第一章巷道分类和巷道支护、锚杆支护理论
第一节理论依据
一、锚喷锚网支护理论基础
主动支护：新奥法
二、巷道矿压理论
冒落拱理论
松动圈理论
地应力理论
三、悬吊理论(硬岩)
组合拱理论（软弱岩层）
组合梁理论（软弱岩层）
四、单个锚杆、单个锚索支护理论
三力匹配：粘锚力
破断力
托锚力
三径匹配：钻孔孔径
锚固药卷直径
锚杆直径
五、锚杆、锚索共同支护顶板
变形匹配：锚杆变形，延伸率15%，
锚索变形，延伸率3%。
锚杆托盘与顶板岩性匹配：
硬岩，锚杆托盘小，厚些；
软岩，锚杆托盘面积加大，薄些；
煤，加木托盘，加大支护托锚面积。
锚杆药卷匹配：
顶部和外部分别为超快和中速或是快速和慢速，同时要考虑搅拌、凝固时间匹配。
第二节理论解析
一、新奥法
现场监测设计法，新奥法起源于奥地利。
新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工法的简称。由奥地利学者拉布谢雅茨教授总结前人在隧道方面大量实践经验后于1964年提出。
它不是单纯的施工方法，也不是单纯的设计方法，而是充分利用和调动围岩强度与自身承载能力，按围岩和支护共同作用原理制定的一套完整的地下工程设计、施工、支护、监测的新概念。
按新奥法的基本原则制定的施工方法和支护措施，能有效的适应和控制地下工程的围岩变形，有效的防止围岩的松动和冒落，提高地下工程的施工质量，取得较好的技术经济效益。因此，自问世以来，很快在国际上受到重视，在世界多国得到推广。
新奥法是煤矿支护方面变革的理论基础。煤矿锚喷、锚杆支护，即主动支护的理论依据是新奥法。
新奥法的基本原则是：
㈠、保持和调动围岩的强度，充分利用围岩自身的承载能力。
传统的观点是将地下工程周围的掩体仅仅看作是传递和产生荷载的介质，因而地下工程的稳定性主要取决于支护的承载能力。
新奥法的基本观点是将地下工程的围岩不仅看做是传递和承受载荷的介质，而是看作是与支护结构构成的统一的、相互作用、相互支持的共同承载体，控制并允许有限制的围岩变形，从设计到施工都要求最大限度地保持围岩的原有强度，发挥围岩自身的承载能力。
㈡、运用围岩—支护共同作用原理，岩体的动态性质和岩体蠕变发展规律，提出两次支护理论。
㈢、把监测作为必要手段，始终监测围岩位移和支护受力状态。
新奥法强调在地下工程施工过程中，应进行系统的监测和现场观察，掌握围岩活动特性及其安全程度，再以多种量测数据为基础，及时调整支护设计。
监测工作主要包括以下内容：
1、围岩表面收敛量测及绝对位移量测
两帮收敛
顶底板位移
2、围岩岩体内部位移量测
3、喷层接触压力和喷层内应力的量测
采用喷层内埋设压力盒、应力计或应变计的方法量测喷层径向应力和切向应力，以确定喷层受力状态和喷层支护效果。
4、锚杆实际受力及锚固力量测
采用锚杆拉拔仪量测锚杆的锚固力，以检测锚杆的性能和安装质量；采用量测锚杆监测锚杆不同深度处的受力状态，以检验锚杆的承载效果和围岩内应力的分布状况。
㈣、依据新奥法制定具体措施：
1、光爆要求：周边眼半眼痕、眼距、少装药减少对周边破坏、减少超挖。
2、锚杆布置：放射状、松动圈、冒落拱、拱形。
3、浇筑：内外保护层。
4、预喷:20mm—30mm，封闭围岩，防止风化等。
5、软岩二次支护。
二、巷道矿压理论
㈠、冒落拱理论
自然平衡拱理论认为：巷道开掘后，围岩丧失了层间联系。在上覆岩层压力作用下，浅部（巷道周围）围岩发生破坏，而在深部一定范围内形成自然平衡拱。
自然平衡拱以上的岩体是稳定的，锚杆的作用主要是防止破坏区围岩垮落。锚杆所需要的承载能力由破坏岩石的重量确定，而且与巷道断面的形状、尺寸、埋深、采动影响、岩层倾角、强度、结构等有关。
自然平衡拱理论对锚杆支护作用的分析实质上是悬吊作用。
㈡、围岩松动圈理论
可用超声波松动圈测定仪测出松动圈范围。
松动范围围岩分类支护方案
0——40cmⅠ稳定
围岩整体性好，不易风化可不支护，可喷一层混凝土支护
40——100cmⅡ较稳定
适用于锚杆悬吊理论
100——150cmⅢ锚杆喷浆支护
150——200cmⅣ锚杆组合拱理论
200——300 cmⅤ锚杆组合拱理论
松动圈＞150cm 属于软岩巷道的范畴。
Ⅳ、Ⅴ类顶板，在96年以前一般不采用锚网支护：
1、三软（两软）煤层，Rb＜20MPa。
2、风氧化带顶板
3、复合顶板
4、深井巷道（华北深度＞500米就应考虑）
5、沿空送巷巷道
6、全煤（放顶煤）巷道
7、综采大切眼、大断面、交岔点等
即使现在的《锚杆喷射混凝土支护规范》在对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩中的个别断层或不稳定块体，仍要求进行局部加固，要求对以上地质条件的锚喷支护设计，应通过试验后确定。
㈢、地应力理论
美国、澳大利亚等国家首先采用。从96年以来，我国开始沿用。
中国矿大、北京煤科总院北京开采所，从1996年以来可以进行地应力测试，可以测出三个主应力的大小和方向。（三个主应力指：最大水平主应力、最小水平主应力、垂直主应力）
地应力理论完全不同于传统的矿压理论，地应力理论认为井下巷
道不仅仅承受以垂直应力为主的矿山压力，并且承受以水平应力为主的侧压。而且在很多矿区、很多煤矿或煤矿的很多巷道以水平应力为主的侧压，远远大于垂直为主的顶部压力。
水平应力为主的地应力，往往与构造线的方向（如：背斜、向斜、大的断层走向）相一致。这也是我们设计时需考虑到的问题。
第四节、锚杆支护理论
第三节锚杆支护理论
一、锚杆支护理论概述
锚喷支护是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。
锚杆支护通过锚入围岩内部的杆体，改变围岩本体的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环（带），和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。
喷射混凝土支护能起到及时封闭围岩、充填围岩的裂隙和支撑结构的作用，可有效的控制围岩的变形和破坏，提高围岩的强度，使围岩保持原有的稳定性和强度。
因此，锚网喷支护是属于积极主动加固围岩的加固型支护系统。
二、锚杆支护作用机理
锚杆支护的作用机理有加固拱作用，悬吊作用、组合梁作用、围岩补强作用、和减小跨度带作用。
㈠、加固拱作用
对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩，及时用锚杆加固，能提高岩体结构弱面的抗剪强度，在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定，而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而保持巷道的稳定。
试验证明，一根锚杆可以形成一个锥形压缩体，多根锚杆按照一定间距排列，可以通过一个个锥形压缩体相互啮合，形成一定厚度的拱形墙体，从而承压。
㈡、悬吊作用
是指锚杆把将要冒落的软岩层或围岩层或危岩层悬吊与上部坚固稳定的岩体上，由锚杆来承担围岩或软岩层的作用。
㈢、组合梁作用
在层状岩层的巷道顶板中，通过一系列的锚杆，将锚杆锚固长度以内的薄煤层岩石组成岩石组合梁，从而提高其承载能力。
组合梁理论认为：在层状岩层中，锚杆的作用是提供轴向和切向约束，阻止岩层产生离层和滑动，将若干薄岩层锚固成一个较厚的岩层，形成组合梁。
三、喷射混凝土支护作用机理
喷射混凝土是将一定比例的水泥、砂、石子的拌合料通过混凝土喷射机，用压缩空气作动力，沿着管路送到喷嘴处与水混合，以较高速度（100m/s 左右）喷射至岩（煤）面上，凝结硬化形成的一种支护形式。
其作用原理是：
㈠、结构作用
喷射混凝土具有良好的物理力学性能，抗拉强度较高，可达20MP，起到结构支撑的作用
煤层喷浆，容易形成两张皮；岩层喷浆一定要洒水，冲洗掉岩尘、煤尘，净化岩面。
㈡、封闭作用
喷射混过凝土层封闭围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效防止了风化、潮解引起的围岩破坏与剥落。
㈢、充填作用
喷射速度很高（100m/s左右），对于破碎状岩层和层状岩体，能很好地充填围岩的裂隙，节理和凹坑的岩面，大大提高围岩的整体性和强度。
总之，喷射混凝土在一定程度上改善了围岩的应力状态，围岩由二向应力状态转变为三向应力状态。
四、单个锚杆支护理论
㈠、三力匹配
指的是锚杆的锚固端通过树脂药卷的粘结力和顶板岩层紧密的粘
结在一起，其粘结所承受的力为粘锚力；
锚杆的破断力；
锚杆的托盘紧贴岩壁所承受的托锚力。
好的三力匹配是锚杆粘锚力、托锚力要大于或等于锚杆的破断力，即锚杆从中、下部断开，锚固端不松动，托锚力不失效。
㈡、三径合理匹配
锚杆直径、钻孔直径、锚固药卷直径等参数合理选择，主要考虑支护效果、成本、效率等因素。
采用合理的“三径匹配”，可以较大地提高锚杆锚固力（粘锚长度加长所致），改善锚杆对围岩的支护效果，有效的控制围岩变形和支护费用。
通过井上、下大量试验，得出以下“三径”合理匹配的参数：
当使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆全长锚固时，钻孔直径与锚杆直径之差在4—10mm之间，树脂药卷直径应比钻孔直径小3—5mm。这样做，便于钻杆搅拌树脂药卷均匀，使锚杆和钻孔岩壁之间粘结紧密。
根据以上得出结论：选择钻孔即钻头直径Φ27—Φ28mm，树脂药卷直径Φ23，高强度锚杆直径Φ18、Φ20、Φ22、Φ24均可行，钻头直径Φ32则偏大。
㈢、托盘力学性能应与锚杆杆体的性能相匹配
托盘的作用可分为二个方面：
1、一是通过螺母施加一定的扭矩使托盘压紧巷道围岩表面，给锚杆提供预紧力，并使预紧力扩散到锚杆周围的煤（岩）体中，从而改善围岩应力状态，抑制围岩离层、结构面滑动和节理裂隙的张开，实现锚杆主动及时支护作用。
2、其二是围岩变形使载荷作用在托盘上，通过托盘将载荷传递到锚杆杆体，充分发挥锚杆控制围岩变形的作用。
3、所以，质量标准化P58页：“锚杆安装质量要求：托盘密贴壁面，不松动，未接触部位必须楔紧。”
4、托盘强度不足，安装质量差，受较大偏载等都会显著降低锚杆的作用，对于端锚，托盘是锚杆尾部接触围岩的构件，通过托盘给锚杆施
加预紧力，传递围岩载荷至锚杆杆体。托盘本身失效的，以及托盘下方围岩松散脱落，导致托盘与围岩表面不贴紧，都会使锚杆失去支护作用。
5、一般来讲：硬岩，要求托盘直径可小些，厚度要求厚些；
6、软岩，要求托盘直径大些，厚度可薄些。
7、锚杆与锚索共同支护巷道的变形匹配
一般认为锚杆属刚性支护体，能立即承载，适合煤巷顶板及时主动支护的要求；而锚索属柔性支护体，不能立即承载，然而煤巷所看到的恰恰与此差别很大。
五、树脂锚固剂搅拌、安装测试要求
类型特性颜色识别凝胶时间（s）搅拌（s）安装托盘（分）测试（分）CK 超快红色8～40 15 ＞5 ＞10 K 快速蓝色41～90 20 ＞10 ＞20 Z 中速白色91～180 30 ＞15 ＞30 M 慢速白色＞180 40 ＞20 ＞40 ㈠、规格型号说明：如CK2335,CK表示超快；前两位23表示药卷直径，单位为mm；后两位35代表药卷长度，单位为cm。
㈡、使用两种不同药卷
1、速度快的在上，在里部；速度慢的在下，在外部。
2、按速度慢的计算搅拌时间、凝胶时间、安装托盘时间、测试时间等。
3、使用两种不同的药卷，一般里部选用超快，外部就用中速。
㈢、注意事项：
1、根据支护设计要求，选锚固剂规格、型号，最好选用大厂家。
2、清理钻孔，尤其是帮锚杆眼中的浮碴、浮煤、积水。
3、用杆体将锚固剂送入孔底，启动搅拌器进行旋转搅拌，使用CK、K型需快推、猛搅，搅拌不能超过搅拌时间。同时，锚固剂在固化（凝胶）时间内不要使杆体移位或者晃动。
4、对过期产品经检验合格后方可使用。
5、树脂锚固剂为二级易燃品，井下不许乱扔丢弃，需妥善保管、运输。
第四节煤巷锚杆支护设计方法
一、锚杆支护设计方法
国内外锚杆支护设计方法主要分为三大类：工程类比法、理论计算法及数值模拟法。
㈠、工程类比法包括：
㈠、通过类比提出新建工程的支护设计；
㈡、通过巷道围岩稳定性分类提出支护设计；
㈢、采用简单的经验公式确定支护设计。
㈡、理论计算法
理论计算法是基于某种锚杆支护理论如悬吊理论、组合梁理论及加固拱理论等，计算得出锚杆支护参数。由于多种支护理论都存在一定的局限性和适用条件，一些参数很难准确、可靠确定，因此，其结果往往只能作为参考。
㈢、数值模拟法
数值模拟法首先在英、澳大利亚、美等锚杆支护技术先进国家广泛应用。1996年，澳大利亚专家在我国推广其设计方法就是在巷道围岩地质力学测试（主要是地应力测试）与评估的基础上，采用数值模拟分析结合其他方法提出锚杆支护初始设计，然后进行井下监测，根据监测数据验证、修改和完善初始设计。数值模拟法是一种有前途的设计方法。
在我国，北京煤科总院北京开采所、中国矿大等单位结合现场实际进行锚网设计，基本上采用这种方法。中国称作为动态信息设计法。
其包括5个部分：巷道围岩地质力学评估、初始设计、井下监测、信息反馈与修正设计。
㈠、根据已有工程直接提出支护设计
1、将已开掘的、成功应用锚杆支护巷道的地质与生产条件，与待开掘的巷道进行比较，在各种条件基本相同的条件下，参照已掘巷道的支护形式与参数，有设计人员根据自己的经验提出待掘巷道的支护设计。
因此，已掘和未掘巷道条件的比较，设计人员的经验是该方法应用成败的关键。
2、直接类比法内容
⑴、围岩物理力学性质，指巷道顶底板、煤层赋存的状态、物理力学参数等。
⑵、围岩结构特征，指煤岩体节理、裂隙、层理等。
⑶、地质构造影响，如断层、褶曲、陷落柱等。
⑷、地应力，指垂直与水平应力。
⑸、巷道特征(断面形状与尺寸)与使用条件。
⑹、采动影响情况。
⑺、巷道施工技术，如机掘、炮掘及光爆等
㈡、回采巷道围岩稳定性分类及支护设计建议（使用于煤巷沿顶板掘进）：
煤炭系统1988年颁布试用《我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》经过多年应用，不断完善，发展成为全部采准巷道围岩稳定性分类。
煤巷围岩的稳定性分为五个类别：Ⅰ类为非常稳定，Ⅱ类为稳定，Ⅲ类为中等稳定，Ⅳ类为不稳定，Ⅴ类为极不稳定。附表（4-1）在围岩稳定性分类的基础上，结合已有的支护设计与实践经验，提出了巷道锚杆支护基本形式与主要参数选择的建议。
㈢、巷道围岩松动圈分类及支护设计建议（适用于岩巷拱形）：根据巷道围岩松动圈理论，现场围岩松动圈测试，松动圈大小与巷道支护难易程度的关系，结合锚喷支护机理，将围岩分为：
小松动圈，厚度小于400mm，为稳定围岩；
中松动圈，厚度在400—1500mm之间，为一般稳定围岩；
大松动圈，厚度大于1500mm，为不稳定围岩。附表（4-2）
然后提出围岩分类及支护机理与方法。
围岩松动圈大小可通过现场实测获得，测试方法有：超声波测井探测法（常用）、地质雷达、渗流法、地震声学法等。
附表：巷道围岩松动圈分类及支护建议。 表4-1巷道顶板锚杆基本支护形式与主要支护参数选择
序号
巷道围岩 稳定情况 基本支护形式 主要支护参数 1 非常稳定 整体砂岩、石灰岩类岩层；不支护
其他岩层；单体锚杆
端锚 杆体直径：16-18mm 顶锚杆长度：1.6-1.8m 间排距：0.8-1.2m 设计锚固力：64-80KN 2 稳定
顶板较完整；单体锚杆
顶板较破碎；锚杆+网
端锚 杆体直径：16-18mm 顶锚杆长度：1.6-2.0m 间排距：0.8-1.0m
设计锚固力：64-80KN
3
中等稳定 顶板较完整：锚杆+钢筋梁 顶板较破碎
锚杆+W 钢带（或钢筋梁）+网，或
增加锚索 端锚 杆体直径：16-18mm 锚杆长度：1.8-2.2m 间排距：0.6-1.0m 设计锚固力：64-80KN 全长锚固杆体直径：18-22mm
锚杆长度：1.8-2.4m
间排距：0.6-1.0m
4 不稳定 锚杆+W 钢带（或钢筋梁）+网，或增加锚索
5 极不稳定 1、顶板较完整：锚杆+金属可缩支架或增加锚索 2、顶板较破碎：锚杆+网+金属可
缩支架，或增加锚索，或加固围岩 3、底鼓严重：锚杆+环形可缩支架
全长锚固杆体直径：18-24mm 锚杆长度：2.0-2.6m 间排距：0.6-1.0m
注：1、巷道锚杆支护形式与主要参数视地应力大小、巷道煤岩体强度、节理状况、护巷煤柱尺寸、巷道断面是否切割等，参照顶板锚杆确定；
2、对于复合顶板、破碎围岩、易风化、潮解、遇水膨胀围岩，可考虑在基本支护形式基础上采取增加锚索或注浆加固、封闭围岩等措施。
3、锚杆各构件强度应与相应锚固力匹配；
4、“顶板较完整”指节理、层理分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级；“顶板较破碎”指Ⅳ、Ⅴ级，见表4-2
表4-2巷道围岩松动圈分类及支护建议
围岩类别分类名称松动圈/cm支护机理及方法备注
小松动圈I稳定围岩0～40喷射混凝土支护
围岩整体性好，不易风化的可不支护
中松动圈II较稳定围岩40～100
锚杆悬吊理论，
喷层局部支护
可用刚性支架III一般围岩100～150
锚杆悬吊理论，
喷层局部支护
刚性支架大面
积局部破坏
大松动圈IV一般不稳定围岩150～200
锚杆组合拱理
论，喷层、金属
网局部支护
围岩变形有定
期性不稳定围岩200～300
锚杆组合拱理
论，喷层、金属
网局部支护
围岩变形有定
期性
VI极不稳定围岩＞300二次支护理论
围岩变形在一
般支护条件下
无稳定期
三、锚杆支护预紧力的问题
预紧力是锚杆支护中的关键参数，对支护效果起着决定性作用。
1、锚杆预紧力
锚杆一般预紧力矩为100—150N·m,实际操作中一般使用扭力扳手拧紧，其预紧力仅为15—20KN，有的甚至为零，严重影响了锚杆支护作用的发挥，尤其是煤巷。
从理论上讲，锚杆预紧力应为杆体屈服载荷的30%—50%。一般来说，锚杆直径越大，杆体材质越高，要求的预紧力值越高。
当前，我国煤矿锚杆预紧力主要通过拧紧螺母、压紧托盘实现。锚杆预紧力与螺母预紧力矩、螺纹规格及摩擦系数等有关。
科研单位曾在井下对φ25mm的锚杆预紧力进行了测试，托盘下安装锚杆测力计，测定锚杆轴向力。
采用气动扳手对锚杆螺母施加预紧力，预紧力矩为300—700 N·m，
从锚杆测力计上测出相应的预紧力。
2、锚索预紧力
锚索具有长度长，拉断载荷高等特点，因此预紧力应更大。
根据巷道条件，现有锚索规格及张拉设备，锚索预紧力应为其拉断载荷的40%—70%。
四、锚杆支护设计初始参数的确定
地应力初始设计方法研究P19
1、巷道布置方向（与设计有关），地应力方向
2、煤柱尺寸（沿空送巷理论、矿压理论），侧压
3、钻孔直径（按三径匹配原则）
4、锚固形式（全锚——砌体梁、纳鞋底理论，端锚——悬吊理论硬岩中1.5米以上）
5、锚杆直径
锚杆直径对锚杆材料成本的影响不是十分明显，但从支护效果来看锚杆直径变化对巷道的围岩变形有很大的影响，尤其是顶底板移近量。无论受不受采动影响，巷道顶底板移近量均随着锚杆直径的增大而减小。
6、锚杆强度问题
增加锚杆强度可以减小巷道围岩变形。
Q235圆钢、锚杆螺纹钢
20SiMn螺纹钢价低，强度高于Q235圆钢。
7、锚杆长度与松动圈有关
锚杆太短使整个锚杆加固的围岩强化圈的厚度过小，强度降低。
8、树脂药卷型号
9、锚杆布置
顶锚杆φ18以上，帮锚杆φ16—φ18以上。
顶锚杆排距：Ⅰ类顶板900—1200mm，Ⅱ、Ⅲ类顶板700—900mm，Ⅳ、Ⅴ类顶板600—800mm。
帮锚杆：
排距与顶锚杆相同
巷高定间距可加梯子梁
根据巷道垂深、煤层软硬可以确定锚杆长度。
护顶先护帮：顶板压力会转移到帮上，严重时会导致两帮片帮、底板底鼓等。
10、W钢带、梯子梁由φ10—φ14钢筋焊接，不能低于φ10。
11、金属网
顶板可用φ3—φ4mm经纬网、菱形网，两帮可用塑料网。
12、锚索起补强加固作用。
第四章锚杆杆体材料、支护巷道的工程质量检验和矿压观测
四、煤巷锚杆支护材料
（一）、锚杆种类
1、按锚固方式分：机械式、粘结式（以此为主）、混合式
2、按锚固长度分：端锚（不大于500mm或锚孔的1/3）、全长锚固、加长锚固（介于二者之间）
3、按材质分类：
圆钢
螺纹钢：左旋（为主）、右旋、交叉
按锚杆杆体分为：
管式：管缝、水力膨胀、注浆（软岩）
柔性：可切割玻璃钢，光圆、粗糙表面、全螺纹（用于综采工作面两巷煤壁侧帮锚），木、竹。
按工作特性：
普通刚性、可延伸：杆体可延伸、结构原件滑动可延伸
能否回收：可回收、不可回收
可接长锚杆等。
（二）、锚杆支护方式：
1、单根锚杆
2、锚网支护
3、锚梁（带）支护，钢筋托梁、钢带、钢梁等将锚杆组合
4、锚梁（带）网支护，锚杆、托梁、网组合
5、锚梁网索支护
6、锚杆（索）桁架支护：大断面硐室、巷道交叉点
7、锚固与注浆加固（围岩非常破碎巷道）
（三）、高强度锚杆
回采巷道锚杆支护要求有较高的支护阻力，以控制巷道围岩变形；又要具有一定的延伸量，以适应巷道围岩的允许变形。根据澳大利亚SCT公司提出的杆体技术标准：
屈服强度≥350MPa
极限强度≥500MPa
1、延伸率＞15％
结合我国国内钢材市场状况，现将Q235（普通杆体）、和20MnSi（高强锚杆）比较如下：
结论：锚杆杆体选用20MnSi左旋无纵筋螺纹钢适合杆体技术标准（国外先进锚网支护国家标准）
3、拉拔力定期抽检情况
顶板采用20MnSi无纵劲左旋螺纹钢全长锚固，锚杆实际工作阻力可达150—250KN。采用Q235圆钢端锚锚杆，实际工作阻力为50—60KN。
20MnSi煤帮全长锚固锚杆实际可达35—125KN左右，平均80KN，（8吨以上）；煤帮端锚水泥锚固锚杆，实际仅为10—25KN。
顶板全长锚固高强度锚杆是端锚普通的3.3—4倍；煤帮全长锚固高强度锚杆是水泥端锚普通的2—7倍。
4、规程P23—24页，第四十四条，锚杆、锚喷规定。
5、软岩使用锚杆支护时，必须全长锚固：
全长锚固高强度锚杆的优点：
①可提高较高的锚固力，增强了围岩抗变形能力。全长锚固高强度锚杆（顶板）锚固力可达200—250KN（顶板锚杆20—25吨）；两帮可达35—135KN（平均80KN），这样就增大了巷道抗围岩变形能力。
全长锚固高强度锚杆的优点：
①可提高较高的锚固力，增强了围岩抗变形能力。全长锚固高强度锚杆（顶板）锚固力可达200—250KN（顶板锚杆20—25吨）；两帮可达35—135KN（平均80KN），这样就增大了巷道抗围岩变形能力。
高强度全长锚固锚杆支护巷道顶底板移近量比普通锚杆支护的顶底板移近量减少了42.94％；两帮移近量减少了60.34％。（澳大利亚专家演示巷道检测）
以东庞矿为例：顶底板移近量为181mm；两帮收敛量为136mm。使用高强度锚杆全长锚固支护技术，矿压显现结果是顶板下沉量变小，底鼓量相对较大，是顶板下沉的五倍多。这说明巷道应力释放以底鼓形式出现。
②增加了锚固岩体的强度
全长锚固时，杆体全长与围岩产生较强的粘结，在锚固范围内围岩任一点发生变形或离层时，锚杆都能有效地提供锚固力，约束垂直层理产生
的离层破坏，还可加大顶板层理间的相互错动摩擦阻力。
端锚是通过锚固点与螺母托盘之间的杆体约束锚固岩体，其间存在着层理和弱面。如果锚固点质量差，不合乎要求，或托盘处岩层层面挤压破碎造成托盘松动，就相当于解除了垂直层理方向的约束，造成锚杆失效。而全长锚杆托盘处受力小，不易产生上述失稳现象。
③改善了锚杆受力状态
由于全长锚固将支护杆体和被支护体形成一个整体，在杆体上所受应力状态分布是分散的。测力锚杆量测表明，受力在锚杆中部大，空口小，围岩受力较均匀。
帮锚杆P6—7页（支护集锦）
小孔径锚索P8—10页
树脂锚固剂
树脂锚固剂使用说明
1、根据锚杆支护的设计要求，选择锚固规格及型号。
2、清理钻孔中的浮渣或积水。
3、用杆体将锚固剂送入孔底，起动搅拌器进行旋转搅拌，使用CK、K型需快推猛搅。
4、锚固剂在固化时间内不要是杆体移位或晃动。
5、使用双速锚固剂时，须将较快的一端向里。
6、锚固剂应在温度为4-25℃无阳光照晒，远离火源的室内贮存。
7、对过期的产品经检验合格后方可使用。
8、搬运时注意轻放，禁止挤压。
9、树脂锚固剂为二级易燃品须妥善保管、运输。
10、搅拌、安装、测试要求；
锚网、锚索、锚喷支护方面
处罚规定
质量是煤矿安全生产的基础，为认真贯彻规程、措施、质量标准化标准，结合明珠煤矿实际，特制定锚网、锚索、锚喷支护方面规定。
一、锚杆、锚索、托盘、钢带梁、网、锚固剂等支护材料的规格、型号、
质量必须与设计、规程要求相符。发现不符，罚使用单位队长100元，使用单位200元；情节严重者追究供应科、项目部连带责任，罚供应科500元，项目部1000元。
二、锚杆间、排距
锚杆间、排距按质量标准化要求，允许误差±100mm。锚杆间、排距每出现一排超过规程规定的，罚班长、跟班队长100元；连续两排以上超过规定的（含两排），罚单位200元。
三、锚杆质量
1、锚杆不贴顶、不贴帮，没有压住钢带梁的，每根罚当天班组30元，累计计算；
2、锚杆外露长度超过规定，每根罚当天班组20元，累计计算；
3、托盘用反，锚杆外露长加双托盘或垫石块，锚杆螺丝松不起作用，每根罚当天班组50元，累计计算；
4、锚杆角度不符合规程要求，罚操作者50元，班长及跟班队长各100元；
5、锚杆孔深度超过规定要求50mm以上，罚操作者50元，班长及跟班队长各100元。
四、锚固剂（树脂药卷）
锚网、锚喷支护巷道，不安规程规定，少装树脂药卷，发现一次，对责任者罚款100元，班长、跟班队长各罚款100元。
当月对同一条施工巷道、同一单位发现二次，对施工单位罚款500元；发现三次，对施工单位罚款1000元，并处罚项目部1000元。
对树脂药卷不进行搅拌而直接顶入眼内的，对责任者罚款100元。
五、连网
锚网支护、锚喷支护连网当班三处不符合规程规定的，对当班班长、跟班队长各罚款50元。超过10处不符合规程规定的，加罚单位200元。
六、喷浆
1、喷浆前未对喷面进行冲刷的，罚班长、跟班队长各50元。
2、岩巷按规程要求抡尺定眼位，光面爆破，冲刷顶、帮，然后预喷浆，再挂网打锚杆。岩巷不预喷浆封闭围岩的，罚班长、跟班队长各50—100元。
3、喷浆必须潮喷，干喷的，对该班班长、跟班队长各罚100元，罚施工单位500元。
4、喷浆时未对巷道内的电缆、管道、设备等进行有效保护的，罚班长、跟班领导各50元，罚施工单位300元。
5、喷浆机、开关等不清理被喷浆料糊住的，罚责任者和班长各50元。
6、喷浆巷道两帮出现“赤脚”、“穿裙”的，罚班长、跟班队长各100元（喷浆班），罚施工单位200元。
7、喷浆巷道喷浆后出现漏网、漏锚杆的，罚单位100元，超过三处的，罚单位500元。
8、锚喷巷道喷浆封闭时，发现剪网、拆网的，罚班长、跟班队长各100元，追究单位责任，罚施工单位1000元。
9、锚喷巷道喷浆厚度不符合规程要求的，罚班长、跟班队长各100元，罚施工单位500元。
七、洒水养护
锚喷巷道未按规程要求进行洒水养护的，罚当班班长50元，跟班队长100元，施工单位500元。
八、锚索质量
1、锚索施工时，锚索长度、锚索间、排距、药卷个数等必须符合规程规定，否则罚责任者、班长、跟班队长各50元—100元。
2、锚索张拉泵压力表无效，罚操作者、班长各50元；锚索预紧力达不到规程要求，罚操作者、班长、跟班队长各50元，罚施工单位200元。
锚索角线安装好后不及时张拉的，罚跟班队长、班长各50元。
3、锚索外露长度必须≤100mm，超过者，每根罚款50元，累计计算。
九、其他
用锚杆、锚索起吊重物，造成锚杆、锚索失效，罚施工单位200元。
发现失效锚杆、锚索，必须及时补打；施工单位巷道三十米范围内发现三
根锚索或锚杆失效，罚施工单位200元。
施工单位必须建立健全质量管理及监测制度，配备锚杆、锚索及喷体检测仪器，并按检测规范，有详细检测记录，不得漏检。否则，每查处一次，罚施工单位500元。
十、以上罚款，开三联单。
罚款由财务部按三联单代扣。
五类巷道如：
①软岩巷道、三软煤层、泥岩；
②煤层露头、风氧化带巷道；
③全煤巷道、放顶煤、大采高；
④沿空送巷巷道； 围岩分类
巷道开绝后围岩的稳定状态（3～5m 跨度） 岩种举例 类别
名称 Ⅰ 稳定岩层 围岩稳定，长期不支护无碎块掉落现象 完整的玄武岩，石英质砂岩，奥陶纪灰岩，茅口灰岩，大
冶厚层灰岩
Ⅱ 稳定性较
好岩层 能维持一个月以上稳定，会产生局部岩体掉落
胶结好的砂岩、砾岩，大冶薄灰层
Ⅲ 中等稳定
岩层
围岩的稳定时间仅有几天 砂岩，砂质页岩，粉砂岩，
石灰岩，硬质凝灰岩 Ⅳ 稳定性较
差岩
围岩很容易产生冒顶片帮 页岩，泥岩，胶结不好的砂
岩，硬煤 Ⅴ
不稳定岩
层 炭质页岩，花斑泥岩，软质凝灰
锚杆支护施工方案 一、施工工艺 （1）锚杆的构造要求 1）锚杆采用Φ48钢管，长度6米。 2）锚杆单排距离垫层底部0.8m，水平间距1.5m。 3）锚杆倾角为30°。 4）灌注混凝土厚度10cm。 5）钢筋网片φ6@200mm×200mm。 （2）工艺流程 1)锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→裸露主筋除锈→上横梁 2）灌注混凝土面层施工工艺流程：立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→模板支装→进行灌注混凝土作业→混凝土面层养护。 （3）操作工艺 （1）钻孔与锚杆制作 1）钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和相互交错。 2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个；钻孔
完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。 （2）灌注混凝土 1）在灌注混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土灌注时应不出现移动。 2）钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差为10 mm ；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。 3）为加强支护效果，在灌注混凝土时用平板振捣器振捣密实，此后应连续喷水养护5-7d 。 （7）成品保护 1）锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。2）成孔后立即及时安插锚杆， 防止塌孔。 3）锚杆施工应合理安排施工顺序，夜间作业应有足够的照明设施。 4）施工过程中， 应注意保护定位控制桩、水准基点桩，防止碰撞产生位移。 二、工程施工组织 （1）建立现场安全生产领导组织：在本项目文明安全施工领导小组的领导下，成立本工程施工现场领导小组。由经理任组长，对本工程安全生产全面负责。 3m 。0.3m 2C16 0.2m 1 9m 1.5m 1.5m 1.5m 1
煤矿巷道锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、锚杆支护施工质量检测及锚杆支护监测。 本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩巷的锚杆支护。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 175-2007 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 23561.1-2009 煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分：采样一般规定 GB 50086 岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范 GB/T 50266-2013 工程岩体试验方法标准 MT 146.1－2011 树脂锚杆第1部分：锚固剂 MT 146.2－2011 树脂锚杆第2部分：金属杆体及其附件 MT 285 缝管锚杆 MT/T 861 W型钢带 MT/T 1061-2008 树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及其附件 3 术语和定义 GB/T 228.1-2010、MT 146.1-2011、MT 285界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 巷道 roadway 为煤矿提升、运输、通风、排水、行人、动力供应等而掘进的通道。 3.2 煤巷 coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.3 岩巷 rock roadway 断面中岩石面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.4
半煤岩巷 coal-rock roadway 断面中岩石面积（含夹石层）大于1/5到小于4/5的巷道。 3.5 锚杆 rock bolt 安装在围岩中，对围岩实施锚固的杆件系统。一般由杆体、托盘、螺母、垫圈、锚固剂或锚固构件组成。 3.6 预应力锚杆 pretensioned rock bolt 在安装过程中施加一定预拉力的锚杆。 3.7 无预应力锚杆 non-pretensioned rock bolt 在安装过程中不施加预拉力的锚杆。 3.8 树脂锚杆 resin anchored bolt 采用树脂锚固剂锚固的锚杆。 注：改写MT 146.1-2011，定义3.1。 3.9 注浆锚杆 grouting bolt 杆体为中空式，兼做注浆管，对围岩进行注浆加固的锚杆。 3.10 钻锚注锚杆 self-drilling bolt 杆体为中空式，自带钻头，集钻孔、锚固、注浆于一体的锚杆。 3.11 玻璃纤维增强塑料锚杆 glass fibre reinforced plastic bolt 杆体主体部分由玻璃纤维和树脂复合而成的锚杆。 3.12 缝管锚杆 s plit set bolt 经特殊加工成纵向开缝的钢管及其附件。 [MT 285—1992，术语 3.1] 3.13 锚索 cable bolt 安装在围岩中，对围岩实施锚固的索体系统。一般由钢绞线、托盘、锚具及锚固剂组成。 3.14 锚杆支护 rock bolting
行业资料：________ 锚杆支护及其分类 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共8 页
锚杆支护及其分类 锚杆支护实质上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。 (1)木锚杆。我国使用的木锚杆有两种，即普通木锚杆和压缩木锚杆。 (2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。 (3)倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单，安装方便，具有一定的锚固力，因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。 (4)管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。 (5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。 (6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成，具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。 (7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早强的特点。 锚杆支护安全技术操作规程 第1条本规程适用于各类煤矿在掘进工作面从事锚杆支护作业的 人员。 第 2 页共 8 页
第2条锚杆支护基本支护形式是指巷道单体锚杆支护、锚网支护、锚网带（梁）支护。其他支护形式参照基本支护形式执行。 上岗条件 第3条锚杆支护工必须经过专门培训、考试合格后，方可上岗。 第4条锚杆支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面、支护形式和支护技术参数和质量标准等；熟练使用作业工具，并能进行检查和保养。 安全规定 第5条在支护前和支护过程中要敲帮问顶，及时摘除危岩悬矸。 1.应由两名有经验的人员担任这项工作，一人敲帮问顶，一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。 2.敲帮问顶应从有完好支护的地点开始，由外向里，先顶部后两帮依次进行，敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 3.用长把工具敲帮问顶时，应防止煤矸顺杆而下伤人。 4.顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时。应首先设置临时支护，保证安全后，再顺着裂隙、层理敲帮问顶，不得强挖硬刨。 第6条严禁空顶作业，临时支护要紧跟工作面，其支护形式、规格、数量、使用方法必需在作业规程中规定。放炮前最大空顶距不大于锚杆排距，放炮后最大空顶距不大于锚杆排距+循环进度。 第7条煤巷两帮打锚杆前用手镐刷至硬煤，并保持煤帮平整。 第8条严禁使用不符合规定的支护材料： 1.不符合作业规程规定的锚杆和配套材料及严重锈蚀、变形、弯曲、径缩的锚杆杆体。 第 3 页共 8 页
锚杆支护技术管理第一节 总则 第1条锚杆、锚喷支护（以下简称锚杆支护）是煤矿井巷工程一种重要的支护形式，它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用。 第2条锚杆的种类 根据xx矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下 6 种: 1、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆; 2、MSGLW-500 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆，适用于埋深大于 600 米的巷道； 3、MSGLW-600 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（原高强度高韧性抗冲击锚杆）适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 4、MSGLD-400/600(X)等强螺纹钢式树脂锚杆（原热轧细牙等强螺纹钢式树脂锚杆），屈服强度 400MPa 适用于埋深不大于 800 米的巷道或埋深大于800 米的巷道两帮；屈服强度 600MPa 及其以上适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）; 6、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）； 7、使用本规定以外规格型号的锚杆，必须经过论证、安全性能检验和鉴定，并制定安全措施，报集团公司备案后进行试验。 第3条锚杆的锚固方式 1、端锚：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
2、加长锚：树脂锚固段长度介于端锚和全锚之间。 3、全锚：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%；水泥锚固段长度为钻孔长度的100%。 一般情况下应采用加长锚；Ⅲ～Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道、有冲击地压危险的巷道严禁使用端锚；推广应用全长锚固技术。 第4条锚杆支护材料规格、性能 1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2011 要求。 规格说明： MS G L 口—口/口×口(X) （热轧细牙） 杆体长度，mm 杆体公称直径，mm 材料屈服强度，MPa D 代表等强；W 代表无纵 肋螺纹钢式 杆体 树脂锚杆 2、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆成套外形见图 1，杆体外形见图2，技术性能及外形尺寸规定见表 1、表 2。
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 锚杆支护及其分类(新版)
锚杆支护及其分类(新版) 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 锚杆支护实质上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。 (1)木锚杆。我国使用的木锚杆有两种，即普通木锚杆和压缩木锚杆。 (2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。 (3)倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单，安装方便，具有一定的锚固力，因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。 (4)管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。 (5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。 (6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加
基坑锚杆支护方案 预应力锚杆施工 土层锚杆(亦称土锚)是一种新型的拉锚形式。它的一端与支护结构连接，另一端锚固在土体中，将支护结构等荷载，通过拉杆传递到周围稳定的土层中。 1、工程概况 M1、M2锚杆自由段长5000, 锚固段长18000, 设计抗拔力为450KN, 锁定荷载为250KN.，水平间距1500，竖向间距3000，竖向2排。M1、M2 预应力锚索L=23000 钢绞线4股7φ5 @1500。 2、施工方法及施工工艺 1）施工方法：施工配备QDG2－1型锚杆钻机3台进行机械施工。 2）、施工工艺 土层锚杆施工的工艺流程如下： 钻孔[安放拉杆[灌浆[养护[安装锚头[张拉锚固[ (下层土方开挖)。 (1)钻孔 土层锚杆的钻孔工艺，直接影响土层锚杆的承载能力、施工效率和整个支护工程的成本。因此，根据不同土质正确选择钻孔方法，对保证土层锚杆的质量和降低工程成本至关重要。按钻孔方法的不同，一可分为干作业法和湿作业法(压水钻进法)。 A．干作业法 当土层锚杆处于地下水位以上时，可选用干作业法成孔。该法适用于粘土、粉质粘土和密实性、稳定性较好的砂土等土层，一般多用螺旋式钻机等施工。 干作业法有两种施工方法： (a)通过螺旋钻杆直接钻进取土，形成锚杆孔； (b)采用空心螺旋锚杆一次成孔.。 采用干作业法钻孔时，应注意钻进速度，防止卡钻，并应将孔内土充分取出后再拔出钻杆，以减小拔钻阻力，并可减少孔内虚土。 B．湿作业法 湿作业法即压水钻进成孔法，它将在成孔时将压力水从钻杆中心注入孔底，压力水携带钻削下的土渣从钻杆与孔壁间的孔隙处排出，使钻进、出渣、清孔等工序一次完成。由于孔内有压力水存在，故可防止塌孔，减少沉渣及虚土。其缺点是排出泥浆较多，需搞好排水系统，否则施工现场污染会很严重。 湿作业法采用回转达式钻机施工。水压力控制在0．15～0．30MPa，注水应保持连续钻进速度300～400ram／min为宜，每节钻杆钻进后在进行接钻前及钻至规定深度后，均应彻底清孔，至出水清彻为止。在松软土层中钻孔，可采用套管钻进，以防坍孔。 清孔是否彻底对土层锚杆的承载力影响很大。为改善土层锚杆的承载力，还可采用水泥浆清孔，有资料报导，它可提高锚固力150％，但成本较高。 (2)扩孔 一般认为，对锚杆孔进行扩孔形成扩大头土层锚杆的承载能力会有所提高。 扩孔的方法有四种：机械扩孑L、爆炸扩孔、水力扩孔及压浆扩孔。 本工程考虑采用压浆扩孔。 （3）安放拉杆 A、拉杆的制作 本工程拉杆设计采用φ48钢管、φ22钢筋和7φ5钢绞线拉杆。钢管土钉按设计要求进行加工。 B、拉杆的安放
锚杆支护技术规范(正式) 第一章总则 1 为贯彻安全第一的生产方针，严格执行《煤矿安全规程》和煤炭工业技术政策， 确保正确地进行锚杆支护设计和施工质量，促进煤巷锚杆支护技术的健康发 展，特制定本规范。 2 锚杆支护巷道施工必须进行设计。锚杆支护设计要注重现场调查研究，吸取国内 外锚杆支护设计、施工和监测方面的先进经验，积极采用新技术、新工艺、 新材料，做到技术先进、经济合理、安全可靠。 新采区采用锚杆支护时，要进行基础数据收集并进行锚杆支护试验工作，锚 杆支护设计要组织有关单位会审，并报集团公司备案。 3 对在煤巷应用锚杆支护的有关人员（管理人员、工程技术人员及操作人员），都必 须进行技术培训。 4 在应用锚杆支护的巷道中，必须有矿压及安全监测设计。在施工中必须按设计设置 矿压及安全监测装置，并有专人负责监测。 第二章巷道围岩的稳定性分类 5 采用煤巷锚杆支护技术，必须对巷道围岩稳定性进行分类，为指导锚杆支护设计、 施工与管理提供依据。 6 巷道分类按原煤炭部颁发的《缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》执 行。 7 煤层围岩分类指标以缓倾斜、倾斜薄煤层及中厚煤层回采巷道分类指标为基本分
类指标。其它条件下的煤巷（如煤层上山）稳定性分类指标，可根据具体情况对分类指标进行相应替代，详见表1和表2。 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层回采巷道分类指标 表1 煤层上、下山分类指标 表2
第三章锚杆支护设计 8 锚杆支护设计应贯彻地质力学评估—初始设计—监测与信息反馈—修改设计等四 个步骤。 锚杆支护设计参考以地应力为基础的煤巷锚杆支护设计方法，结合锚杆支 护实践，可根据直接顶稳定情况，按悬吊理论、自然平衡拱理论、组合梁理 论或锚杆楔固理论进行设计计算；亦可采用工程类比法进行设计。无论采用 哪种设计方法，都必须对支护状况进行监测，包括锚杆受力、巷道围岩表面 与深部位移及弱化范围、顶板离层等内容。根据监测信息反馈结果对设计进 行验证或修改。 第9条为进行科学的锚杆支护设计，必须具备表3所要求的原始资料。巷道施工后，根据实际揭露的围岩及地质构造等情况，对有关数据进行校核，为修改和完 善锚杆支护设计提供依据。
锚杆支护 一、锚杆支护原理 1、锚杆的悬吊作用 悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。 锚杆的悬吊作用
2、锚杆的组合梁理论 利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力；同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 锚杆的组合作用
3、锚杆锲固作用 是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。如图3。 锚杆的楔固作用 p бb p 锚杆的楔固作用 -б p (бb p
4、挤压加固拱作用 形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。 显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用 如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。这就是锚杆的“减跨”作用，它实际上来源于锚杆的悬吊作用。 上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的，实际上是相互补充的综合作用，只不过在不同地质条件下，某种支护作用占的地位不同而已。
锚杆支护技术
锚杆支护技术 一、锚杆支护技术现状和展望 锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向, 是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。中国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来, 不论在理论上, 还是在实践应有中已取得了长足的进展, 促进了中国煤炭工业的发展。 锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件 ( 木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等) 系统组成的。这些杆件配以支撑件和背板( 也能够不用) , 靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用, 防止破碎岩石冒落。 用预拉紧方法安装的锚杆, 提高了岩石分层之间的摩擦阻力, 同时将两支撑点间的岩层夹紧, 以岩梁和岩拱的形式构成承载结构。尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性, 可是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。现代锚杆支护理论认为, 岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义, 主要有以下几个方面。 ①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上, 松软有裂隙岩层的几个分层, 彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构。 ②松软不稳定的岩石分层, 彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。 ③在掘进巷道时, 被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。 ⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。 在采矿实践中, 锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆, 彼此之间没有力学科系。组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件, 把两个或几个锚杆联成统一的整体。 锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。 按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。主动锚杆预先张紧装入钻孔中, 以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。随着锚杆预应力的加大, 相应增加了岩层分层面之间的摩擦力, 提高了巷道的稳定性。安装被动锚杆时不给杆体以预应力, 因此就比主动锚杆安装密些, 其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等。 按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。延伸锚杆靠套管能够伸长500~700毫米。有限延伸锚杆与延伸锚杆不同, 只能伸长60~140毫米。 按杆体材料锚杆又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、混凝土锚杆和树脂锚杆等。而按杆体构造型式分为管式锚杆、杆式锚杆、钢丝绳锚杆、组合锚杆和多条杆的锚杆等。 以煤巷和半煤巷为主的采准巷道, 其断面一般为矩形、梯形或近似梯形的四边形, 不能形成近似自然冒落拱的支撑体系。这些巷道均要受到采动影响, 巷道位置改变的余地很小, 巷道围岩强度低, 顶板岩石一般是层状特征。以前采准巷道多采用棚子支护, 棚子支护不可能紧贴围岩, 形成等来压, 即所得的被动支护, 锚杆支护是完全不同的一种支护方式, 它利用锚固剂、
锚杆支护技术的应用现状及发展趋势 摘要 基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究，锚杆支护的优越性越来越得到认可，本文阐述了锚杆支护技术及其分类，总结了锚杆支护技术的作用原理，并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法，对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价，高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论，并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词：锚杆支护；支护原理；应用现状；发展趋势
摘要 ··································································································· I 一、概述 (1) 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1) （一）锚杆支护技术 (1) （二）锚杆的分类 (2) （三）锚杆支护适用条件及优缺点 (6) （四）锚杆支护的设计与施工 (6) 三、锚杆的支护原理 (7) （一）目前，已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种： (7) （二）近年来，又提出了新的支护理论，主要有以下几种: (9) 四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10) （一）国外锚杆支护技术的现状 (10) （二）国内锚杆支护的现状 (12) （三）国内外锚杆支护技术的对比 (12) 五、锚杆支护技术发展趋势 (13) （一）锚杆支护技术的改进 (13) （二）锚杆支护技术的发展趋势 (15) 参考文献 (16)
一、概述 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式，由于其具有安全、高效、低成本等优点，在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。1872年，英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后，1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。到了20世纪40年代，锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。 目前，在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中，锚杆支护已经占到了接近100％。我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术，至70年代前期还处于探索阶段，直到1978年才开始重点推广，80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护，90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术，目前已得到较广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上，有些矿井甚至达到了100%，取得了较好的技术与经济效益。国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列。 由于各种锚杆的构造不同，锚杆作用机理差异甚大，国内外大量工程实践证明，各种不同种类锚杆，在不同的地质条件下，有不同的“支护”效果。国内外锚杆支护成功的经验表明，合理的锚杆支护设计及详细的监测分析，不仅可保证回采巷道的安全可靠，而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。 二、锚杆支护技术的概念及其分类 （一）锚杆支护技术 锚杆支护技术就是在土层或岩层中钻孔，埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆、锚固剂)，依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用，来承受作用于支护结构上的荷载。通过锚杆的轴向作用力，将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压，从而提高其环向抗压强度，使压缩带既可承受其自身重量，又可承受一定的外部载荷，使其有效地控制围岩变形。 锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下施工中均广
煤矿锚杆支护技术规范（新） ICS 73.100.10 D 97 备案号：26921—2010 MT 2009-12-11发布 2010-07-01实施 中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T 1104—2009 煤巷锚杆支护技术规范 Technical specifications for bolt supporting in coal roadway 国家安全生产监督管理总局发布 前言 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准由中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会负责起草。煤炭科学研究总院南京研究所、煤炭科学研究总院开采设计研究分院、煤炭科学研究总院建井研究分院、中国矿业大学、兖州矿业集团公司、徐州矿务集团公司、鹤岗矿业集团公司、新汶矿业集团公司、山西焦煤西山煤电集团公司、江阴市矿山器材厂、石家庄中煤装备制造有限公司、深圳海川工程科技有限公司参加起草。 本标准主要起草人：袁和生、康红普、陈桂娥、权景伟、张农、王方荣、王富奇、何清江、周明、秦斌青、晨春翔、黄汉财、赵盘胜、何唯平。 煤巷锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。 本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护，也适用于半煤岩巷锚杆支护。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 5224－2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 14370－2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB 50086－2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT 146.1－2002 树脂锚杆锚固剂 MT 146.2－2002 树脂锚杆金属杆体及其附件 MT/T 942－2005 矿用锚索 MT 5009－1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准
第四讲锚杆支护理论 本讲主要介绍锚杆常用支护理论（包括一些近年来比较流行和活跃的理论）、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验，以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多，其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的，因此，围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护：就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全，而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面，一是支，就是顶住顶板，防止顶板出现大量的下沉，使顶板下沉控制在可控、安全的状态，二是护，就是保持顶板的完整性，防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体，它们共同组成了支护系统。 （一）锚杆支护理论综述 1、悬吊理论
1）机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 图4-1 锚杆悬吊作用原理示意图 2）缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。 3）适用条件：在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层，锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2 a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1）机理：将锚固范围内的岩层挤紧，增加岩层间的摩
擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力； 同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层的性质。 2）缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；在顶板较破碎、连续性受到破坏时，难以形成组合梁。这一观点有一定的影响，但是其工程实例比较少，也没有进一步的资料供锚杆支护设计应用，尤其是组合梁的承载能力难以计算，而且组合梁在形成和承载过程中，锚杆的作用难以确定。另外，岩层沿巷道纵向有裂缝时粱的连续性问题、梁的抗弯强度等问题也难以解决。 3）适用条件： 层状地层，如图4-3中2所示； 顶板在相当距离内（锚杆长度范围内）不存在稳定岩层，
矿区锚杆支护技术规范 .1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的，旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展，为矿井实现安全高效创造良好条件。 1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论，在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。 指导思想是：解放思想，实事求是，因地制宜，积极推广应用。 工作原则是：以科学的理论依据为指导，以严谨的态度抓好设计、施工和管理。 1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷，包括： (1) 回采巷道（运输巷，回风巷，开切眼，瓦排巷等）； (2) 采区集中巷； (3) 煤层大巷； (4) 各类煤巷交岔点和峒室。 1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前，必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数，包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则，不能进行锚杆支护设计。 1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程，充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行，即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。 1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求，并符合煤矿安全有关规定。否则，不能下井使用。 1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行，确保施工质量。 1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员，以及操作工人，都应进行锚杆支护技术培训。 1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按煤炭行业有关规定执行。 第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查 2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，必须在进行支护设计之前完成。 2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域，考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素，随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。 2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容 (1) 巷道围岩岩性与强度 煤层厚度、倾角和强度；顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。 (2) 围岩结构与地质构造 巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布，对围岩完整性的影响；巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系，以及对巷道围岩稳定性的影响程度。 (3) 地应力
煤巷锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。 本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护，也适用于半煤岩巷锚杆支护。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T5224－2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T14370－2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB50086－2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT146.1－2002 树脂锚杆锚固剂 MT146.2－2002 树脂锚杆金属杆体及其附件 MT/T942－2005 矿用锚索 MT5009－1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤巷coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.2 半煤岩巷half-coal and half-rock roadway 断面中岩石面积（含夹石层）大于1/5到小于4/5的巷道。
锚杆支护bolt supporting 以锚杆为基本支护形式的支护方式。 3.4 锚杆杆体破断力breaking force of bolt bar 锚杆杆体能承受的极限拉力。 3.5 锚杆拉拔力pulling force of bolt 锚杆锚固后，拉拔试验时，锚杆破断或失效时的极限拉力。 3.6 锚固力anchor capacity 锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时，所能承受的极限载荷。 〔MT146.1－2002，定义3.8〕 3.7 设计锚固力design anchor capacity 设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。 3.8 树脂锚杆resin anchor bolt 〔MT146.1－2002，定义3.1〕 3.9 树脂锚固剂capsule resin 起粘结锚固作用的材料称锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成卷形。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。 〔MT146.1－2002，定义3.2〕
目录 1、施工准备 (1) 2、砂浆拌和 (2) 3、支护锚杆施工 (4) 4、检验和试验 (8) 5、施工进度安排 (9)
锚杆支护施工工艺方法 1、施工准备 1.1锚杆准备 1.1.1锚杆材料 （1）厂房顶部普通砂浆锚杆规格有三种：Φ28，长均为4.8m；Φ32,长为4.8m、6.0m。预应力锚杆规格一种: Φ32,长为9.0m。其它部位锚杆规格见相应的设计图。 （2）锚杆杆体采用性能符合国家质量标准的Ⅱ级20MnSi 螺纹钢筋，钢筋必须具有出厂质量证书及标牌。使用前必须由物资部按规定送试验室经抽样检查，检验合格后方可使用。 （3）锚杆必须按不同的规格及生产厂家分批验收、分别堆存，不得混杂，且应挂牌以便识别。锚杆宜堆放在仓库（棚）内，露天堆放时，应垫高并加遮盖。1.1.2锚杆加工 （1）锚杆在三厂加工，在钢筋加工之前，依据材料需用计划合理安排下料，使钢筋的规格长度能够得以充分利用。 （2）锚杆的切断应在调直后进行，在切断配料过程中，如发现有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。切断后的锚杆应分类堆放，并应防止生锈和弯折。切断后的钢筋长度应准确，其允许偏差不大于5mm。 （3）为了保证送杆顺利，锚杆端部均需加工成楔形。 （4）加工好的锚杆必须经过除锈、去污等处理。 （5）加工好的锚杆必须按不同的规格分别堆存，挂牌识别。 1.1.3锚杆运输 （1）加工好的锚杆运输一般使用平板汽车，运输时按不同规格分类装车、卸车，分类入库。 （2）现场使用的锚杆必须分类放在简易的架子车上，以便现场运输，以确保锚杆型号准确、表面无污物。 1.1.4锚杆准备其流程图如下： 1.2注浆水泥 注浆水泥采用青海水泥股份有限公司生产的昆仑山牌普硅42.5强度等级水泥，水泥应有厂家品质试验报告，物资部门应填写检测委托单，取样送试验室检测，检测结果必须满足规范要求。水泥以同单元、同品种、同标号为一个取样单
现阶段锚杆支护技术发展情况简介 寸录 一，技术原理介绍。 二，锚杆支护的优缺点。 三，锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。 四，我国锚杆支护技术的现状及改进方法。 （一）,我国锚杆技术发展历史。 （二），煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。 （三），锚杆支护技术的改进方法。
锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。为了更好地了解该 项技术，服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者，本文以煤矿锚杆支护技术为例，介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。另外，本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题，并结合自己的工作实 际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。 一，技术原理介绍。 在巷道开掘后，由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中，岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程，巷道周边围岩产生塑性变形，并从周边向岩体深部扩张，出现塑性变形区，同时引起应力向围岩深部转移，导致周边围岩松散、破碎和发生位移，从而导致巷道变形。 软岩中，岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。软岩围岩里多为松软的粘土质岩层，巷道开掘后，粘土岩经不同程度的浸水或风化，体积增大和相应的引起压力增大，围岩松动圈和塑性变形发展很快，给巷道稳定性带来影响，不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。所以软岩巷道 掘进时受松动圈及塑性变形的影响，巷道稳定性较差。
锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形，它起到阻止变形的作用。锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中，正常情况下，锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带，这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动，而且锚杆本身也有抗剪 销钉的作用，能有效的防止层间滑动。在这种情况下，锚固层不仅能保持自身的稳定性，而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。根据围岩性质和结构不同，锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。 二，锚杆支护的优缺点。 锚杆支护技术是集理念、理论、方法、软件、材料、机具、施工工艺、监测仪器和技术规范于一体的巷道支护成套技术创新体系。现在该技术已广泛应用于煤巷、岩巷、半煤岩巷、全煤巷道、冲击地压巷道、软岩巷道、深部动压巷道、无煤柱巷道、复合和松软破碎顶板等困难条件下的支护。 锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对巷道围岩强 度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之具有支护成本较低、成巷速度快、劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺、明显改善作业环境和安全生产条件等优点，
围岩控制中锚杆支护效果分析 要】为了加固围岩的稳定性，锚杆支护作用原理目前提出的观点很多,有悬吊作用、组合梁作用、加固作用等研究锚杆支护作用对围岩的控制效果；这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉为前提来解释锚杆支护的作用机理；通过对这几种理论的对比分析,说明以锚杆为主体来解释其作用机制对围岩加固的意义。 关键词】锚杆；围岩；作用机理 为了维持巷道的稳定性, 防止围岩发生垮落或过大的变形,巷道掘出后,一般都要进行支护。随着采矿深度的增加和地压理论的发展, 20世纪初,美国创造了矿山巷道的锚杆支护方法。这种支护方法经过几十年的发展,在世界普遍流行开来,并且被广泛地应用到隧道、边坡治理、地基加固等其它岩土工程领域。在实践应用中不断发展,像锚网、锚网喷、锚带网、锚注等,较为先进的支护技术已被广泛采用, 它不但克服了传统支护方式的缺点,提高了巷道的稳定性,并节约了大量的木材、钢材, 具有省时、简便、经济、安全可靠等特点。 1、锚杆支护作用原理 1.1挤压加固作用 将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下, 每根锚杆都形成以锚头和紧固部分为顶点的锥形体压缩区,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区,彼此重叠联接,便在围岩中形成一个厚度为T的均匀连续压缩带,这就是挤压加固拱或称为次承载区。该压缩带厚度T随着锚杆长度L增长,锚杆间排距缩小,锚杆端部约束加强以及岩体强度的
提高而变厚,同时,承载能力提高。它不仅能保持自身的稳定,而且能够承受地压,防止上部围岩的松动和变形。为了在围岩中形成一定厚度的挤压加固拱,一般情况下,锚杆长度应大于两倍锚杆间距。预应力作用在于,一方面增大了岩体的粘结力,提高了岩体强度。另一方面,通过锚头和垫板对围岩产生的压应力,改善了围岩的应力状态,从而使岩体强度提高。 1.2组合作用 锚杆支护的组合作用很好理解,平顶巷道的层状顶板,可看作是以巷道两帮为支点的叠合梁。叠合梁层间抗剪力不足,在荷载作用下, 将发生较大的弯曲变形和层间错动。若用锚杆穿过并把它们紧固, 各层之间便互相挤压,层间摩擦阻力增加,在外荷载作用下,层间不再发生离层错动, 抗弯抗剪强度增强,顶板便由叠合梁变成组合梁。这样大大提高了顶板岩层的承载能力,锚杆本身还起到抗剪作用,能更加有效地阻止岩层的层间错动 1.3悬吊作用 锚杆支护的悬吊作用,突出地表现在直接顶较薄,老顶比较坚固的情况下,用锚杆将软弱岩层或危岩悬吊于完整坚固的岩体上,由锚杆承担软岩或危岩的重量,以达到井巷稳定的目的。锚杆支护的作用并非各个独立,一般是同时并存综合作用,只是在不同的地质条件下某种作用占主导地位。 以上这些理论,各自在特定的岩体条件和锚固方式下反映了锚杆的加固作用。但相应的力学模型过于粗糙,都是把锚喷加固的岩体加固圈人为地从厚岩体中脱离开来,因而与实际情况出入较大。但由于其计算方法
锚杆支护方案 一、工程概况： 1、工程概述 工程名称：事故雨水提升设施 建设单位: 设计单位: 监理单位: 施工单位: 2、建筑及基础结构特征 （1）本工程相对标高±0.000m相当于绝对标高45.300m。 （2）根据地质勘察报告雨水提升设施工程基础各层土质情况为：上部 2.2m 为素填土层、下部为3.7m粘土层，基底下部400mm有一层铄砂层为透水层，该工程平面位置在熔铸车间东南侧。基础采用阀板基础，筏板板底相对标高由西向东依次为-7．7米，-5．5米，-3．6米，基坑开挖深度最深相对标高为-7.8米，（场地自然地坪标高为46.3米）平面尺寸为18．2米×13．2米，基础与附近建筑物平面关系见附图1。 二、施工目标 1、质量目标： 在基坑支护施工中，我们将严格执行国家、省颁布的有关施工规及技术标准，工程质量符合图纸设计要求，国家现形规标准，检验批，分项分部工程质量合格率100%，确保该工程达到优良工程标准。 2、安全目标： 1、杜绝重伤，消灭轻伤。 2、杜绝重大机电事故和非人身事故。
三、施工方案选择 根据现场平面布置图中可以看出，事故雨水提升设施工程场地十分狭小，该工程南部紧靠厂区铁艺栏杆围墙及厂外道路排水沟、西部紧贴燃气站、北部和东部靠近现场已硬化好的道路，基础土方开挖达不到放坡要求，且地下水位较浅，基础施工期间正值雨季，为了保证基础施工安全，该工程基础南面、北面及西面支护方案采取锚杆支护，降水采取管井降水。 四、施工准备及部署 1 2、施工设备 主要施工机械进场计划表
五、疏干井降水: 工程概况及降水方案选择 工程地质情况：根据地质勘察资料，土层分布由上至下主要有杂填土、粉土、粘土、粉质粘土、砾砂等组成。渗透系数和溶水量大，受季节影响地下水位拨动变幅约3m。枯水期地下水位位于41.600m，雨水期地下水位位于44.090m，平均地下水位为42.845，当地自然标高约为46.300m，基础底垫层绝对标高为37.500m。有5.245m位于地下水位以下，无法进行正常施工。 1、无压非完整井施工 （1）成孔方法采用机械回转钻孔。孔径应比井管直径大300mm，钻孔直径800mm，成孔后立即安装井管，井管采用直径500mm无砂砼滤管。 工艺流程：钻孔→清孔→安装滤管→滤管与孔间填充滤料→填碎石清洗→水泵试抽→排水 （2）一般要求： ①、井孔应垂直，孔径上下一致。