牛福龙-大同煤矿集团公司锚杆支护技术发展与展望

巷道锚杆支护研究的总结和展望[摘要]：本文主要介绍了我国煤矿巷道锚杆支护理论、支护设计、支护材料以及井下应用情况，并介绍了新型锚杆支护理论的探究方向。

[关键词]：锚杆支护研究方向中图分类号：a715 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2012）32- 0603-01引言：锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。

采用锚杆支护的煤矿井下巷道，是在巷道掘进后向围岩中钻锚，使其与道拱部岩体连接在一起，便在一定的范围内形成了一个连续的、具有一定承载能力的拱形压缩带，使巷道围岩由原来作用在支架上的载荷变成了承载结构，以支撑其自身的重量和顶板压力。

锚杆支护的大体程序就是现在围岩处钻制杆眼，在杆眼里放置树脂，然后将锚杆安置在锚杆孔内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道的稳定性。

锚杆支护由于能主动的加固围岩，对大限度保持围岩的完整性、稳定性，稳定控制围岩变形、位移和裂隙的发展，充分发挥围岩自身的支撑作用，变被动支护为主动支护，有效的改善矿井的支护的状况，具有施工方便、效率高，有利于加快施工进度，且施工成本低、支护效果好，已经成为当今巷道支护改革的主要趋势。

1、巷道锚杆支护1.1 使用锚杆支护的作用使用锚杆支护，既可以发挥其加固拱的作用和悬吊作用，使复合顶板内的各个岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”，从而提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层、冒落的几率，从而保证巷道的稳定性。

使用锚杆支护成本低廉，不需维修。

与其他支护方法相比较，不但节约成本而且也减轻了操作人员的体力劳动，消除了其他支护方案操作带来的不安全隐患，改善了操作人员的劳动环境，杜绝了超时劳动和超体力劳动。

1.2 巷道锚杆支护现状以前的巷道支护大多采用木支护，采用水泥锚固剂、藤条锚杆、挂铁丝网，但支护效果都不好，而木支护巷道每半年都要重新支护一次，使用的投入增大，必须采用新型的支护方式。

如此锚杆支护应运而生，锚杆支护的结构形式主要有单一锚杆+水泥托板，锚杆+网+水泥托盘，锚杆+网+w型钢板钢带，锚杆+网+钢筋梁形式。

煤矿井下巷道锚杆支护技术分析摘要：随着我国经济的不断发展，能源需求越来越旺盛，对于煤炭的需求也是不断增加，由此，则带动着对于煤矿相关技术的大发展，而煤矿井下巷道锚杆支护技术就是其中较为重要的一项技术。

本文从煤矿井下巷道锚杆支护的理论入手，简要描述煤矿井下巷道锚杆支护理论，为煤矿安全生产提供理论支持。

关键词：煤矿井下巷道；锚杆支护对于我国各地的煤矿而言，其主要是采取的井工开采，大多数而言的生产环境较为复杂。

在我国的特厚煤层煤炭资源开采工作中，工作人员通常都会在煤层底板部位掘进一条巷道，以促进特厚煤层煤炭资源的顺利开采，而这些巷道的围岩则可能因为其松软破碎的岩质，而导致离层问题的出现，从而对煤炭资源的生产造成了极大的阻碍。

此外，随着煤矿开采强度不断增加，开采技术出现巨大进步，巷道布置发展方向出现转变为：岩巷向煤巷发展、巷道拱形断面向矩形断面发展、岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展、巷道从小断面向大断面发展、巷道埋深从浅部向深部发展、单巷布置向多巷发展、简单地质条件巷道向复杂地质条件发展等。

一、锚杆支护理论对于传统的锚杆支护，其理论上有诸如组合梁、悬吊、加固拱等，它们在实际的生产生活中都发挥着巨大的作用，但是，其也有着不小的局限性。

在井下实测、数值计算等基础上，针对复杂困难巷道条件，提出高预应力、强力支护理论，要点是：巷道围岩变形主要包括两部分：一是结构面离层、滑动、裂隙张开及新裂纹产生等扩容变形，属于不连续变形；二是围岩的弹性变形、峰值强度之前的塑性变形、锚固区整体变形，属于连续变形。

由于结构面的强度一般比较低，因此开巷以后，不连续变形先于连续变形。

合理的巷道支护型式是大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度，有效控制围岩不连续变形，保持围岩的完整性，同时支护系统应具有足够的延伸率，允许巷道围岩有较大的连续变形，使高应力得以释放。

与传统的“先柔后刚、先让后抗”的支护理念相比，深部及复杂困难巷道支护应该是“先刚后柔、先抗后让”，最大限度地保持围岩完整性，尽量减少围岩强度的降低。

黧!塑．苎凰．谈我国煤矿锚杆支护技术的几个问题佟国栋(龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿，黑龙江双鸭山155100)喃要】本文主要阐述了新的锚杆支护作用机理、我国锚杆支护技术发展中出现的问题、对我国锚杆支护技术发展的方向等问题。

巨跨建词煤矿；锚杆支护；技术目前，锚杆支护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}昔杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。

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。

1新的锚杆支护作用机理近年来，锚杆支护机理研究有了进一步发展，根据围岩变形破坏的特点，提出了新的锚杆支护作用机理，即扩容—稳定理论，进一步揭示了锚杆支护的实质，扩大了锚杆支护技术的应用范围，特别是为煤巷的锚杆支护提供了理论指导。

其要点为：1)巷道围岩变形和破坏的规律在不同阶段具有明显差别，因此，锚杆支护的作用在巷道不同受力阶段有其不同的特点。

2)锚杆的早期作用主要是阳止破碎岩块掉落并抑制浅部围岩扩容和离层，减小岩层压曲和弯曲失稳的可能性。

锚杆安装越及时，预紧力越大，支护效果越好。

3)随着时间的推移和受到采动影响，巷道围岩的破坏范围会逐渐扩大。

当锚杆能伸八稳定岩层中时，其作用主要是将破坏区岩层与稳定层相连，阻止破坏岩层垮落。

同时，锚杆提供径向和切向约束力，可阻止破坏区岩层扩容、离层、滑动，从而提高其承载能力。

4)锚杆不能伸入稳定岩层时，其作用主要是在破坏区内形成次生承载层，它可以阻止上部破坏岩层的进—步扩容和离层，同时使围岩深部的应力分布趋于均匀和内移。

5)次生承载层厚度的影响因素很多，而且是不断变化的。

当其远小于巷道尺寸时，必须考虑压曲失稳和弯曲失稳。

采区巷道支护及锚杆支护技术新进展【摘要】通过煤矿地质状况分析，论述了锚杆支护技术的新进展及发展方向。

【关键词】巷道支护；联合支护；高强预拉力0前言我国许多矿井的开采或开拓逐步向深部延伸，随着开采深度的增加，地质情况复杂恶化、地应力增大、破碎岩体增多、地温升高、水头压力和涌水量加大，使巷道近场围岩有效应力增大，发生破坏失稳。

以某矿8100采区为例予以叙述。

该矿8煤采区轨道上山依次穿过顶板砂岩、泥岩、煤层，顶板岩石裂隙发育，小的构造较多，顶板及帮部易掉易冒，是一种标准的低强度破碎软岩。

8101与8102采煤面标高均为-600m以下，所对应的轨道顺槽和胶带顺槽地应力大、破碎岩体多，并受风化基岩及以下砂岩含水层、太原组三灰含水层、八灰及其底板砂岩含水层、九灰及其底板砂岩含水层、十灰+岩浆岩含水层的影响，巷道地质情况复杂，使其支护难度增大。

１巷道支护对策１．１优化巷道位置。

在设计时应根据煤系地层的岩性,合理选择巷道位置,尽可能避开软弱岩层;在地质勘探时应掌握岩石物理力学性质、岩石物理化学性质以及岩石水理性质、主应力的大小及方向,合理选层、选位,尽可能避让高应力区。

１．２合理选择支护断面。

由于8100采区回采时间较短，巷道服务年限为至采区报废为止，综合各方面因素8100采区轨道上山施工断面选择为矩形，掘进断面10.44m2，巷道掘进荒宽3600mm，净宽3400mm，掘进荒高2900mm，净高2600mm，设计方位跟8煤顶板掘进。

预留巷道空间，提高支护体结构强度,减少巷道维修,保证巷道正常使用。

１．３提高围岩强度。

应针对不同围岩选择合适的加固方式。

锚杆和注浆是两种最有效的加固围岩方式,能促使形成围岩加固的承载圈,充分发挥围岩的自承能力,阻止围岩的塑性流动。

１．４提高锚杆支护的预紧力,实现主动支护。

锚杆支护系统的刚度十分重要,特别是锚杆预应力起着决定性作用。

较高的预应力要求锚杆具有较高的强度。

单根锚杆预应力的作用范围有限,必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到锚杆周围更大范围的围岩中,形成支护结构。

煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术，包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。

实践表明：锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式，显著提高了巷道支护效果，保证了采煤工作面的安全、快速推进，促进了煤炭产量的大幅度增长。

【关键词】煤矿；巷道支护；锚杆支护我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。

目前，我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%，有些矿区超过了90%，甚至达到100%。

我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系，锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。

1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式：被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体；在锚固区内形成某种结构（梁、层、拱、壳等）；改善锚固区围岩力学性能与应力状态，控制围岩变形与破坏。

通过不断深入的研究发现，锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。

同时，借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验，发现巷道开挖后立即支护，并施加足够高的安装力，即锚杆预应力，提高锚固体的刚度非常重要。

根据锚杆受力大小来分型，可将锚杆受力模型分成5级，即从锚杆预应力很低，支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次，根据对锚杆受力变化特征的分析，得出锚杆支护围岩响应曲线，如图2所示，曲线1～5分别5级受力模型相对应。

曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移；曲线2锚杆破断之前围岩变形较小，锚杆破断后，围岩位移急剧增大；曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定；曲线4围岩发生较大位移后不能稳定，而且后期由于锚固力明显降低，围岩位移进一步加大，甚至失稳。

图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析，提出高预应力、强力支护理论。

（1）锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形，将这种不连续变形控制到最小，保持煤岩体的完整性、连续性，使围岩处于受压状态，减小煤岩体强度降低。

大同煤矿集团有限责任公司巷道锚杆支护技术规范（试行）大同煤矿集团有限责任公司2015年9月1总则1.1本规范针对大同煤矿集团有限责任公司（以下简称同煤集团）大同矿区现有生产矿井开采的侏罗系、石炭系煤层地质与生产条件编制，旨在促进下属各煤矿巷道锚杆支护技术的发展，为实现安全、高效、绿色开采创造良好条件。

1.2本规范适用于同煤集团大同矿区侏罗系及石炭系煤层煤巷及半煤岩巷。

1.3与锚杆支护技术有关的各级管理、技术人员、操作工人以及安全监察人员，都应进行锚杆支护技术培训。

1.4坚持科学态度，依靠科技进步，高度重视锚杆支护的技术问题，积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。

1.5本规范未涉及的有关技术，应按国家及煤矿安全监察局等上级部门的有关规定执行，同煤集团原有关规定与本规范相抵触的，以本规范为准。

2巷道围岩地质力学评估及稳定性分级2.1巷道围岩地质力学评估与稳定性分级是锚杆支护设计、施工与管理的基础依据，锚杆支护设计之前应完成巷道围岩地质力学评估及稳定性分级。

2.2巷道围岩地质力学评估与稳定性分级首先应确定评估区域，且锚杆支护设计应该限定在这个区域内，应考虑巷道服务期间影响支护稳定性的主要因素。

2.3巷道围岩地质力学评估主要内容（1）巷道围岩岩性与强度。

包括巷道所在煤岩层及顶、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。

包括巷道围岩内节理、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及其对巷道围岩稳定性的影响程度。

（3）地应力。

包括巷道原岩应力的大小和方向、与巷道轴线的夹角，采动对巷道围岩应力的影响程度。

（4）环境影响。

包括巷道水文地质条件、涌水量、瓦斯涌出量对围岩强度的影响程度以及围岩的风化特性等。

（5）锚杆锚固力。

施工采用的锚杆，宜以端部锚固的方式进行拉拔试验，锚固力满足设计要求时，方能在井下使用。

2.4巷道围岩地质力学参数的测点应具有代表性，应能最大程度地反映整个巷道围岩地质力学评估与稳定性分级限定区域的情况。

我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿锚杆支护是地下煤矿开采中重要的支护工艺之一，用于加固煤矿巷道和开采空间，保护矿工安全。

随着煤矿安全和生产效率的要求日益提高，煤矿锚杆支护的应用前景广阔，同时也对其发展技术提出了更高的要求。

本文将就我国煤矿锚杆支护的应用前景和发展技术途径展开讨论，并提出一些建议。

首先，煤矿锚杆支护的应用前景广阔。

随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭开采逐渐向深部、斜层和复杂地质条件发展。

这些条件给煤矿锚杆支护提出了更高的要求，需要研发和应用更先进的技术。

同时，我国煤矿事故频发，尤其是顶板事故和煤与瓦斯突出事故，煤矿锚杆支护可以提高巷道和开采空间的稳定性，从而减少事故发生的可能性。

另外，随着煤矿开采规模的不断扩大和效益的提高，煤矿锚杆支护的应用也将更加广泛。

其次，煤矿锚杆支护的发展技术途径。

当前，国内外在煤矿锚杆支护方面的研究取得了一些成果，例如高强度锚杆的开发和应用、新型锚杆材料的研究、支护结构的优化设计等。

然而，煤矿锚杆支护仍然存在着一些问题，如锚杆粘结强度低、支护结构不够稳定等。

因此，需要进一步加大煤矿锚杆支护技术的研发力度，提高锚杆的强度和稳定性，同时开发新型的支护结构和材料，提高锚杆的粘结强度。

此外，还可以通过加强煤矿锚杆支护技术的推广应用来促进其发展。

当前，虽然我国的煤矿锚杆支护技术已经取得了一些成果，但在实际应用中，仍然存在着一定的局限性。

一方面，部分煤矿企业在选用锚杆支护技术时存在误区，未能充分考虑矿井特点和工程条件，导致支护效果不佳。

另一方面，一些中小型煤矿由于人力和资金的限制，无法引进先进的锚杆支护设备和技术，直接影响到矿工的安全和生产效率。

因此，需要加强对煤矿锚杆支护技术的推广，提供技术支持和培训，促使矿山企业更好地应用锚杆支护技术。

综上所述，我国煤矿锚杆支护应用前景广阔，但也面临一些技术挑战。

因此，需要加大煤矿锚杆支护技术的研发力度，提高锚杆的强度和稳定性，同时开发新型的支护结构和材料。

我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿是我国能源产业的重要组成部分，也是我国经济发展的关键支撑。

然而，煤矿开采过程中存在一系列的安全隐患，其中地质灾害是最主要的问题之一。

为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿生产的持续稳定，煤矿支护技术得到了广泛应用和深入研究。

其中，锚杆支护技术作为一种重要的煤矿支护方式，具有广阔的应用前景和深远的发展意义。

锚杆支护技术是指利用锚杆将岩体固定在岩壁上，以增加岩体的稳定性和承载能力，从而保证矿井巷道的安全运行。

相比传统的支架支护技术，锚杆支护技术具有以下优势：首先，锚杆支护技术可以提高巷道的稳定性和安全性。

在煤矿开采过程中，地质条件复杂多变，巷道往往面临着岩层倾倒、冒顶、冲击地压等地质灾害。

采用锚杆支护技术可以有效地增加岩体的抗拉强度和抗剪强度，提高巷道的整体稳定性，减少地质灾害发生的概率。

其次，锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。

在煤矿开采过程中，巷道往往需要承受来自上方岩层和地压的巨大压力。

传统的支架支护技术在承受高压力时容易发生变形和失稳，而锚杆支护技术可以通过增加锚杆的数量和长度来增加巷道的承载能力，有效地抵抗高压力的作用。

再次，锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本。

传统的支架支护技术需要大量的人力和物力投入，而锚杆支护技术可以通过机械化施工来提高工作效率，减少人力投入。

此外，锚杆支护技术具有施工周期短、成本低的特点，可以降低煤矿开采成本，提高经济效益。

随着我国煤矿开采深度的不断增加和煤层资源的日益紧缺，锚杆支护技术在我国煤矿行业中的应用前景十分广阔。

首先，锚杆支护技术可以有效解决深部巷道冒顶、冲击地压等地质灾害问题，提高煤矿开采的安全性和稳定性。

其次，锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力，满足深部巷道开采对承载能力的要求。

再次，锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本，提高煤矿开采的经济效益。

为了进一步推动我国煤矿锚杆支护技术的发展，需要从以下几个方面进行努力：首先，加强科学研究和技术创新。

巷道锚杆支护关键技术及发展趋势摘要：锚杆支护是一项比较成熟的技术，文章针对我国锚杆支护技术发展历史进行了简要回顾，并对支护关键技术进行了分析，对未来的发展趋势进行了初步分析。

关键词：锚杆；关键技术；发展趋势前言锚杆支护是一种安全、经济的支护方式，它是以锚杆为主体的支护结构的总称，包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。

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，直至 1978 年才开始重点推广，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。

锚杆支护以其结构简单，施工方便、成本低和对工程适应性强等特点，在采矿工程中得到了广泛应用。

1我国煤矿锚杆支护技术发展历史我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近60余年的历史。

从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法，锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善，因而发展缓慢。

“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，在“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一，对锚杆支护的可行性和适用性进行了深入细致的研究，取得了一大批水平较高的科研成果。

特别是1996~1997 年我国引进了澳大利亚锚杆支护技术，在原邢台矿务局进行了现场演示，并完成了与锚杆支护技术有关的15个项目，使我国的煤巷锚杆支护技术有较大提高。

同时，困难条件下锚杆——锚索支护技术得到了应用，并取得令人满意的支护效果和经济效益。

2005年，我国国有重点煤矿的锚杆支护所占比重为60%，有些矿区超过了90% ，甚至到达100% 。

2锚杆支护关键技术2.1注重顶板斜锚杆的作用物理模拟及数值模拟研究结果均显示在巷道肩窝处布置倾斜锚杆对顶板在肩窝附近的切落具有明显的控制作用。

我国煤矿锚杆支护技术的发展与展望鞠文君【摘要】The development and innovation of anchored-bolt technology in supporting theory, material, design method and monitoring technology in recent 20 years in China was concluded. Application of anchored-bolt technology in soft rock roadway, cracked roadway, rock-burst roadway, large-section roadway, high methane roadway and floor heave roadway was introduced and several main problems needed to be solved in future were indicated.%总结了近20年来我国锚杆支护技术在支护理论、支护材料、设计方法、监测技术等方面的发展与创新，介绍了锚杆支护技术在软岩巷道、破碎围岩巷道、冲击地压巷道、大断面巷道、高瓦斯煤层巷道、底鼓巷道中的成功应用，指出了锚杆支护技术未来发展需要重点解决的几个问题。

【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】强力支护理论;高强度锚杆;冲击吸收功;能量校核设计法【作者】鞠文君【作者单位】煤炭科学研究总院开采设计研究分院，北京100013; 天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD353自1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚杆支护以来，锚杆支护技术用于巷道支护已有100多年的历史。

我国于20 世纪50 年代开始在煤矿岩巷中试用锚喷支护技术，80 年代开始在煤巷支护中应用锚杆支护，90 年代引进澳大利亚成套锚杆支护技术，之后经过20多年不断研究探索，我国的锚杆支护技术在支护理念、支护材料、设计方法、监测技术等方面均取得了重大进展，煤巷锚杆支护的比重已经达到了60%以上，部分矿区达到了90%以上。

同煤集团锚杆支护技术难题与对策
宁掌玄;李建刚
【期刊名称】《华北科技学院学报》
【年(卷),期】2009(6)4
【摘要】在对同煤集团锚杆支护深入调研基础上,分析了其现状和存在的问题,针对性地指出了目前急需解决的一系列难题,重点提出了一系列建设性的建议和对策.【总页数】4页(P108-111)
【作者】宁掌玄;李建刚
【作者单位】山西大同大学,山西,大同,037003;山西大同大学,山西,大同,037003【正文语种】中文
【中图分类】TD353+.6
【相关文献】
1.煤巷锚杆支护技术在同煤集团应用中存在的问题 [J], 南培珠
2.同煤集团可持续发展对策研究 [J], 王明
3.同煤集团电力产业存在的问题及对策研究 [J], 何成娣
4.试谈加强国有企业反腐倡廉的对策——以同煤集团为例 [J], 王全印
5.锚杆支护技术在同煤集团的应用分析 [J], 安伟军
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