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锚注技术在深部开采复杂地质条件巷道围岩控制中的应用作者：***来源：《山西能源学院学报》2021年第04期【摘要】深部開采时巷道围岩受到较大地应力作用，围岩控制难度较大，特别是巷道掘进区域地质条件复杂时，围岩变形量大、控制困难成为制约巷道掘进、使用的主要问题。
5112轨道巷在掘进通过背斜构造影响区时，围岩变形量较大且未有收敛趋势，若不采取措施则面临较大的冒顶风险。
通过钻孔窥视发现围岩裂隙发育、破碎范围大以及锚索锚固端处于破碎范围边缘等因素是导致巷道围岩持续变形的主要原因，为此提出使用注浆锚索对围岩进行控制，通过注浆增强围岩承载能力及稳定性，并与巷道支护体系耦合实现围岩有效控制。
现场应用后，巷道顶底板、巷帮变形量分别控制在35mm、23mm以内，围岩变形整体较小，满足了复杂地质条件深部开采巷道围岩控制需要。
【关键词】深度开采;地质构造;围岩控制;注浆锚索;围岩注浆【中图分类号】 TD353 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）04-0013-03随着矿井采掘深度增加，煤炭回采时受到地质条件影响更趋明显。
深部开采时巷道围岩在高地应力、地质构造等综合作用下出现围岩变形严重、支护困难等问题，掘进巷道面临“先掘后修”“频繁修整”局面，不仅增加巷道支护、维护成本，而且给矿井回采安全带来较大威胁。
结合巷道掘进深度、地层情况以及地质构造发育情况对支护参数、支护工艺以及支护材料等不断更新，可更好地满足围岩控制需要。
近些年来，锚注技术在深度软岩巷道、复杂地质隧道围岩支护中应用逐渐广泛，通过锚注可提升围岩完整性承载能力，将锚索与巷道围岩耦合成整体，共同抵抗围岩变形，可满足巷道长时间使用需要。
1 工程概况山西某矿开采深度为715m，已进入深部开采。
5112轨道巷设计断面为直墙半圆形，净高×净宽=4.1m×5.4m，净断面积超过20m2，巷道主要用于5采区运输、通风等工作，设计掘进长度1860m，原设计采用锚网索+表层喷浆支护方式。
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加，巷道支护面临着重大问题，本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题，以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。
【关键词】锚杆；煤矿；巷道；支护一、前言随着经济的发展，煤作为主要的能源面临的需求也越来越大，煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题，随着开挖深部的增加，巷道的支护面临诸多困难，为了提高支护强度，提高安全性，我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。
二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部，不同于以往的木支护以及工字钢支护，用通俗的语言来说，就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护，这样可以减少巷道变形，提高支护的承载力。
由于巷道围岩的地质条件不同，锚杆锚索支护的形式也有相应的变化，使得作用机理也各不相同。
现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种：悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。
悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中，将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接，从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护；组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱，提高巷道的支护强度。
在利用锚杆锚索支护时，由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值，同时在支护时改变围岩的应力状态，同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压，增加锚杆的抗剪强度，从而增大围岩自身的承载能力。
例如进行平巷掘进，在平巷掘进之后，由于直接顶缺乏支撑，将会发生沉降变形，此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来，将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力，提高直接顶的稳定性，使得岩层可以形成稳定的结构。
锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂，不能简简单单的用一个理论进行解释，尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上，其主要表现为以下几个方面：锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接，提高了岩层的抗拉强度，将岩层变为一个整体。
锚索支护在沿空留巷中的应用沿空留巷采用锚索支护顶板技术，代替了传统的留设煤柱、人工架木棚等支护方法，既提高了煤炭回采率，又降低了工人的劳动强度，减少了工时、材料消耗。
标签：锚索；支护；沿空溜巷1 锚索沿空留巷支护原理锚索沿空留巷支护是根据顶板悬臂梁原理作为理论支撑的。
按照矿山压力中板块原理，认为沿空留巷的顶板呈悬臂状态，原有的石墙支护是巷道的一个支撑点，另一个支撑点是巷道下帮的实体煤柱，在实际生产过程中顶板冒落，下帮三角一般破坏的只是伪顶和直接顶。
基于这个理论另一个支撑点用锚索来代替，让锚索打在不易冒落的老顶上，然后用锚索将直接顶吊住，形成一个悬吊支撑点来维护采后巷道的空间，减少顶板下沉量和破坏程度。
预应力加固围岩的实质，就是通过锚索对被加固的岩体施加预应力，限制岩体有害变形的发展，从而保持岩体的稳定，在顶板上打注锚索后，由于锚索的锚固点在深部稳定的岩层中，根据悬吊理论，使下部不稳定岩层通过锚索悬吊在上部稳定岩层中，起到了悬吊顶板的作用，同时由于锚索预应力作用，对已有锚杆支护的下部岩层进行组合、加固。
锚索能有效的控制顶板下沉，降低回采后顶板的破坏程度。
2 工作面概况45061采煤队现回采九采区69层左一片，工作面走向长度为428m，倾向长度为131m，煤层采高为1.3m，煤层倾角为32°，该煤层层理发育，伪顶细砂岩，厚0.5m，深灰色坚硬，直接顶，粉砂岩，厚3.7m，灰黑色、致密、坚硬。
下巷采用石墙配合锚索钢带支护，相对于以往留煤柱等方式留巷后，巷道片帮变形、顶板下沉、底板鼓起等现象都得到了很好的控制。
3 锚索参数的确定沿空留巷中使用锚索支护技术，不是消极被动去支护已被破坏的围岩，而是最大限度的保持围岩的完整性、稳定性、控制围岩变形，从而更好的维护采后巷道的空间。
锚索支护设计是根据巷道围岩特性和使用目的，在理论验算基础上，加上拉拔试验和监测等手段进行的。
试验发现，锚索支护被破坏的形式是锚索和锚体的黏结破坏或是锚索被从锚体中拔出，所以，锚索支护技术的关键就是确定锚索的长度和锚固长度，以便锚索真正锚到坚硬稳定的老顶中，不会从锚固体中被拉出，真正起到悬吊支撑点的作用，来维护采后巷道的空间。
锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用摘要：深井大倾角泥岩巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护的巷道。
分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件, 提出锚杆锚索联合支护以提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形的支护原理, 并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式, 包括顶板锚联网索支护、两帮全螺纹等强锚杆支护与临时支护技术。
关键词：深井;软岩巷道;锚杆锚索;原理；工艺深井大倾角泥岩巷围岩为非均质层状赋存, 在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和片帮, 同时在高压情况下，顶板管理难度加大，易掉顶，两帮与顶板较一般软岩巷道破坏更加严重, 同时层状顶板易发生离层冒落, 因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形, 而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变, 围岩累计变形量常以米计, 巷道维护十分困难。
1深井大倾角泥岩支护的方式分析非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好, 为目前的主要支护形式, 但由于支护阻力普遍较低, 且常常不能及时起作用, 不仅巷道支护成本高, 而且维护周期短、效果差。
单一的端部锚固锚杆支护, 在松软围岩中锚固力低, 锚固质量不可靠, 锚杆支护阻力不够, 不仅支护效果不好, 而且可能发生顶板垮落, 给安全生产带来隐患,因此极少采用。
锚杆、网、锚索的联合支护是把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的，特别适合软岩巷道。
2深井大倾角泥岩巷支护原理2.1锚杆支护的作用机理有悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用、围岩补强作用和减小跨度作用等。
(1)悬吊作用在层状岩层中，锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上。
锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。
(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中，通过锚杆的预拉应力，将视为组合梁的各薄岩层挤紧，提高其自承能力。
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性质。
