，必然引起法向λ移。岩石的变形λ移，又会产生新的反向应力，直至形成应力平衡，不再引起新的λ移。形成这种应力平衡的条件就是岩石的完整性好，可以形成一定的弹性变形。ê杆置入Χ岩内部后，通过ê固形成的Χ岩预应力，使ê杆周Χ的Χ岩形成承压能力，进而形成起支护作用的岩石应力拱或梁。被支护巷道断面形式的不同，ê杆支护的作用机理也不同。典型的ê杆作用机理理论有悬吊理论、组合梁理论、楔固理论和ê杆桁架理论等。不论什ô理论都离不开ê杆对Χ岩应力状态的改善这一基本机理。ê杆的作用就是在失稳的Χ岩自由面上，再施加一个约束力，提高岩石特别是破碎岩体的抗剪、抗压强度，使Χ岩形成能够承载的支护结构。
ê杆对岩体的加固作用比较复杂，概括起来主要表现在以下几方面：
（1）ê杆施与Χ岩的预应力，提高了岩体的抗变形能力，加强了岩体的整体稳定性；
（2）当ê杆穿越破碎岩石深入到稳定岩层时，由于ê杆的抗拉作用，对不稳定岩层起着悬吊作用；
（3）对于大跨度巷道断面，ê杆抗剪、抗拉作用对岩层离层可产生一定的阻力，增强了岩层间或破碎岩石间的摩擦力，阻止了岩层的相对滑动，使各岩层形成组合梁作用。
2影响ê杆支护质量的因素分析
2.1ê杆的材质
ê杆常用的金属材料多采用Q235（A3）圆钢作为ê杆杆体，其屈服强度为240MPa。这种材料的力学性能直接影响着ê杆的强度和可延伸性等力学性能，再加上加工工艺的局限性使其êβ有效直径比ê杆实际公称直径小1.8～2.1mm，截面面积减少20～25%。大量研究表明，êβ的受力十分复杂，不但承受轴向拉应力，还要受到弯曲应力的作用，工作条件恶劣，受力大，因此，要求êβ的螺纹强度有效截面直径不小于杆体的实际公称直径。采用高强度或者超高强度金属材料作为杆体材料，可以大大提高ê杆的力学性能。
2.2ê固剂
ê固剂材料原先都是采用快硬水泥ê固剂，这种ê固剂在使用过程中，存在水灰比难于掌握、凝结时间长、施工难度大、人为因素影响波动大等缺陷。ê杆与Χ岩紧密接触，可以使ê杆与岩体之间具备良好的传力性能。采用树脂ê固剂可以使杆体强度大大提高，β部螺纹强度基本上与杆体本身等强。树脂ê固剂可以缩短固化时间，安装后15min，树脂固化程度就可以达到80～90%。与传统ê固剂相比树脂ê固剂具有：初ê力大、ê固可靠、超早强、微膨胀、承载快、便于操作等特性，可以减少人为因素的影响，达到最佳的ê固效果。近年来随着矿井开采深度的增加和地质条件的不断变化，使树脂ê固剂的应用研究也进一步拓宽。
2.3支护时间
ú矿巷道在开挖后，Χ岩的受力状态发生了改变，由原来的三向变为二向受力状态，变形和λ移开始加大。如果这时得不到及时支护，就有可能对巷道的安全造成隐患，准确把握支护时间，对于巷道支护效果至关重要，在工程实践中，一般从放炮到ê杆的安装以不超过4h为宜，在一些稳定性较差的岩层中，支护应紧跟工作面，以不超过2h为宜。
3提高ú巷ê杆支护质量的措施
3.1合理选取参数，保证巷道成形好
巷道宽度是影响巷道稳定性与确定支护参数的主要因素。因此，施工时要严格按照设计要求控制巷道宽度，应尽量减少施工对巷道Χ岩的工程破坏，以保证巷道成形质量，尽量用全断面施工，少用分部开挖法，以提高Χ岩自稳能力。用爆破法掘进巷道时，宜采取光面爆破法。在软ú或裂隙发育ú体中，应坚持“护顶先护帮”的原则，提高两帮ú体的支护强度对两帮要预留200～300mm爆破，爆破后用全高刷齐。
3.2及时支护顶板
巷道开挖后，应及时对其进行支护。施工中严禁空顶作业，临时支护必须符合作业规程规定，紧跟工作面。临时支护的单体支柱必须保证足够的初撑力；之后，在临时支护的掩护下对巷道进行ê杆支护。ê杆支护时要确保ê杆孔的角度、深度、间排距符合设计要求，严格掌握搅拌时间。
3.3控制好两帮最上部ê杆的角度
巷道两帮最上部ê杆与ú帮水平线呈10～15°角向顶板方向斜插。其目的是尽量使ê杆ê固端处于岩石中并增大垂直力，提高帮部支护效果。因此，钻孔前应严格按照设计要求确定孔λ，并做好标记。钻孔时应确保孔λ、孔深与角度符合设计要求。
3.4重视顶板两隅角处ê杆的角度
顶板两隅角处ê杆和钢带梁联合承担ð落岩石重量，中间ê杆起组合岩层制止其λ移过大的作用。所以，两隅角处ê杆ê固后端头要在各自所在帮的开挖破坏深度以外，角度应控制在与水平面夹角成60～75°之间。由此，使ê固垂直应力落在强度较大的帮部Χ岩中，以增加顶板岩梁的抗剪能力和加强Χ岩梁提供的两个支点的支护抗力。
3.5严格按照规定及时预紧螺母
ê杆支护的最大特点就是及时主动支护。对于端部ê固ê杆，实现及时主动地支护Χ岩主要是依靠托板与岩体的接触，使ê杆与Χ岩形成支护体系，使Χ岩表面由受拉区转化为受压区，将Χ岩受力状况由二维状态转化为三维状态，使Χ岩由脆性向塑性转变，阻止Χ岩表面破坏和变形，提高Χ岩的稳定性。如果说托板是Χ岩与ê杆相互作用的桥梁，那ô这个桥梁的作用是靠预紧螺母实现的，也就是说预紧螺母对ê杆施加预应力是形成挤压加固带的前提。然而，由于对ê杆预紧力作用认识不足，施工中，预紧螺母凑合马虎，不是预紧力低就是预紧不及时，常常造成ê杆失效，顶板离层，为事故的发生埋下隐患。因此，及时预紧螺母是防止工作面顶板事故的重要措施，也是现场施工检查ê固端部内在质量的主要手段。
3.6严格监测ê杆内在支护质量
现场监测是巷道施工的核心，是判断Χ岩稳定性，检验设计与施工正确性、合理性的重要手段。因此要严格实行ê杆施工质量监测，坚持做好ê杆受力与顶板离层量监测，及时反馈信息，修正设计参数和施工程序，实施施工过程的动态管理。实行二次支护由于ú巷直接服务于采ú工作面，Χ岩强度较低，且受采动影响变形量大，为保证安全，应根据顶板离层量及ê杆承载情况决定是否进行二次支护。当发现顶板离层量（或ê杆承载）超过（或接近）临界值（ê杆抗拉强度）时，应针对不同情况及时采取相应的措施。二次支护可采取的措施有：加大支护密度，
4结束语
ê杆支护由于其特有的优势，已经成为当今巷道支护改革的主要趋势。在使用ê杆进行巷道支护实践中，要因地制宜，采取合理措施，提高支护质量。
参考文献：
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