煤矿巷道锚杆支护技术及其发展 精品
矿井巷道锚杆支护技术
矿井巷道锚杆支护技术摘要：由于开采煤炭时矿井深度不断加深，在开采的过程中会出现极大阻碍，同样的加大了开采煤炭时的风险性，所以需要对巷道进行支护，保障巷道的稳定性；而锚杆支护是巷道支护方式中的关键部分，该项技术能够有效地保证煤矿生产的质量与安全性。
随着科学技术的进步发展，锚杆支护技术也在逐渐的提高与完善，相信在不久的未来，锚杆支护技术将会成为巷道支护领域最为优越的技术。
关键词：矿井巷道；锚杆支护技术；运用1导言巷道支护在煤矿的开采中是非常关键的操作技术，需要根据不同矿井巷道的开采需求选择科学合理的锚杆支护方式，确保巷道的支护强度。
锚杆支护技术工艺简单，能够很好地起到支护效果，保障巷道内部的工作环境，促进煤矿开采收益的提高。
2锚杆技术的支护原理锚杆支护技术是在矿井巷道的工作中一种常见的支护方法，同时也是巷道支护发展过程中的关键技术，通过分析矿井巷道的锚杆支护原理，主要可以划分为：（1）悬吊原理。
软弱、危险的岩石需要在锚杆的支护作用下，悬吊在较为坚硬且安全的岩石上，由此来解决巷道顶部的问题，有效的防止岩石发生离层的危险，确保矿井巷道顶板的稳定性。
（2）挤压加固原理。
锚杆根据巷道顶板进行径向排列，在锚杆之间保持一定间距，锚杆受到预紧力的影响，导致在巷道的锥形体压缩区之间出现重叠连接的情况，在矿井的围岩中构成连续压缩带，维持巷道整体结构的稳固，同时还可以确保巷道拥有相当的承受力，避免巷道周围岩石出现松动、变形等问题。
（3）组合梁原理。
锚杆支护与巷道顶板通过预紧力的制约，将叠合梁转化为组合梁，以此来增加巷道顶板岩层的稳定性与承载力。
3锚杆技术的运用3.1参数设计在设计巷道锚杆支护技术的参数时，需要结合实际巷道作业的状况。
比如在设计某个矿井巷道锚杆支护时，需要设计的是矩形巷道，巷道的规格是5.0m×2.7m，每层的厚度大概是2.4m～2.6m，在巷道支护时需要选取20mm×2000mm的金属树脂类锚杆，端头锚固，麻花体的长度在0.5m左右，宽度在3.5m，钢筋钢带在锚固时的宽度范围在3.5～4.5m，在钢网的结构中，对接缝隙为20cm，利用双环头连接方式，锚杆在巷道岩层中的应力需要大于3吨，扭力矩不能小于12.5kg/m。
煤矿巷道锚杆支护技术及其发展
1 锚杆支护技术的发展 1.5 国外锚杆支护技术发展的主要特点
（4）锚杆向高强度、高可靠性方向发展。一方面，研制具有一定 延伸率的高强度锚杆材料，如澳大利亚锚杆杆体材料的屈服强度 在400~600MPa，有的甚至大于600MPa；英国锚杆材料的屈服强 度为640~720MPa；美国锚杆材料的屈服强度为414~689MPa；另 一方面加大锚杆直径，国外多数使用φ20~22mm的锚杆，有的达 到φ24mm。锚杆杆体的拉断载荷一般在200kN以上，有的甚至超 过300kN。英国还研制出拉断载荷500kN的大锚杆。在提高锚杆 强度的条件下，降低支护密度，有利于快速掘进。
1 锚杆支护技术的发展
1.4 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势——迫切要求发展锚杆支护 （4）巷道从小断面向大断面发展 随着回采工作面设备的大型化，开采强度与产量的大幅度提高，为了保证正 常的运输、通风及行人，要求的巷道断面越来越大。煤层大巷的跨度已经超 过6m，断面超过25m2；回采巷道宽度也达5~6m，断面达15~20m2；开切眼跨 度达到10m，断面超过40m2；井底换装硐室的宽与高均已达到10m，断面积为 100m2。巷道断面积的增大，显著增加了支护难度。 （5）由单巷布置向多巷发展 回采工作面开采强度和产量越来越大，要求的运输、通风断面逐年增加。特 别是高瓦斯矿井，往往单巷布置不能满足生产要求，出现了一个工作面布置 3~5条，甚至更多巷道的多巷布置方式。多巷布置带来了煤柱留设、巷道受到 二次甚至多次采动影响，增加了巷道维护的难度。 （6）巷道埋深从浅部向深部发展 我国煤矿开采深度以8~12m/a的速度增加。新汶、淄博、开滦、徐州等矿区的 开采深度已超过1000m，出现了一批千米深井。煤炭开采技术的进步促进了高 产高效矿井的发展，进一步加速了矿井深度的增加。预计在未来20年我国很 多煤矿将进入1000m~1500m的开采深度。深部开采将带来一系列高地应力巷 道支护难题，如冲击矿压、围岩大变形、强烈底鼓等浅部巷道没有的支护问 题。
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护的发展现状讲解锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术，广泛应用于隧道、地铁、矿山等工程中。
本文将从发展历程、应用领域、技术特点和未来发展趋势等方面，详细讲解锚杆支护的发展现状。
一、发展历程锚杆支护技术起源于20世纪60年代，最初主要用于煤矿巷道的支护。
随着工程技术的不断发展，锚杆支护逐渐应用于隧道、地铁等地下工程中。
在过去几十年的发展中，锚杆支护技术得到了不断改进和完善，成为一种成熟、可靠的地下工程支护技术。
二、应用领域锚杆支护技术广泛应用于各类地下工程中，主要包括以下领域：1. 隧道工程：锚杆支护可用于公路隧道、铁路隧道、城市地铁等隧道工程中，能有效增强地层的稳定性，提高隧道的安全性能。
2. 矿山工程：锚杆支护在矿山巷道、矿井巷道等工程中得到广泛应用，能够有效防止岩层塌方和滑坡等事故发生。
3. 地下室工程：锚杆支护可用于地下室的施工和支护，能够增强地下室的结构稳定性，提高工程的安全性能。
4. 基坑工程：锚杆支护在深基坑工程中起到了重要的支护作用，能够有效防止基坑塌方和地面沉降等问题。
三、技术特点锚杆支护技术具有以下几个显著的技术特点：1. 灵活性：锚杆支护技术适应性强，可以根据不同地质条件和工程要求进行灵活设计和施工，能够满足各种复杂地质条件下的支护需求。
2. 高效性：锚杆支护施工速度快，能够大幅缩短工期，提高工程进度，降低施工成本。
3. 安全性：锚杆支护能够有效增强地层的稳定性，提高工程的安全性能，降低事故风险。
4. 经济性：锚杆支护技术相对于传统的支护方法，成本较低，具有较高的经济效益。
四、未来发展趋势随着地下工程的不断发展和技术的不断进步，锚杆支护技术也在不断创新和发展，未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 自动化技术的应用：随着自动化技术的发展，锚杆支护施工过程将更加智能化和自动化，提高施工效率和质量。
2. 新材料的研发应用：新型材料的研发和应用将进一步提高锚杆支护的性能和使用寿命，推动技术的发展。
浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术
浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术摘要:锚杆支护是由锚固在煤矿巷道四周钻孔内的一系列杆体(木质体、金属件、钢筋混凝土和聚合物体等)系统组成的。
这些杆体配以支撑件和背板,靠他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。
煤矿巷道应用锚杆支护技术可以提高矿井的生产效率,降低生产成本,因此在矿井生产中广泛应用。
本文首先介绍锚杆支护的形式,重点分析锚杆支护作用原理及优点,探索锚杆支护施工安全的一些事项,以供同行参考。
关键词:煤矿巷道锚杆支护施工所谓的锚杆支护就是在巷道掘后,先向围岩打眼,在眼孔内锚入锚杆,把巷道围岩予以加固,充分利用围岩自身的强度,从而达到支护巷道的目的。
锚杆与一般的支架不一样,它不单单是消极地承受巷道围岩所产生的压力和阻止破碎岩石的冒落,还要通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。
因此说锚杆支护是一种积极防御的支护方法。
锚杆支护能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移和裂隙的发展,能充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护状况,加快施工进度,降低了施工成本,已经成为当今煤矿巷道支护改革的主要趋势。
1 锚杆支护的形式锚杆支护按组合构件分为7类支护:①单体锚杆;②锚杆网;③锚杆钢带;④锚杆粱;⑤锚杆桁架⑥锚杆锚索;⑦多种组合,包括锚带网、锚梁网、锚杆桁架网、锚带网索等。
根据巷道围岩稳定性,采用合适的锚杆支护形式。
(1)锚杆布置方式。
锚杆的布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等,锚杆的间排距一般取0.6m、0.8m 和1.0m,顶板条件良好或采用联合支护方式可取1.1m和1.2m。
(2)锚固方式。
锚杆的锚固方式可分为端头锚固、加长锚固和全长锚固。
应根据锚杆杆体性能和围岩强度来选择锚固方式。
(3)树脂锚固剂。
树脂锚固剂与不同材质的杆体配套已成为现代锚固工程的最佳材料。
煤矿深部巷道锚杆支护技术
1．概念 1.3 锚杆预紧力：
在锚杆安装过程中，对锚杆杆体施加的轴向力，单位： kN
1.3.1 锚杆预紧力的作用： 1.3.1.1发挥锚杆主动支护作用，特别是在层状岩层、破 碎围岩条件下，增大预紧力能够改变围岩性质，防止围岩 破坏，保持围岩稳定，有利于对围岩支护。
1．概念
1.3.1 锚杆预紧力的作用： 对顶板稳定性具有决定性的作用。当预紧力大到一
1．概念 1.4 锚杆的预紧扭矩：
在锚杆安装过程中，对锚杆螺母施加的力矩，单位N•m； M=F*L，M为扭矩，F为力（N），L为距离(m)
1.4.1 锚杆预应力：
在锚杆安装过程中，对锚杆杆体施加的轴向拉应力，等 于锚杆预紧力与杆体横截面积的比值，单位MPa。
2．几种易混淆的力之间的关系 2.1 锚固力与拉拔力区别：
380
61
75
91
96.7 119.4 144.5
BHRB335 335
490
85
105
127 124.7 153.9 186.3
BHRB500 500
670
127
157
190 170.5 210.5 254.7
BHRB600 600
800
152
188
228 203.6 251.3 304.1
例如：王楼煤矿现用φ22mm高强度螺纹钢锚杆(Q500)施 工过程中对锚杆施加预紧扭矩为350N•m，则
1．概念 1.2 .1 拉拔力检测标准：
锚索合格条件为: 首先锚索支护材料要符合施工措施的规 定， 且最小锚固长度要≥1.5 米； 分级张拉，分级方式为 0―30 千牛―60 千牛―90 千牛―130 千牛。 测试要求： ASTMA419-98(1*7 × 15.24mm) 单根钢绞线，抗拔力大 于 120KN。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径
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
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。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术
煤矿掘进巷道锚杆支护技术发布时间：2022-11-21T05:52:17.675Z 来源：《工程建设标准化》2022年14期作者：贾振江[导读] 近几年，随着我国经济水平的提升，对煤矿的需求也越来越大，贾振江平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201摘要：近几年，随着我国经济水平的提升，对煤矿的需求也越来越大，对此，需要对煤矿进行开采。
但也给矿山造成很大的压力，从而也加大了巷道支护和布置工作的难度。
另外，由巷道支护的成本比较高，再加上一些其他因素，导致巷道支护的整体质量受到的一些影响。
因此，施工人员需要合理利用巷道锚杆支护技术，有效的开采煤矿。
在这样的前提下，能够减少材料的使用量，还可以让巷道更得更为牢固。
关键词：煤矿掘进巷道锚杆支护技术当前。
由于中国工业化的进展，许多较大规模的矿山在开发中，通常都是选择复合顶板巷道，近年来，在巷道支护开发与运行的工程中，存在一些较软弱型的地质情况。
而对弱层顶板巷道内的支护作业，是目前煤矿发展中比较难点的一个部分，与此同时，也是今后在煤炭开发中急需解决的问题。
而在煤炭巷道施工阶段，由于巷道顶部与周边的岩层特性都有着较大区别，顶板内侧的软弱层的发育程度也都是不一样的，对此，会导致巷道内部的应力大小存在很大的差别，则会让煤矿巷道顶板支护的效果不佳，不符合要求与标准。
在进行巷道锚杆支护施工过程当中，通常会发生很大的密度，施工效率不高，有些成本投入比较大，而这些因素都会对整体的效果产生影响，同时也会存在一些安全隐患问题。
对此，要对煤矿巷道锚杆支护技术进行探究，及时发现问题、解决问题，从而推动煤矿掘进工作的顺利开展。
一、煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展现状（一）巷道断面扩大众所周知，过去的矿井大多靠人工施工，机械化水平并不高，而且规模也不如现在的大，因此，自然对巷道断面大小的要求也就比较小。
但由于现代科学技术水平的提升，矿井的机械化程度也有了显著的提升，过去采用的木棚支护、形钢支护等，已经不能满足现在的形势要求，而新建的更大规模的矿山必将进一步提出新的技术，这就对巷道断面有了更多的要求。
锚杆支护技术及发展145p精品PPT课件
2.17
0.75 1.315 1.429
0.22 1.675 0.089 1.353 1.483 2.275 0.82 1.379 1.562
2020/10/14
李学华 中国矿业大学能源与安全工程学院
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不同加压条件下锚杆支护强度与强化系数的关系曲线
强度强化系数 强度强化系数
1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1
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李学华 中国矿业大学能源与安全工程学院
12
国内取得成功的原因
① 形成以实测地应力为基础的的动态设计方法 ② 包括锚杆材料、附件、锚固剂、W钢带和网、
“三径合理匹配”、可切割帮锚杆的锚杆支 护系统 ③ 技术性能良好的单体风动锚杆钻机
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李学华 中国矿业大学能源与安全工程学院
锚杆支护强度 σt / mPa
等效内聚力 C* / mPa
等效内摩擦角 */ °
0 0.0168 31.51
0.06 0.0182 31.53
0.08 0.0183 33.51
0.11 0.0184 35.57
0.14 0.0186 37.14
0.17 0.0194 38.8
0.22 0.021 40.4
即增加了锚固体的等效内聚力C： CC0nCm
式中：C0 － 无锚杆时岩体的内聚力； n －锚固体中锚杆布置根数；
Cm － 为单根锚杆提供的附加内聚力。
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（3）锚固体破坏前的C、Φ值
锚杆支护强度 t / mPa
等效内聚力 C / mPa
等效内摩擦角 /°
6
1： 现状（两个阶段）
煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨
煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨在煤炭行业中，掘进巷道是不可避免的工作，而煤矿掘进巷道锚杆支护技术也成为了巷道掘进中非常重要的一环，其作用是使巷道更加稳定，保障工人的安全。
本文将从锚杆支护技术的优势、锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用、锚杆选择以及存在的问题几个方面进行探讨。
一、锚杆支护技术的优势锚杆支护技术的主要优势是具有较好的受力性能以及安装方便。
锚杆支护可以在煤巷道中实现快速、高效的维护和支持，让煤矿巷道在恶劣的条件下保持足够的稳定性和安全性，同时支护还可以避免山体滑坡和其它不利环境的威胁。
此外，锚杆支护技术可以降低了人力、物力、财力的使用成本，提高了效率，缩短了巷道施工周期和维护时间。
这些因素让锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中得到了广泛应用。
在煤矿掘进巷道中，锚杆支护技术主要应用于巷道的断面控制和地质条件不稳定的地段，如煤层、冻结土壤、松散砂层等。
作为巷道支护的一种经典方式，锚杆支护技术已被广泛应用于煤矿掘进巷道中，其作用主要集中在以下三个方面：1、提高煤矿掘进巷道的稳定性锚杆支护技术的作用是在煤巷道地质条件不稳定的地段上加强地质固结，提高巷道的抗震抗楔陷能力，从而使煤巷道在采煤过程中更加稳定。
2、改善煤矿掘进巷道的通风条件随着巷道掘进的不断深入和过程中采煤的进行，煤巷道内空气质量较差，通风不良，严重影响着工人的健康和煤矿生产的安全。
锚杆支护技术可以增强巷道整体结构的稳定性，使通风系统维持正常运转，从而改善巷道内的通风状况。
煤矿巷道的稳定性和安全性，直接影响煤矿的生产安全。
巷道支护技术的好坏，直接关系到采矿机械的使用和工人的生命安全。
锚杆支护技术的应用，可以有效避免煤层和巷道松散地层的滑落和冲击，保持巷道的稳定，降低工人的事故率和伤亡率。
三、锚杆选择在煤矿巷道支护工程中，如何选择合适的锚杆，是关系到巷道支护质量的重要因素。
选择合适的锚杆材料和规格，能够提高巷道支护的稳定性和可靠性，延长工程使用寿命。
煤矿巷道锚杆支护成套技术及应用
一、前言
掘进为采煤服务，巷道掘进与支护技术必须满足高产 高效回采工作面的要求。
我国以综采放顶煤、一次采全高为代表的采煤技术得 到迅速发展，不断刷新高产高效的全国记录。
提高支护刚度途径三方面：一及时支护；二锚 杆施加高预应力，并实现有效扩散；三加长或 全长锚固，使杆体对围岩离层、错动敏感。
锚杆预应力及其扩散起关键性作用。大幅提高 支护刚度与强度，特别是预应力，可有效抑制 围岩结构面离层和弯曲变形，实现一次支护。
二、锚杆支护理论的发展 三2、、支采护应动力应场力与场综合分应布力特场 征
但是随着我国煤炭需求量增大，开 采深度不断增加，高强度开采、深 部开采、多工作面采动影响等因素 导致巷道支护越来越困难，冒顶垮 落时有发生，严重影响煤矿安全
一、前言
一、前言
巷道支护状况
锚杆支护技术得到普遍认可； 高强度锚杆支护技术得到推广应用； 小孔径锚索支护加固技术大面积应用； 破碎煤岩体注浆加固； 一些矿区达到90%，很多矿区达到60%； 实现高产高效必不可少的关键技术。
-5000 -20000
0 00
5000-150000000 -500-05000 -50-05000
Y
-10000
-60000
-60000
-60000
-80000
-1010000-000060000 -20000
-60000 -120000
-80000 -70000
-6000-070000
二、锚杆支护理论的发展
1、锚杆支护理论
锚杆支护理论的发展过程 传统的被动支护（悬吊）到主动支护 只重视强度发展到既重视强度又重视刚度 复杂困难巷道二次支护、联合支护理论（只提高支护刚
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状
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。
煤矿建井巷道施工锚杆支护施工技术
煤矿建井巷道施工锚杆支护施工技术摘要：煤矿建井巷道施工是煤矿生产的重要环节，而锚杆支护作为一种常用的施工技术，对确保巷道的稳固和安全起着关键作用。
随着煤矿开采深度增加和复杂地质条件的出现，对于施工锚杆支护技术的研究和改进愈发重要。
关键词：煤矿建井；巷道施工；锚杆支护施工技术引言煤矿建井巷道施工锚杆支护施工技术是煤矿施工中至关重要的一项技术。
由于煤矿建井巷道的特殊性，施工过程中存在复杂的地质条件和安全隐患。
而合理、有效的锚杆支护施工技术可以提供稳定的支撑结构，保障井巷道的安全和持久使用。
1传统锚杆支护理论巷道锚杆支护理论发展阶段的理论繁多，但传统锚杆支护理论（悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论等）得到普遍认可，传统锚杆支护理论主要基于锚杆的悬吊、挤压、加固作用而提出，在一定的假设条件下从不同角度解释了锚杆支护的作用本质，另外，其力学模型简单、计算简捷方便。
1）悬吊理论。
其核心思想为将锚杆贯穿不稳定的岩层，利用锚杆较高的抗拉性能将巷道顶板不稳定岩层悬吊在稳定岩层上，以增强围岩整体稳定性，锚杆长度范围内存在一定范围的稳定岩层是实现的关键。
2）组合梁理论。
该理论认为锚杆的锚固力可增强各岩层间的接触，防止岩层发生离层，另外，利用锚杆自身的抗剪强度有效抑制岩层间的相对错动，从而在锚杆的锚固作用下形成1个较厚的组合梁。
3）组合拱理论。
该理论主要内容为在破碎围岩区安装预应力锚杆时，通过锚杆预应力的作用在锚固围岩中形成1个锥形体压缩区，当巷道周边布置多根预应力锚杆时，各锚杆形成的锥形体压缩区相互叠加进而组成1个均匀连续压缩带，即挤压加固拱，该挤压加固拱可承受其自身荷载和一定的外部荷载。
2锚杆支护施工前的准备工作在进行任何施工工作之前，进行充分的准备工作非常重要。
对于煤矿建井巷道施工锚杆支护工程也不例外。
这些准备工作的目的是确保施工过程顺利进行，并最大程度地保证施工质量和安全。
首先，进行工程勘探和设计是必不可少的。
通过对井巷道的现场勘察和地质勘查，可以了解到地质情况、裂隙和岩层等信息，帮助决定合适的锚杆类型和尺寸。
煤矿巷道锚杆支护技术及其发展 共131页
1 锚杆支护技术的发展
1.4 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势——迫切要 求发展锚杆支护
（7）简单地质条件向复杂地质条件发展
我国煤矿煤系地层中具有复杂地质条件的矿井分布十分 广泛。北起黑龙江、内蒙古，南到广东、广西，东起山 东、浙江，西到新疆、青海等广大辽阔的幅员内有复杂 地质条件的矿井遍布全国各主要产煤省区，近半数的矿 区存在地质条件复杂的矿井。随着我国新生代第三纪煤 田的开采及老矿井采深的增加，复杂地质条件煤矿的数 量和分布范围将会继续增加和扩大。复杂地质条件巷道 围岩稳定性差、围岩变形和破坏严重，巷道维护十分困 难。有的复杂地质条件矿井，每米巷道的支护费用已高 达1~2万元，严重影响了煤矿的正常生产和经济效益的 提高。
1.2 巷道支护技术的发展
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。 国内外的实践证明，锚杆支护是巷道经济、有效的支护形式。
1.3 锚杆支护的优越性
与棚式支架相比，锚杆支护具有显著的优越性。
（1）可显著提高巷道支护效果
锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体性。
对不稳定岩层起着悬吊作用。
（5）先进的锚杆施工机具不仅保证了支护质量，而且提高了成巷 速度，促进了锚杆支护技术的发展。澳大利亚、美国大量采用掘 锚联合机组，实现了掘进与锚杆支护一体化，大幅度提高了巷道 掘进速度与工效。同时，单体锚杆钻机、钻头钻杆及快速安装系 统也有较快发展，基本满足了锚杆支护施工的要求。
巷道锚杆支护关键技术及发展趋势
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。
巷道锚杆支护技术
(2)按锚杆的锚固长度划分为：
锚 杆 支 护
端 头 锚 固
全 长 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
2)锚杆的锚固力
（1） 根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力 ① 托锚力： 托锚力包括安装锚杆时，通过拧紧螺母产生 的锚杆托板对围岩的预紧力， 水胀式管状锚杆杆体纵向收缩，使托盘对围 岩产生预紧力；以及锚杆托板阻止围岩向巷道内 位移时，对围岩施加的径向支护力。
（5） 围岩强度强化理论 ① 巷道锚杆支护的实质是锚杆和锚固区域的岩体 相互作用形成统一的承载结构； ② 巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学参数（E、 C、υ ）； ③ 提高了围岩峰值强度和残余强度； ④ 增加围压，从而提高围岩的承载能力；
（6） 岩体锚固系统理论
岩体锚固系统包括围岩体（锚固长度范围内）、 锚杆、内部固定物如粘结剂以及外部固定物如托 板、螺母等要素。 这四个要素之间相互作用，共同完成加固围岩 的功能并与周围如外部或深部围岩体环境进行力 传递作用。岩体锚固系统的功能体现是四个要素 之间相互作用匹配藕合的结果。 该理论把锚固技术看作一个系统进行整体研 究，克服单一考虑锚杆本身行为的弊端。
② 粘锚力： 粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体，由于围岩 深部与浅部变形的差异，锚杆通过粘结剂对围 岩施加粘结力来抑制围岩变形。粘锚力就是锚 杆杆体的轴力。 摩擦锚固式锚杆通过杆体与围岩之间的摩擦 力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。 ③ 切向锚固力： 在围压作用下围岩沿弱面滑动或张开。锚杆 体贯穿弱面，限制围岩沿弱面滑动或张开，这 种限制力称为切向锚固力。
（4） 最大水平应力理论
最大水平应力原理
最大水平应力理论认为矿井岩层的水平应力 通常大于垂直应力，水平应力具有明显的方向性， 巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响。
锚杆支护技术及发展史讲解
锚杆支护技术及发展史讲解锚杆加固技术是近代岩土工程领域中一种重要的加固形式。
它是一种结构简单的主动支护，它能保持稳定最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，能有效地控制围岩变形、位移和裂痕的发展，充分发挥围岩缓冲自身的支撑作用，把围岩从荷载变为承载体，变色被动支护为主动支护，其具有施工进度快、施工效率高、施工成本低、支护效果好等优点。
锚杆这项技术首先在井下巷道使用，以后在煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中得到了发展。
5.1.1国外锚固发展战略技术的发展与软件系统自19世纪起，锚固专利技术首先在国外应用发展起来。
从1872年英国北威尔士的一家露天板岩采石场首次应用起重铺锚杆，锚杆技术便逐渐被推广。
美国于1911年开始选用采用岩石锚杆支护矿山巷道。
1912年，德国谢列兹矿最先采用锚杆对井下巷道进行支护。
1924年，锚喷支护在苏联顿巴斯矿上开始应用软件。
1934年在阿尔及利亚切尔伐斯坝的二期工程加高工程中，首先采用承载力为10000kN的预应力岩石锚杆来保持后坝体的稳定。
这是世界上所第一次使用紧固锚杆来加固坝体并获得成功，随后预应力锚杆在坝体加固上得到了广泛应用。
从20世纪50年代到70年代是锚固技术应用领域迅速扩展的时期。
1958年西德的Bauer公司在慕尼黑巴伐利亚广播公司深基坑中使用了土层锚杆，60年代时，捷克斯洛伐克的Lipno电站主厂房等大型地下铜室采用了高预应力长锚索和低预应力短锚杆相结合的围岩加固方式。
从此，顶板技术不仅限于硬岩，而且也用于土层、风化岩、软岩等。
1969年在墨西哥召开的第七届国际土力学和基础工程会议上，曾把土层锚杆技术作为一个粘土专门的问题来讨论。
1974年，纽约厚世界贸易中心深开挖工程采用锚固核心技术，950m长，0.9m厚的地下连续墙，穿过有机质粉土、砂和硬基岩直达基岩，开挖从地面以下到2lm深，由6排锚杆背拉，锚杆倾角为45°，工作荷载为3000kN。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨
煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨一、锚杆支护技术的原理锚杆支护技术是一种通过在巷道围岩中埋设锚杆，并利用锚杆与巷道围岩相互作用的力学原理来增强巷道的稳定性的支护方法。
其原理主要包括两个方面：一是利用锚杆对巷道围岩进行约束，增强其抗拉强度，二是利用锚杆与围岩之间的摩擦力提高巷道围岩的抗剪强度。
具体来说，通过在巷道围岩中埋设锚杆，可以有效地将巷道围岩进行约束，形成一个整体的支撑结构。
当巷道围岩受到外部荷载作用时，锚杆能够承担一部分荷载，从而减轻围岩本身的受力情况。
由于锚杆与围岩之间产生了摩擦力，这种摩擦力可以有效地提高围岩的抗剪能力，从而增强了巷道的整体稳定性。
1. 锚杆的选择在进行锚杆支护工作时，首先需要选择合适的锚杆。
一般来说，常见的锚杆材料有钢筋、钢管等，这些材料通常具有较高的抗拉强度和抗腐蚀能力，能够满足巷道支护的要求。
在选择锚杆时还需要考虑其长度和直径等参数，这些参数需要根据具体的巷道情况和支护要求进行合理的选择。
在选择好合适的锚杆后，需要进行锚杆的埋设工作。
通常情况下，埋设锚杆的深度需要根据巷道的围岩情况和设计要求来确定。
在进行锚杆埋设时，需要将锚杆按照一定的间距和深度埋入围岩中，并确保锚杆的埋设深度和间距能够满足巷道支护的要求。
在进行锚杆支护工作时，锚杆的固定是非常重要的一环。
一般来说，常见的锚杆固定方式有化学固化和机械固定两种。
化学固化是指在锚杆埋设完毕后，在孔道中注入特定的化学固化材料，通过与锚杆表面的摩擦力来加固锚杆。
而机械固定则是通过在锚杆的末端安装特定的固定件，将锚杆与围岩形成一个整体的支护结构。
1. 巷道掘进：在煤矿巷道的掘进过程中，锚杆支护技术可以有效地提高巷道的稳定性，减少巷道围岩的变形和破坏，保障矿工的安全。
2. 巷道加固：对于已经开采完成的巷道，如果存在一定的围岩松动和变形情况，可通过锚杆支护技术进行加固，提高巷道的承载能力和稳定性。
3. 矿井支护：在煤矿井下开采过程中，井壁的支护是非常重要的。
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太原理工大学采矿工艺研究所 2012-7-7
主要内容
1 2 3 4 5 6 7 8 9 锚杆支护技术的发展 锚杆支护的基本理论 锚杆支护构件的作用 锚杆支护设计方法 锚杆与锚索施工工艺 影响锚杆支护效果的关键因素分析 锚杆支护巷道冒顶成因及其对策 我国煤矿锚杆支护技术的进一步发展（展望） 野川煤业井巷锚杆支护设计、施工与监测
1 锚杆支护技术的发展
1.1 巷道支护的重要性 巷道支护是煤矿安全生产的重要保证。我国煤矿以井工开采为主，需要在井 下开掘大量巷道，而且80%以上是煤巷、半煤岩巷，或为松软破碎围岩巷，或 为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘进，确保巷道使用期间的 畅通、与围岩稳定，确保巷道的支护与维护成本较低等，是建设安全高效矿 井的一项重要工作，具有重要意义。 1.2 巷道支护技术的发展 煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。 国内外的实践证明，锚杆支护是经济、有效的支护形式。 1.3 锚杆支护的优越性 与棚式支架相比，锚杆支护具有显著的优越性。 （1）可显著提高巷道支护效果 对不稳定岩层起着悬吊作用。 锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体性。 由于预紧力的作用，形成压缩岩梁或压缩拱，阻止了岩体的离层作用，增大 了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗剪作用一起，阻止岩层间产生相对滑动， 提高了岩层的承载能力。 改变了巷道表面岩体的受力状态，由二向受力状态转化为三向受力状态，提 高了岩体的承载力。
1 件的变化趋势——迫切要 求发展锚杆支护 （7）简单地质条件向复杂地质条件发展 我国煤矿煤系地层中具有复杂地质条件的矿井分布十分 广泛。北起黑龙江、内蒙古，南到广东、广西，东起山 东、浙江，西到新疆、青海等广大辽阔的幅员内有复杂 地质条件的矿井遍布全国各主要产煤省区，近半数的矿 区存在地质条件复杂的矿井。随着我国新生代第三纪煤 田的开采及老矿井采深的增加，复杂地质条件煤矿的数 量和分布范围将会继续增加和扩大。复杂地质条件巷道 围岩稳定性差、围岩变形和破坏严重，巷道维护十分困 难。有的复杂地质条件矿井，每米巷道的支护费用已高 达1~2万元，并多次返修，严重影响了煤矿的正常生产 和经济效益的提高。
1 锚杆支护技术的发展
1.4 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势——迫切要求发展锚杆支护 （4）巷道从小断面向大断面发展 随着回采工作面设备的大型化，开采强度与产量的大幅度提高，为了保证正 常的运输、通风及行人，要求的巷道断面越来越大。煤层大巷的跨度已经超 过6m，断面超过25m2；回采巷道宽度也达5~6m，断面达15~20m2；开切眼跨 度超10m，断面超过40m2；井底换装硐室的宽与高均已达到10m，断面积为 100m2。巷道断面积的增大，显著增加了支护难度。 （5）由单巷布置向多巷发展 回采工作面开采强度和产量越来越大，要求的运输、通风断面逐年增加。特 别是高瓦斯矿井，往往单巷布置不能满足生产要求，出现了一个工作面布置 3~5条，甚至更多巷道的多巷布置方式。多巷布置带来了煤柱留设、巷道受到 二次甚至多次采动影响，增加了巷道维护的难度。 （6）巷道埋深从浅部向深部发展 我国煤矿开采深度以8~12m/a的速度增加。新汶、淄博、开滦、徐州等矿区的 开采深度已超过1000m，出现了一批千米深井。煤炭开采技术的进步促进了高 产高效矿井的发展，进一步加速了矿井深度的增加。预计在未来20年我国很 多煤矿将进入1000m~1500m的开采深度。深部开采将带来一系列高地应力巷 道支护难题，如冲击矿压、围岩大变形、强烈底鼓等浅部巷道没有的支护问 题。
1 锚杆支护技术的发展 1.3 锚杆支护的优越性 （2）变“被动支护”为“主动支护” 棚式支护等待围岩变形、破碎后支撑，承载。 锚杆支护利用锚固剂、杆体、托板及各种构件或喷层，通过预紧力和锚杆杆 体的刚度，给围岩一定的支护强度，与围岩共同组成支护体系，并且随围岩 变形，支护力不断增加。 （3）减少巷道维修量，特别是在困难与复杂条件下 锚杆支护能及时加固围岩，减少围岩变形，防止顶板早期离层和片帮。 （4）简化回采工作面端头支护和超前支护。为采煤工作面的快速推进、产量与 效益的提高创造良好条件。 （5）提高掘进速度 （6）消除安全隐患 棚架与顶煤之间出现空隙，易造成煤自燃； 大断面开切眼中安装、回撤棚架和工作面上下顺槽回撤支架时，易发生大面 积冒落或伤亡事故。 （7）降低支护成本，特别是减少初期投资 采用锚杆支护，可以大量地节约钢材、木材等材料，降低支护成本。 （8）减少工人的劳动强度 （9）减少辅助运输量
1 锚杆支护技术的发展
1.4 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势——迫切要求发展锚杆支护 随着开采深度、开采强度与开采范围的增加，巷道布置及围岩出现了以下变化趋势： （1）岩巷向煤巷发展 传统的巷道布置方式将开拓巷道和准备巷道布置在岩石中，虽然有利于巷道维护，但 带来一系列问题：巷道掘进成本高，施工速度慢，增加了许多联络巷；掘进出现大量 矸石，给矿井辅助运输和地面环境造成极大压力。随着巷道支护技术的发展与支护水 平的提高，岩巷布置已逐步转变为煤巷布置。特别是现代化矿井，岩巷占的比例已经 很少，几乎没有。 （2）岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展 综采放顶煤工作面要求回采巷道沿煤层底板掘进，或沿厚煤层的稳定层布置，巷道顶 板是煤。随着综放开采技术的大面积推广，煤顶巷道所占的比重逐年增加。一般情况 下，煤相对于岩石比较松软、破碎，显然增加了巷道支护难度。此外对于特厚煤层开 采和急倾斜煤层水平分层开采等条件，不仅巷道顶板与两帮为煤层，有时底板也是煤 层，属全煤巷道，支护难度进一步加大。 （3）巷道从拱形断面向矩形断面发展 拱形断面虽然能够改善巷道受力状态，有利于巷道支护，但拱形巷道施工工艺比较复 杂，成巷速度低，有时还需要破坏顶板，出现矸石。对于回采巷道，拱形断面给回采 工作面端头支护造成很大困难，阻碍工作面的正常推进。而矩形巷道，除巷道受力状 况比拱形巷道差外，拱形巷道的缺陷基本都被克服。另外，在层状破碎顶板条件下， 巷道两拱部的岩石不仅不能起到承载作用，还会成为支护的荷载。