软岩巷道复合顶板锚杆支护的关键技术探讨

复合顶板锚杆支护是一种重要的巷道支护方法，特别是在软岩巷道的施工和维护中发挥着至关重要的作用。它是由辽宁工程技术大学资源与环境工程学院采矿系的张启强、宗庆福和张洪峰等人研究的，锚杆支护以其在改善支护效果、降低成本、提升施工效率、减轻工人负担以及优化巷道利用等方面的优势，得到了全球范围内煤矿行业的广泛关注。作为一种新型支护形式，锚杆通过深入理解其支护原理，结合完善的理论指导，能够有效地应用于实际的井巷建设中，从而确保施工安全和效率。 在具体的实例中，如青山煤矿6井，其矿井设计产能为30万吨/年，服务年限35年，主要开采6、7、8、11煤层。该矿井以开发北翼6煤为主，煤层深度达到100米。在巷道支护上，永久性支护采用了端头锚固锚杆技术，使用罗纹钢锚杆直径为φ18mm，长度为1600mm，巷道设计为4排锚杆，间距为800mm，排距为1000mm，配合锚固树脂药卷K2350。这一支护体系特别针对复杂的复合顶板结构进行了设计，包括200mm灰黑色泥岩、灰白色凝灰岩、含碳粉砂岩和煤层，以及1500mm的灰白色细砂岩的基本顶板。 对于巷道的顶板和支护机制，研究指出，软岩巷道中的复合顶板由多个层次构成，需要精确识别关键层并采取适当的支护策略。在软岩条件下，巷道设计不仅要满足运输需求（如皮带运输、刮板运输、人员通行和设备维护），还要考虑到巷道的高度控制，确保在塑性压力变形下巷道顶部不出现过大位移，一般要求不超过100mm。 顶板支护的关键在于对煤层及其夹层的稳定性分析，特别是针对软质岩层可能出现的破碎和滑动风险。锚杆支护通过提供初期约束和永久性承载来稳定顶板，通过合理的布置和锚固力设计，可以减小巷道变形，防止顶板垮塌，确保巷道的安全性和施工进度。 复合顶板锚杆支护不仅涉及巷道设计的技术细节，还包括岩石力学原理的应用，以及现场管理的精细化操作。正确理解和实施锚杆支护技术，对于保障煤矿开采安全、提高生产效率具有重要意义。