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软岩巷道支护一直是长期困扰我国煤炭行业科研和现场技术人员的一大难题。特别是近年来随着西部煤炭大开发步伐的加快以及高瓦斯矿井抽采技术的广泛应用，软岩巷道支护问题更加突出。如新疆、东北等地的新生代第三纪、第四纪煤系地层，岩体强度低、胶结弱，砂岩遇水易变成流砂；山西晋城等地高瓦斯矿井采取瓦斯抽采后，巷道揭露的煤体松散破碎。软岩地层煤岩体锚固性能一般较差，大多数不能满足锚杆锚固支护的要求，严重限制了锚杆支护技术在软岩巷道支护中的推广和应用。
目前我国软岩巷道支护多采用型钢支护、锚注支护、锚杆（锚索）支护、联合支护等方法，取得了一定的成效。
如何大幅度提高锚杆（锚索）在松软煤岩层中的锚固力，使之满足锚杆（锚索）支护的要求是软岩巷道使用锚杆、锚索支护的关键。目前，在松软煤岩层中提高锚固力的方法有：围岩注浆、增加锚固长度、增大钻孔直径和采用孔底扩孔。其中，采用孔底扩孔法是最直接有效的增加锚杆（锚索）锚固力的方法之一，该方法在基坑加固和文物保护加固中被广泛采用。但在岩土工程界采用的钻孔直径比较大，钻孔的方向一般是下倾或垂直向下的。而煤矿巷道锚杆支护一般采用小孔径（２８～３５ｍｍ），而且钻孔方向一般是垂直向上或带有上仰角的，对扩孔钻头的要求比较特殊。
在岩土工程扩孔锚固性能方面，胡建林等在研制锚杆扩孔器的基础上，在砂层和粉质黏土中进行了扩体型锚杆的工艺试验和抗拔试验，承载力平均提高２０％～３０％，最大为６６％。在煤矿锚杆扩孔锚固方面，郝凤山等在锚固长度与条件相同的情况下，在实验室中对一般锚杆钻孔的锚固力与锚杆钻孔扩孔后锚杆的锚固力进行了对比试验，认为锚杆钻孔扩孔应用于采矿工程岩体巷道中是可行的，大幅提高了锚固力。
针对煤矿松软破碎软岩巷道采用锚杆支护时锚固力普遍偏低、达不到设计要求的问题，开发了煤矿软岩钻孔顶部扩孔钻头，并分别在实验室和煤矿井下现场进行了扩孔效果和扩孔锚固性能对比试验。通过实验室和井下对比试验，验证扩孔钻头的扩孔效果和在软岩中的锚固性能，为煤矿松软破碎围巷道锚杆支护的推广和应用提供技术支撑。
试验结果表明：新研制的扩孔钻头在扩孔段扩孔直径比普通钻孔直径大５３ｍｍ左右，煤矿井下１００ｍｍ短锚固拉拔对比试验时，扩孔钻孔锚杆最大锚固力达１１２.３ｋＮ，为普通钻孔锚固力的１.５５倍。并且在树脂锚固剂和钻孔煤岩壁之间发生脱锚后，良好的机械摩擦阻力使锚杆锚固力一直保持基本不变，充分反映了软岩扩孔锚固的良好效果。
作者：林健，山东曹县人，研究员，研究生导师。现就职于煤炭科学研究总院开采设计研究分院巷道所。
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