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回采巷道中的锚杆支护[摘要]介绍锚杆支护的作用机理及回采巷道锚杆支护设计，并对支护效果进行了评价。
关键词：回采巷道；锚杆支护；评价中图分类号：td353 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）11-0032-010引言为保证采区回采巷道的稳定性的总体效果最佳，在设计采区巷道布置时，应从选择巷道的位置开始，到是否采用其它巷道保护措施，以至采用何种修复措施和加固手段等进行全面考虑。
也就是说以巷道保护、巷道支护和巷道维护这三者的总费用最低作为最终考虑目标。
对巷道的设计，掘进、支护、正式使用以及报废的全过程都应采用巷道矿山压力全过程控制和综合治理的观念全面考虑。
锚杆支护的总体思想是如何利用锚杆支护最大限度地提高围岩的自身承载能力及稳定性，使围岩与支护系统共同维护井下巷道的稳定。
但在现场实际工作中，尚存在对锚杆作用原理认识不足，设计依据缺乏，综合治理观念差，锚杆安装质量存在问题，管理不规范等现象。
1 锚杆支护作用机理锚杆的作用机理在宏观上已有较明确的定论，即悬吊作用、加固作用与组合作用。
悬吊作用易被人们形象的接受，实质上按悬吊作用设计锚杆支护参数是一种安全性较高但不够经济的设计方法。
组合作用较难被人们形象的接受，但按该原理设计锚杆支护参数是一种能够满足安全要求且较经济的设计方法。
在实际工程中，有时三大作用同时存在，有时只是某一因素起决定性作用，或某一因素起主要作用，其它因素起次要作用。
目前，锚杆作用本质的论述尚不够明确。
研究表明，锚杆的作用本质在于通过锚杆的预紧力改变围岩的应力状态，提高围岩的刚度，增强岩层层面间的力学联系，提高围岩的自身承载能力。
锚杆与围岩共同作用构成承载结构，促使围岩由支护对象和载荷源向承载结构内的承载主体的转变，实现岩层由“松散系统”向“整体系统”、由“迭合状态”，向“组合状态”的转化。
2 层状复合岩层回采巷道锚杆支护设计2.1 设计原则（1）整体开掘回采巷道的开掘以不轻易破坏顶板的完整性为原则，由于层状复合岩层节理裂隙发育、强度小、且层间力学联系弱，该原则就显得尤为突出。
2491 引言 回采巷道的控制问题一直是煤矿生产中的重要问题，特别是在深部矿井，受高地应力及采动应力的影响，巷道围岩控制难度增加。
国内外许多学者对工作面回采巷道控制进行了研究，得到了许多有益的结论。
万威[1]分析了煤矿高地应力、软岩复合顶板回采巷道变形特点，提出了全断面高预紧力锚索支护技术。
张旭清[2]分析了地应力对深部回采巷道布置方向的影响，并通过现场监测，分析了巷道受地应力影响的变形特征。
上述研究对深部回采巷道的支护控制提供了重要参考，对镇城底矿而言，除了受高地应力影响外，工作面倾角超过20˚属典型的大倾角工作面，其回采巷道围岩控制难度进一步加大，因此，需根据工作面的采矿地质条件，进行工作面回采巷道支护优化设计。
2 巷道支护优化计算模型 镇城底矿位于山西古交西北处，井田面积16.63 km 2，年设计生产能力190万t。
22213位于矿井三采区西北部，主要开采3#煤层，采区煤层的开采标高-750~-1200m。
22213工作面为该采区首采工作面，工作面走向长度1435m，倾向长度198.5m；煤层平均厚度 5.20m，平均倾角 23.5˚；煤层无伪顶发育，直接顶为砂质泥岩，平均4.70m；老顶为中砂岩，平均 11.71m；底板以泥岩为主，灰黑色，含碳量较高，平均1.50m。
根据22213工作面的采矿地质条件，建立计算模型尺寸为160×100×30 m。
计算区域的岩层破坏准则为莫尔–库仑模型，固定模型底部边界，横向约束前后左右边界；工作面标高-760~-863.61m，地表标高+30.4~+33.7m，根据工作面埋深，巷道垂直（z 轴方向）地应力施加应力分量 16.00MPa，水平面上沿南北方向（x 轴）应力分量 10.67MPa；考虑到计算模型主要考察巷道围岩变形和破坏情况，同时也为了满足 FLAC 软件对网格单元尺寸的规定要求，共划分出 89，742 个长方体单元和 87，675 个网格点。
深部回采巷道锚杆直径作用规律数值模拟研究随着社会煤炭的需求量不断增大，浅部资源日益枯竭，故已开始转入深部开采。
随着煤矿开采深度的增加，深部岩体处于“三高一扰动”的复杂地质环境，相继深部开采巷道出现巷道底臌严重、围岩变形量大等一系列工程问题，对深部的资源开采提出了严峻的考验。
有关人员针对煤矿深部回采巷道支护技术进行了理论分析、数值模拟计算及现场试验，解决了许多理论难题及工程关键技术。
工程实践表明，由于深部巷道的环境复杂，在设计锚杆时大多数使用工程类比法，不能准确地把握锚杆的使用情况。
本文主要对巷道支护中锚杆的直径进行研究，采用FLAC 3D数值模拟方法，分析不同直径大小的锚杆对巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律。
标签：深部回采想到；锚杆；直径1 数值模拟模型与参数为了研究锚杆直径对现场支护效果的影响，本次试验在现场使用的基本参数的基础上，分别对锚杆直径为16mm、18mm、20mm、22mm、24mm等5种情形进行了模拟来研究巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律。
数值模拟根据实际工程地质条件，采用弹塑性材料模式，附加摩尔库仑屈服准则，建立模拟区域的长×宽×高=50m×50m×30m，。
本模型限制其侧向和底部处的位移；在上表面施加25MPa的荷载，围岩弱化系数50%建模，模拟上覆岩体的自重条件。
模拟中巷道所处的深度为987m，锚杆材料的弹性模量210GPa，泊松比0.3。
采用控制变量方法，固定锚杆长度为2800mm，间排距为800mm×800mm。
利用有限差分软件FLAC 3D，深入揭示巷道开挖后巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律。
2 数值模拟结果及分析为了分析研究巷道支护后围岩变形特征，不同直径的锚杆作用模拟所得的塑性区云图如图1所示。
图1 不同锚杆直径时围岩塑性区云图从图1中可以看出，随着锚杆直径的增大，围岩塑性区范围在逐渐减小；不同锚杆直径的支护对塑性区围岩的破壞方式及破坏状态有所改变。
矿建工程巷道掘进中锚杆支护技术的应用发布时间：2022-10-28T06:42:32.462Z 来源：《建筑实践》2022年第6月12期作者：陈路路[导读] 锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆 ,克服岩石抗拉强度小的弱点,充分利用围岩本身抗压强度大的特点,在巷道周围形成-个整体而又稳固的岩支撑带,从而达到维护巷道的目的,是-种积极防御性支护方法,也是近些年常用的支护方法。
陈路路中煤第三建设（集团）有限责任公司三十六工程处安徽省宿州市234000摘要：锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆 ,克服岩石抗拉强度小的弱点,充分利用围岩本身抗压强度大的特点,在巷道周围形成-个整体而又稳固的岩支撑带,从而达到维护巷道的目的,是-种积极防御性支护方法,也是近些年常用的支护方法。
对于块状或破裂状围岩,如果及时用锚杆锚固,就能在围岩周边形成一个不仅能维持自身稳定,且能阻其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道支护的稳定。
锚杆支护除起加固拱外,还有悬吊作用、合成梁作用、挤压联结体作等。
锚杆种类繁多, 按锚固方式分为机械锚固型和全而胶结型两类。
后者锚固力大,抑制岩体裂隙张开的能力强，故在服务年限较长的井巷中,应优先考虑采用。
关键词：矿建工程；巷道掘进；锚杆支护技术；应用1引言锚杆支护是指，在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。
用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用)，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。
具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。
锚杆支护技术是一种支撑煤矿矿井下岩石、保障巷道围岩稳定性的结构支撑技术。
锚杆支护技术是通过传统的架棚支护技术发展而来的，主要是通过锚杆与托盘、锚索等相互作用,对井下围岩进行加固、稳定,锚杆的一端与岩石通过打孔、树脂锚固等方式进行固定，另一端则利用垫板、托盘等进行支撑,对巷道内围岩的作用力进行引导和改变,通过转变围岩的受力情况,达到对围岩的稳固作用避免由于围岩移位而发生相关的安全事故,是当前煤矿巷道支护技术中最为简便、快捷、经济、实用而且安全系数较高的支护技术,得到了越来越广泛的使用。
掘进巷道围岩变形分析及支护技术研究发布时间：2022-08-25T05:18:48.017Z 来源：《科学与技术》2022年第4月第7期作者：葛民[导读] 巷道开挖后，原岩应力发生变化，应力重新分布葛民济宁何岗煤矿有限公司山东济宁 272075摘要：巷道开挖后，原岩应力发生变化，应力重新分布。
在基坑表面开发过程中，由于存在空间效应，巷道早期围岩变形比较缓慢，且巷道在一定时间内可以自行保持稳定状态。
基坑表面直接循环时，围岩应力在工作面附近一定范围内缓慢释放，围岩处于弹性变形阶段。
随着开挖面的继续，围岩变形进入弹性塑性阶段。
根据基坑表面的空间效应，围岩应力的重新分布不能立即完成，而且围岩道路在距基坑表面一定范围内的改造会随着工作面的不断发展而一步步释放出来。
关键词：掘进巷道；围岩变形；支护技术引言随着采掘深度的增加，煤层赋存条件更趋复杂，制约了巷道掘进效率。
特别是巷道围岩为弱胶结软岩时，由于岩体强度低、黏土含量高、裂隙发育，遇水容易变形，巷道在掘进以及后续使用过程中容易出现冒顶、离层、片帮事故。
为此，众多的学者对此类地质条件下巷道围岩支护技术展开了研究，并提出采用围岩注浆、架棚支护、桁架锚索、围岩喷浆等各种围岩控制技术，现场应用均取得了较好效果。
1掘进巷道围岩变形特征1.1巷道顶板风化潮解挖掘后，岩石的原始应力发生变化，压力重新分布。
在掌握坑的表面的过程中，由于宇宙效应，在道路的早期阶段，围岩变形相对缓慢，道路可以在一段时间内保持稳定。
坑的表面直接循环时，围岩应力在工作表面附近的一定范围内缓慢释放，围岩处于弹性变形阶段。
随着挖掘的继续，周围的岩石变形将进入弹塑性阶段。
根据坑面的空间效应，围岩应力的重新分配不能立即完成，坑面一定范围内围岩巷道的重建将随着工作面的不断发展逐步解除。
因此，深入研究土方面对土方的空间影响，对早期道路的及时维护和可持续性具有重大影响。
1.2软弱夹矸挤出煤层平均厚度约为5.3米，属于厚煤层。
