煤巷锚杆支护理论与成套技术-名称.

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煤矿巷道支护理论与技术及应用(康红普院士)

深部高应力、强烈动压影响、松软破碎围岩巷道，二次支护后仍出现变形破坏，需三次、四次支护甚至多次支护
二次支护图
巷道二次支护后变形破坏图
锚杆支护的本质作用与关键参数
围岩变形形式：不连续、不协调变形；连续、整体变形。锚杆主要对前者起作用
锚杆预应力及扩散起关键作用：大幅提高预应力，并实现有效扩散，可抑制围岩不连续、不协调变形
型钢支护
锚杆支护
锚杆支护
低强度锚杆
早期适用于简单条件(5%)
高强度锚杆
不能满足困难巷道支护
高预应力强力锚杆
解决复杂巷道支护难题
锚杆类型
低强度高强度高预应力高强度
直径/mm
14-20 18-22 20-25
拉断载荷/kN
50-120 120-200 200-400
预应力 /kN
0-10 10-20
5
高预应力施工机具与工艺
提出单孔、多参数、耦合地质力学原位快速测试方法
单孔完成地应力、强度与结构及相互耦合关系测试
开发出配套测试仪器(2项发明专利)
岩层
封隔器
手动泵
油泵
储能器-2
传感器储能器-1
采集仪流量计
注水管
升降器
SYY-56型小孔径水压致裂地应力测量装置，实现了井下地应力快速测量
螺纹钢锚杆
扭矩螺母
锚杆支护构件
锚杆杆体及附件锚固剂护表构件(钢带、金属网) 锚索
复杂困难巷道对支护材料的要求
杆体不仅强度高，且延伸率大、冲击韧性高有利于锚杆预应力与工作阻力扩散的护表构件
各构件力学性能匹配
可操作性
井下锚杆支护构件
经济性

煤巷锚杆支护理念及常见的煤矿锚杆支护问题

▪ 选择的支护结构要适应围岩环境。 ▪ 支护结构的各组成部分强度要匹配。支护系统的破
坏总是先从某个薄弱环节开始。
理念七：支护生命期理念
▪ 支护生命期是指巷道从开挖和报废的全过程。 ▪ 在支护生命期内，围岩的松动圈从小到大动态变化；
支护结构和围岩的相互作用关系也在变化。 ▪ 在煤巷锚杆支护的早期、中期和后期要根据矿压监
早期：加强顶帮的支护
由于有帮锚杆的有效锚固，巷道围岩中最为不利的极限自稳隐性拱消失
帮锚杆使极限自稳隐形拱缩小 unstable surroundings
早期：加强顶帮的支护
没有形成厚层刚性梁
无锚杆支护或有锚杆支护但没有预应力或很小时
形成了厚层刚性梁
有锚杆支护且预应力很大时
早期：既要重视“支”也要重视“护”
高预应力锚杆）；
高预应力锚杆
高预应力锚杆
1 超高强锚杆杆体 2 螺母 3 预应力标示杆 4 应力松弛自补偿弹簧 5 弹簧护筒 6 减摩垫圈 5 7 应力扩散托盘 8 高强树脂锚固剂 9 围岩
理念三：锚杆支护的 “悬吊理论”很容易使人产生误
解，影响锚杆支护的推广。为此我们提出了固压理论。悬吊理论的局限性（1）从理念上影响锚杆的推广，给人“没有坚硬岩层，就不能使用锚杆支护的印象” ；（2）仅把不稳定岩层作为“被悬吊岩体”；（3）忽略锚杆初始工作阻力的作用；（4）用悬吊理论解释锚杆支护，锚杆还是被动支护；（5）只能解释顶板的锚固。
▪ 锚杆、 W钢带、金属网等形成统一的人工支护体系，与巷道围岩形成统一的支护系统。支护系统使锚固体成为一个整体。
▪ 早期，围岩完整时，金属网和W钢带可以起到扩散应力的作用；后期，围岩破碎时，金属网、W钢带对锚固体形成次生承载圈起关键作用。

煤巷掘进中锚杆支护技术

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工业技术锚杆支护是在巷道掘进后围岩钻锚杆眼，再将锚杆安装在锚杆眼内，使软质的岩体得到加固，形成完整的支护结构，提供支护抗力，共同抵抗其外部围岩的变形和位移。

由于在煤巷掘进中恰当的使用锚杆支护技术既经济又合理，因而在实际工程中得到广泛应用。

1 锚杆支护的优点锚杆施工机械及设备的作业空间相对较小，可以适合各种场地；通过抗拔试验获得锚杆的设计拉力，保证设计有足够安全度；锚杆采用预应力可控制变位量；用锚杆做侧壁支撑，可以节省大量钢材，改善施工条件；施工量和振动比较小。

2 地质力学评估围岩具有两大特点：岩体含有内应力，地应力场的大小和方向可以明显的影响围岩的变形和破坏；岩体内部的节理、裂隙等会产生不连续面，这些不连续面在一定程度上会改变了岩体的变形特征和强度特征，致使岩块与岩体的强度相差特别大。

因此，锚杆支护前应认真研究围岩地质力学特征，这样可以使锚杆支护更加安全、合理、可靠。

地质力学特征评估工作主要包括：调查现场地质条件，测定巷道围岩力学性质，做短锚拉拔试验。

3 锚杆支护施工工艺3.1确定锚杆支护形式和参数选择的原则(1)一次支护原则。

锚杆支护应减少支护次数，尽量做到一次支护就控制围岩变形。

(2)高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。

在保证支护系统可靠性的条件下，可以通过提高锚杆刚度和强度，降低支护密度，减少单位面积上锚杆的数量，提高掘进速度。

(3)相互匹配原则。

为最大限度地发挥锚杆整体支护作用，托板、钢带、螺母等锚杆构件的参数与力学性能应该相匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能也应相匹配。

(4)临界支护强度与刚度原则。

如果锚杆支护系统的强度和刚度小于临界值，将导致巷道长时间处于不稳定的状态，不能有效的控制围岩的变形和破坏。

(5)可操作性原则。

锚杆支护设计应有利于工作人员操作，可以有效地提高井下掘进速度和施工管理。

《煤巷锚杆支护概况》PPT课件

锚杆支护：保障高产高效主动加固，充分利用围岩自身的稳定性和强度根本消除棚式支护空顶产生的瓦斯积聚、煤层自燃等隐患巷道变形量仅为同类条件棚式支护的1/2左右支护成本节约1/3以上与综机配套组成掘、支、运机械化作业线，单进大幅提高端头处理简单，能保障大功率设备正常工作，工作面快速推进，单产显著提高
澳大利亚
主要推广全长树脂锚固锚杆、玻璃钢锚杆；
澳大利亚的51座井工矿中，有34座至少拥有1个长壁工作面。长壁工作面采用双巷掘进系统。长壁工作面采区煤巷掘进速度滞后是影响澳大利亚煤炭工业发展的一个主要因素。每掘进1m煤巷，安装6根顶板锚杆和2根煤壁锚杆，每班安装锚杆100～120根。根据不同地质条件，安装锚杆的根数也会变化。目前一些煤矿采用了安设有锚杆机的连续采煤机，但由于锚杆安装速度跟不上工作面回采速度，一些煤矿逐渐采用了位置变换开采法。澳大利亚主要推广全长树脂锚固锚杆，强调锚杆强度要高。
３国内外煤巷锚杆支护技术比较
a) 锚杆钻机的发展代表着锚杆技术
的发展：国际锚杆钻机市场上锚杆钻机可分为三类：（1）手持式钻机，如gophers、wombats和superoo 钻机。（2）移动式钻机。这种钻机采用履带或橡胶轮，可安装1台、 2台、3台或4台钻机。（3）机载钻机，即钻机被固定在连续采煤机和
２．我国煤巷锚杆发展概状
作为世界上最大的井工矿煤炭生产国，中国采用
了各种各样的顶板支护技术，从梯形支架到U型钢支架、钢梁，现在大多数主要煤矿采用了锚杆支护技术。全部机械化顶板锚杆安装技术（采用位置变换系统并使用移动式锚杆机）在神华集团得到了使用。目前中国有9台移动式锚杆安装机，预计将来会逐渐增加。中国大部分煤矿使用手持钻机安装锚杆。

煤巷高性能锚杆支护技术讲解

悬吊理论认为：锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性
坚硬岩层软弱岩层
组合梁理论认为：在层状岩体中开挖巷道，顶板锚
杆的作用，一方面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象；另一方面，锚杆杆体可增加岩层间的抗剪刚度，防止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁），梁越厚，梁内的最大应力、应变和梁的饶度也就越小。
综合效益差。
很多煤巷现有支护难以适应，损坏严重，巷道维护十分困难，影响矿井高产高效、安全和经济效益的提高。
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2 国内外煤巷锚杆支护技术发展概状及比较
2.1 国外锚杆支护的发展概状
40年代在国外得到了迅速发展，主要历程： 1945～1950：机械式锚杆的研究与应用 1950～1960：采矿业广泛采用机械式锚杆，开始对锚杆进行系统研究 1960～1970：发明了树脂药卷，引发锚杆技术的一次革命，树脂锚杆在矿山得到应用 1970～1980：发明管缝式锚杆、水力账管式锚杆并应用，研究锚杆新的设计方法，长锚索产生 1980～1990：混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆及各种特种锚杆得到应用，树脂锚固材料得到改进
国外锚杆支护的发展现状—成功经验
采用高强度、超高强度材料制造锚杆，加工精细，将锚杆作为产品、实现了产业化、商品化，而不是简单的支护材料，并形成适用于不同条件的系列化产品。
在支护设计上，以巷道围岩地质力学评估及井下实测数据为基础，强调最大水平应力在巷道布置与支护参数设计上的应用，形成一整套比较科学的设计方法。
我国锚杆支护存在的问题
锚杆产品加工不规范。在锚杆产品加工方面没有形成产业化、系列化、多样化，没有统一的标准，锚杆加工粗糙、结构单一、规格单一、品种单一，不能满足煤矿锚网支护日益发展的需要。这是制约煤矿锚杆支护技术发展的根本所在。巷道掘进速度较慢。常常低于架棚巷道速度，制约了锚杆支护技术的进一步发展。在困难的地质条件下，特别是在破碎、三软、复合顶板条件下锚杆支护巷道的效果仍然不甚理想。煤巷锚杆支护巷道冒顶事故时有发生，进一步动摇了现场推广锚杆支护的信心与决心。

锚杆支护-1

峰峰矿务局薛村煤矿92109综放工作面煤层厚度6.0 m，煤层单向抗压强度6.8 Mpa；直接顶板为黑灰色粉砂岩，厚2.9 m，单向抗压强度54 Mpa。基本顶为中细砂岩，厚5.0 m，钙质胶结。直接底板为黑色粉砂岩，厚 10 m。切眼为矩形断面，5.2×2.6m2。根据切眼顶煤厚度3.0～3.4 m，对接锚杆长4.0 m；由φ =22 mm、长2.4 m和φ =22 mm、长1.6mm的螺纹钢杆体，两头扣螺纹通过联接套联接而成。顶板锚孔直径32 mm，便于锚杆安装，联接套外径28 mm，内螺纹M20 。联接套两端内螺纹长度70 mm，材料选择45#钢。见图3-5。
3.3.2 锚杆支护技术发展现状 1）特种锚杆
(1) 自钻注浆锚杆
锚杆与注浆都是地下巷道工程围岩加固的基本形式。如果利用锚杆兼作注浆管，对巷道围岩迸行注浆· 一方面可加固巷道周边的破裂岩体，提高围岩的自承能力;另一方面，可改善破裂岩体的结构及其力学性能，为锚杆提供可锚的基础，最大限度地发挥锚仟的锚固作用。我国已开发了多种注浆锚杆。
在潞安矿区7508工作面风巷解决底鼓问题进行钻锚注一体化联合加固技术井下试验。锚杆杆体为中空特种钢自钻锚杆，杆体外径 25mm ，内径 13mm ，极限拉断力 160kN，延伸率10～15%，杆尾螺纹规格M25;水泥注浆，普通硅酸盐水泥浆，水灰比是1:2.5，并加入水泥添加剂1.5%(与水泥比);靠近巷帮的底鼓板锚杆安设角度为与垂线成20度;锚杆间排距l×1mm;一次性钻头:锚杆钻头为全钢的，直径46mm。分析监测结果表明，巷道非钻锚注段底鼓量是巷道钻锚注试验段底鼓量的3.3倍。与非钻锚注段相比，钻锚注加固后巷道底鼓量明显减小，变形得到了明显控制。

煤矿巷道锚杆支护技术

（2）1960年~1970年，树脂锚杆研制成功，并得到推广应用。 1958年德国开始研制树脂锚杆，于1959年在煤矿井下进行试验，1961年取得成功。之后树脂锚杆在世界主要采煤国家逐步得到应用和发展。初期树脂锚杆为端部树脂锚固，锚杆孔径较大（38~45mm），以后发展到小孔径（ 22~30mm）全长锚固树脂锚杆。这种锚杆锚固力大、可靠性高、适应性强，极大地促进了锚杆支护技术的发展与广泛应用。
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1.1 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。
由于预紧力的作用，形成压缩岩梁，阻止了层状岩体的离层作用，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。
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（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
（7）采用科学、严格的管理，制订了锚杆支护材料标准、锚杆支护技术规范，促进了锚杆支护技术的健康发展。
1.5 我国煤矿锚杆支护技术的发展
（1）1956年在煤矿岩巷中使用锚杆支护。
（2）1960年锚杆支护进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量大，对支护要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法、锚杆材料、施工机具、监测手段等还不够完善，因而事故频发，发展缓慢。
（4）“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重点项目之一，展开了更深入、细致的试验研究。经过教学、科研和生产单位的联合攻关，煤巷锚杆支护技术有了很大提高，取得了很多宝贵经验，主要有：单体锚杆支护，锚梁网组合支护，桁架锚杆支护，软岩巷道锚杆支护，深井巷道锚杆支护，沿空巷道锚杆支护，可伸长锚杆，电动、风动和液压锚杆钻机，锚杆支护检测与监测仪器等。

煤巷锚杆支护理论及技术简介

锚杆支护基本理论
二
软弱岩层
坚硬岩层
锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性。
悬吊理论
锚杆支护示意图
根据悬吊岩层的质量就可以进行锚杆支护设计。悬吊理论直观地揭示出了锚杆的悬吊作用
适用条件顶板直接顶一般为较软岩层；顶板上部有较稳定岩层；围岩整体稳定，存在不规则岩体弱面(节理、裂隙、滑面），但规模不大。
锚杆杆体
锚杆尾部断裂
国内锚杆尾部加工的大多采用剥皮、车丝工艺，强度损失比较明显：采用滚圆后滚丝，取消剥皮工艺，减少强度损失，杆尾调质处理，提高强度
树脂锚固剂：
把锚杆杆体和锚杆孔壁黏结在一起，树脂药卷力学性能对锚杆锚固力有重要作用。有利于钻孔中安装和搅拌，一般要求树脂锚固剂直径比钻孔直径小4~6mm为宜。锚固剂固化后有较高的变形模量，使锚杆锚固段有较高的刚度；锚固剂固化快、满足快速安装的要求，能及时施加预紧力；锚固剂固化后收缩率低；高粘接力，保证锚固效果；
在最大水平应力作用下，顶、底板岩层易于发生剪切破坏，出现错动与松动而造成围岩变形，锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层的膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动，因此要求锚杆必须具备强度大、刚度大、抗剪阻力大，才能起约束围岩的变形作用。
由我国著名矿压专家侯朝炯教授提出煤巷锚杆支护的作用就是对锚固体提供围压，使巷道围岩特别是处于峰后区围岩强度得到强化，提高峰值强度和残余强度，改善峰后岩体力学性能。巷道围岩的稳定性除了支护的作用外，主要取决于围岩的强度和应力状态。对于煤层巷道，由于围岩松软、埋藏深、受采动和构造应力影响，地应力大，巷道围岩破坏严重，其周围存在破碎区、塑性区和弹性区，锚杆锚固区域的岩体则处于破碎区或处于上述两个或三个区域中，相应地锚固区域的岩石强度处于峰后强度或残余强度。

煤巷支护技术

第一章煤巷锚杆支护理论与设计方法综述第一节锚杆支护理论一、悬吊理论悬吊理论是最早的锚杆支护理论，1952年路易斯·阿·帕内科(Louis ．A ．Panek)等发表了悬吊理论，认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上，增强较软弱岩层的稳定性，如图1—1所示。

对于回采巷道的层状岩体，当巷道开挖后，直接顶因弯曲下沉与基本顶分离，如果锚杆及时将直接顶悬吊在基本顶上，就能减少和限制直接顶的下沉和离层，达到加强支护的目的。

悬吊理论直观地揭示了锚杆的悬吊作用，简单、实用，在实践中应用范围最为广泛，相对而言也更符合现场实际。

一般适用于锚固范围内具有稳定岩层的巷道顶板。

图1-1 锚杆支护悬吊示意图二、组合梁理论该理论认为，在煤层顶板为层状岩层时，锚杆将锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩层沿层面间的滑动，避免离层现象，提高自承能力。

此外，杆体增加抗剪强度，阻止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层，如图l 一2所示。

这种组合厚岩层在上覆岩层荷载作用下，其最大弯曲应变和应力都将大大减小。

根据组合梁理论，n 层岩层使用锚杆与不使用锚杆相比，岩层的最大挠度和最大应力分别可降低2n 和n 倍，如公式1—1、1—2所示。

b c nσσ1=(1-1) b c f n f 21= (1-2) 式中 b σ——不使用锚杆时岩层中的最大应力；——使用锚杆时岩层中的最大应力；cf——不使用锚杆时岩层的最大挠度；bf——使用锚杆时岩层的最大挠度；cn——岩层的分层层数.图1-2 锚杆支护组合梁示意图（a) 无锚杆的组合梁；（b）锚杆加固的组合梁对于端锚，其提供的轴向力将对岩层离层产生约束，增大了各岩层间的摩擦力，与杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。

对于全锚，锚杆和锚固剂共同作用，明显改善了锚杆受力状况，增加了控制顶板岩层离层和水平错动的能力，支护效果优于端锚。

对煤巷锚杆支护技术理论的探讨

１困难复杂条件下的四五类巷道围岩一般比较松软破碎、．４地应力较大、受采动影响，易因而巷道变形速度比较快，变形量比较大，０引言所以对于维护来说相对比较困难。锚杆具有主动支护、效强化围岩强度和保持围岩稳定、工简有施１５锚固与注浆联合加固技术．单、本较低、全可靠、善作业环境等优点，已成为世界各国巷成安改现如果巷道掘进在松散破碎的煤岩体中，而且如果只是单独的采道支护的一种主要形式。煤矿生产过程中，护是其不可缺少的～在支用锚杆支护，那么可能锚固效果不会太理想，致使锚杆的优良的性能部分，冒顶片帮等有非常重要的作用。对发生冒顶片帮的原因主要表不能充分发挥出来。此外，对于已经破坏了的巷道，对其进行维修或现为以下两个方面：支护设计方面常由于只注重考虑顶板支护， ① 顶翻修，若单独只是采用锚杆支护，么其支护效果也不会达到很好假那班支护的足够好，不考虑巷帮支护的研究，么如果巷道帮支护的而那的效果。以如果对于锚固技术和注浆加固技术，两种技术如果能所这强度太小，固力低，么支护效果就会很差，会造成煤壁极其松锚那就够有机的结合在一起的话，将来肯定会成为解决破碎围岩巷道支护软。要是发生片帮以后，道变得越来越宽，能就会引起应力的重巷可的最重要的且最有效的方法。根据现代煤矿的巷道特点，发出了不开新分布，致冒顶面积逐渐变得越来越大，后顶板靠近煤帮侧发生导最同形式的注浆锚杆。对于单纯用锚杆支护不足以保持巷道围岩的稳破断，导致大面积的矸石冒落。生产管理方面表现为技术管理和质 ② 定时，可辅以两种加强支护：一是小孔径预应力锚索，孑径仅Ｌ量管理不到位，顶板岩石性质发生改变时，作人员未及时将信息在工２ｍｍ，工简单、格低廉、且安全可靠：是巷道围岩注浆加８施价而二反映到技术部门，终可能导致顶板事故的发生。们书本上所介绍最我固，当巷道围岩特别破碎。掘随冒，采取超前注浆，般条件采取随可一的锚杆支护理论有好几种，Ｌｎ合梁、固拱、大水平地应力等ｌ￣组：加最滞后注浆。复杂围岩的支护技术应用广泛。理论，些理论在煤矿生产过程中，别是矿压观测中，有非常重这特具１６锚杆支护的可靠性．要的意义，是它们也具有一定的欠缺。但提高锚杆支护有以下六种途径： ①支护要及时。 ②支护设计和监１煤巷锚杆支护成套技术测管理到位。 ③定期进行拉拔试验。 ④加强班组质量检查。 ⑤把握锚煤巷锚杆支护成套技术包括以下几个部分：巷道围岩力学测试、固质量关。⑥ 抓好预紧力质量关。

煤巷锚杆支护理论及技术简介

组合梁理论
适用条件 ➢ 巷道顶板有若干层层状较软岩层； ➢ 巷道顶板的结构弱面、沉积滑面不发育； ➢ 采深较浅，地应力较小，没有明显的构造应力作用。
存在问题 ➢ 将锚杆作用与围岩的自稳作用分开，与实际情况有一定
差距，并且随着围岩条件的变化，在顶板较破碎、连续性受到破坏时，组合梁就不存在了。 ➢ 只适合与层状顶板锚杆支护的设计，对于巷道帮、底不适用。
等隐患；端头处理简单，不用替换U型棚，能保障大功率设
备正常工作，工作面快速推进，单产显著提高；巷道变形量仅为同类条件棚式支护的1/2左右；与综机配套组成掘、支、运机械化作业线，单进大
幅提高；辅助运输量小，施工搬运携带方便、安全。
二锚杆支护基本理论
悬吊理论
锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以增强较软弱岩层的稳定性。 ➢ 根据悬吊岩层的质量就可以进行锚杆支护设计。 ➢ 悬吊理论直观地揭示出了锚杆的悬吊作用
美、澳煤层条件相对简单，不必研究；英国等该类煤层条件比重较小，认为不能采用锚杆支护的
煤层不具备开采价值，实质上回避该类难题；我国60%以上的煤层巷道维护困难，无法回避；我国能源产业政策与国外也不同，不能回避；完全依赖于U型钢可缩支架支护，成本高，效果很差。
锚杆支护：保障高产高效
主动加固，充分利用围岩自身的稳定性和强度；根本消除棚式支护空顶产生的瓦斯积聚、煤层自燃
最大水平应力理论的特点： ➢ 论述了巷道围岩水平应力对巷道的稳定性的影响及锚杆支护所起的作用。 ➢ 在设计方法上，借助于计算机数值模拟不同支护情况下锚杆对围岩的控制效果，进行优化设计。 ➢ 在使用中强调监测的重要性，并根据监测结果修改完善初始设计。
围岩强度强化理论

GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范

14 煤（岩）柱宽度 15 采动应力 16 粘结强度
煤（岩）柱的实际宽度
巷道与周围其他巷道、回采工作面的空间与时间关系，采动影响范围与大小在井下短锚固拉拔试验中，锚杆在不同岩层、煤层中的粘结强度
技术要求
2.1.2 现场调查内容：
（1）巷道工程地质条件；（2）生产条件。
2.1.3 巷道工程地质条件：
地质构造
巷道周围地质构造的分布情况，由工作面地质说明书给出
水文地质条件
巷道涌水量、水质等参照工作面地质说明书；水对围岩物理力学性质的影响通过实验确定
巷道埋深
地表到巷道地板的垂直距离
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
（3）巷道掘进方式；（1）巷道用途与服务年限；
（6）煤（岩）柱尺寸。（4）巷道周围采掘工程分布状况；（2）巷道断面形状及尺寸；
技术要求
2.1.5 巷道围岩地质力学评估内容：（1）围岩物理力学参数测定；（2）围岩结构测量与力学性质测定；（3）围岩应力测量。
2.1.6 巷道围岩地质力学参数测试要求：（1）应根据矿井开拓部署和采区划分合理安排测试；（2）测点应具有代表性；（3）应能最大程度地反映整个井田或采区的实际情况。
2.1.7 （1）围岩物理力学参数通过实验室岩样实验获得，其参数为：围岩真密度、视密度、孔隙率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、变形模量、
泊松比、粘聚力、内摩擦角和水理件质等。（2）井下岩样的采取、包装应符合GB/T 23561.1-2009的规定；（3）单轴抗压强度、变形模量等可采用井下原位测量方法获得。

煤巷锚杆支护技术规范

巷锚杆支护施工质量，从而在一定程度上影响了煤巷
锚杆支护技术的推广和应用。
二、煤巷锚杆支护技术规范编制过程
煤巷锚杆支护技术推广应用以来，国家煤炭行业管理部门一直计划编制有关技术规范。早在1996 年，原煤炭部科教司和软岩支护专家组就准备编制
我国煤巷锚杆支护技术规范，但由于煤炭行业管理
体制改革、以及煤巷锚杆支护技术尚不完全成熟等
锚杆支护技术以及配套机具、支护材料、监测手段等
日趋完善，编制行业技术规范的时机逐渐成熟。2005
年，煤炭协会支护专业委员会成立了由科研院所、大
专院校、煤炭企业、设备制造厂家等十多家单位、专家组成的标准起草小组，在总结和借鉴国内各个矿区
二、煤巷锚杆支护技术规范编制过程
锚杆支护成功经验的基础上，确定了规范编制的基本原则、大纲和内容，历时两年和多次讨论、修改和审定，于2007年底完成定稿，目前已报送中国煤炭工业协会标准化技术委员会审核，将于2008年上半年批准执行。《煤矿煤巷锚杆支护技术规范》编制和执行，对于实现我国煤矿煤巷锚杆支护管理进一步规范化、标准化和科学化，促进矿井安全生产具有十分重要的意义，必将极大地促进煤巷锚杆支护快速健康发展。
五、《煤巷锚杆支护技术规范（试行）》
3.9 树脂锚固剂：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形。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。 3.10 锚固长度：锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。 3.11 端头锚固：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。 3.12 全长锚固：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90％。
原因，新的规范始终未能出台，形成管理真空。
2000年以来，国内部分重点煤炭企业如山东兖

煤巷锚杆支护成套技术

煤巷锚杆支护成套技术【摘要】经过近年来的快速发展，煤巷锚杆支护技术已基本形成了由设计方法、支护材料、施工机具、工程监测等构成的煤巷锚扦支护成套技术。

【关键词】锚杆支护；技术研究1.巷道围岩地质力学测试围岩内应力、地应力是巷道变形和破坏的根本原因，巷道围岩地质力学测试工作是煤巷支护设计、施工和维护管理中的一项基本工作；我国已经研制开发了井下巷道围岩强度测试技术、巷道围岩结构测试技术、水压致裂法地应力测量技术，并在兖州、潞安、新汶、邢台、晋城等矿区的应用中取得显著成效。

水压致裂法地应力测量原理，是通过在封隔钻孔段注高压水而使钻孔破裂，根据钻孔破裂时的压力和方向确定主应力的大小和方向。

水压致裂法量测应力不需要套芯，测试过程简单，可以快速、经济地进行大面积量测，特别是在量测水平应力方面具有明显优势。

针对煤矿井下巷道特点，目前开发研制的YY-56型矿用便携式水压致裂地应力测量仪器，可快速、准确、大面积地测量煤矿巷道围岩地应力。

2.锚杆支护设计在多年锚杆支护实践经验基础上，根据煤巷特点并借鉴国外先进技术，我国成功开发了锚杆支护动态信息设计法。

该设计方法包括试验点调查和地质力学评估、初始设计、井下监测、信息反馈和修正设计、变形和安全监测等技术内容。

其中，试验点调查评估包括围岩强度、围岩结构、地应力和锚固性能测试等内容。

锚杆支护初始设计采用有限差分软件FLAC、离散单元法软件UDEC等进行。

为使锚杆支护设计具有较高的科学性和可靠性，在大量示范巷道数值计算、设计的基础上又开发出专用设计软件系统。

计算结果用经验法比较修改后，在井下巷道进一步实施试验验证。

3.锚杆支护材料锚杆支护材料的力学特性显著控制着锚杆支护效果关系着巷道支护成本和矿井的经济效益。

3.1高强度锚杆支护材料经过近年的研究和试验，人们逐步认识到高强度锚杆支护材料的重要性。

目前我国已经能够轧制无纵筋左旋螺纹钢锚杆，并采用优质钢材或经中频调质而达到高强度和超高强度级别。