0. 引言
锚杆支护实质上就是把锚杆安装在巷道的围岩中，使层状的、软质的岩体以不同的形态得到加固，形成完整的支护结构，提供一定的支护抗力，共同阻抗其外部围岩的位移和变形。由于锚杆支护可以增强围岩的强度，提高自稳能力，并且具有施工简便，成本相对低廉，安全迅速等特点，与传统的棚式支护相比具有显著的技术及经济优越性，而成为世界矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要支护形式。
我国从1956年起开始在煤矿中使用锚杆，近年来，锚杆支护技术在我国的煤矿业得到了广泛应用，但锚杆支护质量的监测技术一直没有得到很好解决，对于巷道顶板事故的发生，不能很好地预测，因而无法及时采取加强支护措施，使顶板事故时有发生，这也是一些矿井煤巷锚杆支护几起几落，我国煤巷锚杆支护发展迟缓的重要原因之一。为了保证围岩稳定和顶板安全，迅速发展我国的煤巷锚杆支护技术，进一步创新和完善现有的锚杆锚固质量检测技术，已成为发展我国煤巷锚杆支护技术中必须尽快解决的重要问题。
1. 传统的“拉钻法”
“拉拔法”和“钻孔法”是工程界常用方法，这两种方法都具破坏性，也就是所谓的有损（破坏性）检测法，主要依靠对锚杆的抗拔力测试，就是通过拉力计或扭力扳对锚杆施加拉力，直到锚杆达到设计要求或锚杆松动为止。这种检测方法，费力耗时，并且会对经锚杆加固的岩体产生较强的扰动，拉拔过程中会破坏锚固体系的原始受力状态，降低锚杆对围岩的加固作用，在测试过程中，对软岩或较破碎岩层的整体稳定性影响极大，所以，该方法不适用于大面积测试，仅限于个别抽查。
2. 目前广泛推广使用的检测仪
我国经过两个五年计划的努力，在锚杆监测技术领域已经取得了很多研究成果，如无损测力锚计、多点位移计、离层指示仪、锚杆拉拔计等，有的已达到了国际先进水平。其中测力锚杆和顶板离层指示仪，目前在煤矿上获得了大力推广使用。
2.1测力锚杆
目前无损测力锚杆在我国煤矿上使用较广泛，它是一种具有特殊结构的锚杆，并作为普通锚杆安装在巷道中，利用不同测量原理对个别锚杆(测量锚杆) 的受力进行检测。如中国矿业大学研制的KDL-1行型测力锚杆已在很多煤矿上使用，根据实验室标定得到的锚杆所受力－应变曲线，即可计算得到锚杆在使用过程中的受力值。由于测力锚杆的制造成本相对较高，我们不可能把每根锚杆都做成测力锚杆，因而它不能用于锚杆受力的普遍检测。
另一方面，由于埋于岩体中的锚杆是很隐蔽的，在施工过程中，地质条件复杂多变，假如施工人员责任心不强，技术素质不规范等原因，可能会使锚杆本身的锚入杆长与设计长度不符、砂浆的灌注度不合要求等问题出现。这些问题会使巷道稳定性受到严重影响，导致锚杆的承载力达不到设计要求的标准值，实践证明，因为类似原因而引发工程事故的事例也时有发生。
2.2 顶板离层指示仪
巷道围岩发生变形或者受到破坏，顶板离层是其中一种主要形式。当顶板处于非稳定状态，也就是顶板离层超过了一定的范围，应该及时采取有效措施，否则会发生恶性顶板事故。煤巷顶板受到破坏，其隐蔽性很强，许多冒顶的预兆并不明显，而突发性冒顶的发生，造成的危害却极为严重。所以，需要监测锚杆支护的巷道离层情况，掌握顶板离层的状况，及时采取有效措施，避免发生突发性破坏事件。
顶板离层指示仪结构较简单，并且观测很直观，非常适合锚杆支护的巷道的日常监测，目前也是监测巷道顶板离层的有效仪器，通过对巷道顶板离层监测的数据分析和反馈，及时不断地修正和完善支护设计，确保巷道安全。
但是，这类监测仪器需要与锚固工程长期共存，一些外界因素，如时间、温度和湿度等，对仪器的性能有所影响，使得其稳定性、可靠性及精度有时难以保证。此外，这类监测仪器需要预先埋设，监测人员的劳动强度也较大，远不能适应现场大规模锚杆施工质量监测的要求。
3．波动无损锚固检测技术的探索
煤巷锚杆支护是一项隐蔽性很强的工程，围岩的破坏失稳一般没有明显的预兆，一旦锚杆支护系统稳定性预测出现失误，往往会使煤矿安全生产损失惨重，因此对锚杆支护工程质量的可靠性要求较高。锚杆锚固质量监测是保证施工质量控制和工程可靠性检测的一个关键，为此，探寻一种快速、实时的锚杆无损监测技术，检测锚杆受力状态，确保围岩加固的稳定性，也为地下结构的稳定性研究提供一种方便、快捷的观察手段，同时也对锚杆支护的施工工艺发展、锚杆支护理论的深入研究、锚杆支护技术的推广，都会起到有益的促进作用。
近年来，随着波动理论在岩土工程中的深入应用，桩基动测法的广泛推广使用，很多学者试图用类似的方法解决煤巷锚杆支护工程质量检测问题，利用声频应力波（简称声波）快速检测锚杆锚固状态是近年来研究的热点，其基本测试原理：在锚杆外露的端头，利用传感器激发高频高能量声波，同时接收锚杆体内的反射信息。利用声波在受边界条件约束的一维杆状体内传播的运动学与动力学规律，尤其是对边界条件变化产生的特征反射和杆体内波动能量的外泄（即衰减）特征，进行波谱分析和能量衰减分析，快速检测与分析锚杆长度、锚固状态（或砂浆饱满度）。
波动技术作为无损检测方法中的一种，因其具有简便、快速、经济、准确可靠、便于大面积测试等优点，这种检测方法近年来已广泛地应用于石油、水文勘探、地壳研究和工程勘测等领域。由于锚杆承载及自身结构的特殊性，在一些关键技术及推广应用上还需要进一步创新和完善。
对于支护系统，锚杆的锚固质量如何？在施工安装过程中，有无偷工减料，锚杆是否按其设计长度安装？沙浆填充饱满度如何？围岩的稳定性如何？也就是说，锚杆是否起到了应有的支护作用？最好的办法就是能快速、准确而无损伤地测出锚杆的支护质量情况，然后针对其隐患施行有目的的重点再处理，并及时准确地对其整治质量作出有科学依据的评价，这样才能确保支护巷道的安全。波动技术对于锚固质量监测来说，无疑是一个很好的发展方向。下图为锚固质量波动监测系统示意图，仅供同行商榷。
图1 锚固质量监测系统示意图
4．总结
通过上述分析可知，目前煤巷锚杆支护质量检测的方法有多种，从传统的“拉拔法”、“钻孔法”等有损检测法，到目前提倡推广的各种无损检测仪，为锚杆支护的无损监测技术研究奠定了良好基础。为保证煤巷锚杆支护巷道的围岩稳定和顶板安全，进一步促进我国煤矿安全生产，完善现有的锚杆支护检测方法，探索新型无损监测技术，具有重要的现实意义。
参考文献：
[1] 候朝炯，郭励生，等. 煤巷锚杆支护.徐州：中国矿业大学出版社 1999：1-5.
[2] 中国岩土锚固工程协会主编. 岩土工程中的锚固技术. 北京：地震出版社，1992.
[3] 刘金励等著.桩基工程检测技术[M].北京：中国建材工业出版社，1993.
[4] 王靖涛.桩基应力波检测理论及工程应用．北京：地震出版社，1999.
[5] 杨湖，王成.弹性波在锚杆锚固体系中传播规律的研究.测试技术学报，2003：17(2)：146
[6] 郭世明，高才坤.弹性应力波法锚杆质量检测初探．西部探矿工，1999：11(2)：9-10
作者简介：
程秀芝（1975-，女，讲师，硕士，汉族，安徽萧县人，毕业于中国矿业大学，研究方向为信号与信息处理
基金项目：安徽省自然科学基金委员会, 能源互联网联合基金（ 2008085UD09）；安徽省高校省级自然科学研究项目（KJ2020A0487）
