国内外锚杆应用的现状与发展
国内外锚杆应用的现状与发展
前言：岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术.它是一种结构简单的主动支护,它能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、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. 自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100 多年的发展历史. 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21 世纪- 地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
1 锚杆锚固的特点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,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆) ,依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
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,在土木工程(包括采矿工程) 中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的. 与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:1. 1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。
锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以锚杆支护更有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
国内锚杆支护技术的发展与展望
就目 前而言 ， 国外锚杆支护技术以澳大 利亚、 美国发展最为迅速 ， 国锚杆支护比重 两
已接 近 １０ ， 技术 水平 居于世 界前 列 。 ０％ 其
段， 锚杆技术被列为重大科技攻关项 目之一，
在锚杆 中采 用 高强 度 超 长锚 杆 ， 架 锚杆 支 桁
２ 我 国锚杆支护技术 的发展现 状
证体系 ， 根除伪劣产品。同时 ， 针对困难和特 殊条件 ， 还应不断开发锚杆支护新材料和新 品种 ， 满足生产要求。
・
步加紧研制与试验 ， 以实现掘支平行作业 ，
５ ・ ９
ｄ 完 善与提 高 锚 杆 支 护施 工 机 具 ， 发 ． 开 新产 品 。 我 国在 煤 巷 锚 杆 钻 机 方 面做 了大 量 工
ｆ加强锚 杆 支护人 员培 训 。 ．
煤巷锚杆支护理论 ， 形成科学 的实用设计方 法， 根据 不 同的巷道 围岩类 别 ， 用不 同的锚 采 杆支护形式完善锚杆监测技术 ， 经济实用 的 锚 杆钻 机 ， 高 锚杆 支 护 的 安 全可 靠 性 。 只 提
要 我们 认真对 待 ， 注重研究 ， 锚杆 支护将 会迎
难 以发 挥 。这 主要是施 工和 管理人 员 的理论 水平偏低 ， 对监测的认识不足， 且缺少正确的
指导方 法 。
些问题 。其 自身存在可靠性、 安全性较差 ； 机
械 用具 可 靠 性 不 高 ， 备 不 配 套 ； 料 不 配 设 材 套、 不过 关 ； 锚杆 检测 仪器 和检 测技术 的监测 手 段都 不完 善等 问题 。 ａ对锚 杆 支护 机理 的 认识亟 待提 高 。 ． 目前 ， 用锚 杆 的设 计 方法 ， 沿 采用 悬 吊、
杆支护的合理性 、 安全性无法得到保证。在 我 国煤 矿应 积极 推 广 先 进 的设 计 方 法 ， 现 使
2023年锚具行业市场分析现状
2023年锚具行业市场分析现状锚具行业市场分析现状锚具是指用于固定或连接物体的工具或设备，广泛应用于建筑、航海、农业等领域。
随着社会经济的发展和技术的进步，锚具行业市场也在不断扩大。
本文将对锚具行业的市场分析现状进行具体介绍。
一、市场规模目前，全球锚具行业市场规模逐年扩大，预计在未来几年内仍将保持稳定增长。
根据市场研究报告，2019年全球锚具市场规模约为500亿美元，预计到2025年将达到700亿美元。
主要驱动力包括建筑业、能源行业、航海业等的快速发展。
二、市场竞争格局锚具行业市场竞争激烈，主要品牌企业有国内外众多知名企业，如Hilti、明阳等。
在国内，锚具行业分布较为集中，主要集中在沿海地区和一些经济发达地区，竞争格局相对较为合理。
三、市场需求趋势随着城市化进程不断加快，建筑业的发展将持续拉动市场需求，其中锚具作为建筑结构中不可或缺的固定工具，市场需求将保持增长。
另外，随着经济的快速发展和投资力度的加大，能源行业、航海业等的发展也将进一步推动锚具市场需求。
四、市场产品特点锚具产品种类繁多，包括预埋式锚具、化学锚固剂、锚杆锚索等。
这些产品在使用时需要兼顾强度、耐腐蚀、抗震等特性。
在产品设计方面，随着科技的进步，新材料、新工艺的应用将为市场带来更多可能性。
五、市场发展机遇与挑战市场发展机遇主要源于以下几个方面：首先，国家政策的支持将促进锚具行业的发展。
例如，政府对基础设施建设的投资力度加大，将带动市场需求的增长。
其次，城乡建设和房地产业的快速发展也将为锚具行业提供机遇，例如新房建设和旧房翻修等。
然而，市场发展也面临一些挑战。
首先，价格竞争激烈，市场份额争夺激烈，企业需要通过不断提升产品质量和服务水平来提高竞争力。
其次，锚具行业存在一定的技术壁垒，企业需要不断创新和研发，提高产品的技术含量和附加值。
六、市场发展趋势与前景未来几年，锚具行业将继续保持稳定增长趋势。
首先，随着经济的发展和城市化进程的推进，建筑业将持续增长，对锚具的需求将保持增长。
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。
锚杆支护现状及其发展趋势
矿巷道 的锚 喷支护 首次 提 出的。该 理论 认 为 ， 由于巷
道 的掘进 ， 破坏 了原岩应力 的平衡 ， 变 了原岩应 力状 改
作者简介 ： 齐俊铭 （９ ４ ， ， １７ 一） 男 山东省邹城 市人 ， 工程 师 ， 山东科 技大学采矿工程专业毕业 ， 大学学历 ， 现任东滩煤矿掘进二 区区长 。
到 较 广 泛 的推 广 和 应 用 。 ２ １ 锚 杆 支 护 理 论 ．
锚杆锚 固是在地层 中通过锚杆将结构物 与地层 紧 紧连锁在一起 ， 赖锚 杆与周 围地层 的抗剪 强度 传递 依
结构物 的拉力 ， 使地层 自身得到加 固， 达到保 持结构物
和岩体稳定 的 目的。与传 统 的支护方 式相 比较 ， 锚杆 锚 固技术是一种结构简单 的主动支护 ， 有其鲜 明特点 ： （） １ 能在地层开挖后 ， 即提供 支护 抗力 ， 立 有利 于 保护地层 的固有强度 ， 有效阻止地层 的进 一步扰动 ， 控
１７ ８２年英 国北 威 尔士 露天 页岩 矿首 次应 用 锚杆
｝收 稿 日期 ：０ １— ２—１ ２１ ０ ５
大学压力研究所在分析 已有成果 的基 础上提 出的 。该 理论揭示 了锚 杆的作 用原 理和加 固围岩 的实质 ， 为 并 合理确定锚杆支护参数提 供了合 理的理 论依据 。
（） ３ 围岩 松 动 圈 理 论 。它 是 中 国矿 业 大 学 针 对 煤
一
１ ．
电动机 的正、 反转运行操作 ， 须在接触 器 Ｋ 的 必 Ｍ 线 圈已得 电动作 且变 频器 （ 、 、 Ｒ ｓ Ｔ端 ） 已得 电 的状态
［］ ２ 王廷才． 编著 ， 变频器原理及其 应用 一 ２ ， 第 版 机械工业 出版社 ，
国内外锚杆应用的现状与发展
前言：岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术.它是一种结构简单的主动支护,它能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、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. 自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100 多年的发展历史. 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21 世纪- 地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
1 锚杆锚固的特点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,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆) ,依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
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,在土木工程(包括采矿工程) 中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的. 与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:1. 1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。
锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以锚杆支护更有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
国内外可回收式锚杆应用与研究现状
国内外可回收式锚杆应用与研究现状【摘要】作为岩土工程中的锚杆锚固技术已成为工程施工中的一个重要的技术环节，并被广泛应用于基坑工程、铁路工程、水利水电工程、边坡工程、地下室工程、抗浮工程、隧道工程以及矿山巷道工程中。
二十一世纪以来，可回收式锚杆的出现以及研究发展已成为国内外一个重要研究创新发展方向。
本文对国内外可回收式锚杆技术的应用与研究现状进行了一个初步的总结归纳并对其创新发展提出了一些展望。
【关键词】锚固技术；锚杆支护；可回收式锚杆技术；创新发展0.引言进入二十一世纪以来，世界经济进入高速发展阶段，特别是中国经济的发展的速度更是处于领跑状态，我国在基础建设上的大力投资以及发展前所未有。
作为岩土工程一个重要分支的锚杆锚固技术也得到了跨越式的发展，广泛应用于基坑工程、铁路工程、水利水电工程、边坡工程、地下室工程、抗浮工程、隧道工程以及矿山巷道工程等工程施工领域。
作为近代岩土工程领域中的一个重要分支，使用岩土锚固，可以充分调用和提高岩土体的自身强度和自稳能力，改善岩土体的应力状态，大大缩小结构物体积和减轻结构物的自重，显著地节省了工程材料，提高施工过程的安全性，岩土锚固技术已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题经济、有效的方法之一。
锚杆支护技术，无论是用于临时支护还是永久支护，作为施工后留在岩体土层中的锚杆，一般将永久埋于地下及土层中，造成地下空间的污染，同时锚杆施工后，其锚固段和一部分自由段将超出暴露在该建筑物的征地红线范围外，这样在该建筑物周围开发其他建设项目时，必将造成基础施工的麻烦。
为了解决这个问题，国内外提出了可回收式锚杆技术这个创新观点。
此观点的提出，正好解决锚杆技术在工程实践中的一些问题困难，同时可以带来一定的经济效益以及节约大量的社会资源。
1.国内外可回收式锚杆技术的现状锚杆加固技术特别是在边坡护理工程、地下结构工程、基坑工程、矿山巷道支护工程、抗浮工程、抗震工作等领域中更是发挥了其举足轻重的地位和取得了一定得工程成果。
锚杆支护技术
锚杆支护技术锚杆支护技术一、锚杆支护技术现状和展望锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向，是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。
我国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来,不论在理论上，还是在实践应有中已取得了长足的进展，促进了我国煤炭工业的发展.锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件（木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等）系统组成的。
这些杆件配以支撑件和背板（也可以不用）,靠它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。
用预拉紧方法安装的锚杆，提高了岩石分层之间的摩擦阻力，同时将两支撑点间的岩层夹紧，以岩梁和岩拱的形式构成承载结构.尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性,但是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。
现代锚杆支护理论认为，岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义，主要有以下几个方面。
①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上，松软有裂隙岩层的几个分层，彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构.②松软不稳定的岩石分层，彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。
③在掘进巷道时,被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。
⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。
在采矿实践中,锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。
单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆,彼此之间没有力学科系.组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件，把两个或几个锚杆联成统一的整体.锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。
按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。
主动锚杆预先张紧装入钻孔中，以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。
随着锚杆预应力的加大,相应增加了岩层分层面之间的摩擦力，提高了巷道的稳定性。
安装被动锚杆时不给杆体以预应力，因此就比主动锚杆安装密些,其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等.按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。
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。
国内外锚杆钻机的现状及发展趋势
国内外锚杆钻机的现状及发展趋势锚杆支护是近年来发展较快的一种井巷支护方法，通过锚入围岩内的锚杆，改善围岩本身的力学状态，使支护体与围岩本身形成一个统一的能够承受载荷的结构体，从而提高岩体自身的强度，阻止或延缓围岩的变形发展，有效地保持围岩的完整性和巷道断面形状。
锚杆钻机是锚杆支护施工中的关键施工设备。
锚杆支护的施工速度和支护质量的好坏很大程度上取决于锚杆钻机。
锚杆支护钻机技术已是影响锚杆支护施工速度、质量、效率的关键技术之一。
因此，研究性能好、可靠性高、符合我国煤矿实际情况的锚杆钻机是发展我国锚杆支护技术关键技术之一。
1 国外锚杆钻机的现状及发展趋势早在20世纪40年代，国外已将锚杆支护技术应用于巷道支护工程。
随着锚杆支护技术发展，锚杆钻机作为锚杆支护的主要施工机具，就成为该项技术发展的重点。
经过几十年的研究与攻关，锚杆钻机已从当初的功能单一、技术含量低、可靠性差、安全性差、笨重发展到今天的功能齐全、可靠性好、安全性好、自动化水平高的新型钻机。
在锚杆支护技术应用初期，国外在锚杆支护施工中采用普通凿岩机械钻凿锚杆孔，人工安装锚杆，用扳手拧紧螺母。
到20世纪50年代初，美国、瑞典等西方国家已广泛应用伸缩式气动凿岩机钻凿顶板锚杆孔，同时，美国已研制成功钻车式锚杆钻机并在支护工程中推广使用。
国外仅用了10 a左右时间就实现了锚杆支护的机械化。
20世纪50年代末，随着锚杆支护理论及设计方法的不断完善，英国等国家率先将锚杆支护技术应用于煤矿巷道支护。
为适应煤矿巷道断面积较小的特点，英国、波兰等国研发了单体电动和液压回转式锚杆钻机。
20世纪70年代，为适应大断面巷道锚杆支护快速施工，美国英格索兰、法国赛克马、瑞典阿特拉斯等凿岩设备公司陆续推出了功能多、机械化程度高的台车式锚杆钻装机。
该类钻机既能钻锚杆孔，又能安装锚杆，基本实现了锚杆孔施工、锚杆安装的机械化。
20世纪80年代至20世纪90年代，澳大利亚成功研制了轻型支腿式气动锚杆钻机，并在澳大利亚、英国、中国、波兰和印度等国的煤矿得到广泛应用。
锚杆钻机的发展现状
锚杆钻机的发展现状锚杆钻机是实现锚杆支护技术的重要机械设备，随着锚杆支护技术的飞速发展，用于钻凿锚杆孔的锚杆钻机也得到了快速发展。
展望它的发展，有助于不断促进锚杆钻机设备的技术进步，使其更加适应现代支护技术的需要。
本文就目前煤矿专用锚杆钻机的现状作以阐述，希望对今后锚杆钻机的研制生产有所参考。
1 国外锚杆钻机技术发展状况目前，国外应用较为普遍的单体锚杆钻机主要有风动和液压锚杆钻机两种。
风动锚杆钻机有澳大利亚的克莱姆公司WOMBAT型，阿明克公司GO．PHER型和瑞典PRB一300型等；液压锚杆钻机有英国WlSP型，澳大利亚PROBAM型等。
特别是澳大利亚在风动锚杆钻机方面一直保持着较为领先的技术和产品，主要有柱塞马达与齿轮马达2种，采用玻璃钢碳素纤维支腿，产品特点是重量轻、扭矩大、噪音低、耗气量小、机身矮等。
新型锚机组的出现虽然只有l0多年，这种一体化的锚杆支护技术在国外越来越受到重视，发展也很快，常采用性能优良、技术先进、操作维修方便、应用范围广的锚杆钻机与采掘设备配套的锚机组。
如乔伊公司生产的14CM10型采掘锚机组，12ED18型采锚机组，鲍拉特公司的E230型掘锚机组，郎艾道公司的RBI一50L型锚杆钻车等班工作效率已达120—240根。
2国内锚杆钻机的研制状况我国煤矿专用锚杆钻机的研究始于20世纪70年代末，先后研制过机械支腿式锚杆钻机、钻车式锚杆钻机，支腿与导轨式液压锚杆钻机、支腿式气动锚杆钻机、非机械传动电动锚杆钻机、机载式锚杆钻机等。
已形成液压、电动、气动三大系列30多个品种。
(I)液压锚杆钻机液压锚杆钻机是通过液压马达驱动旋转切削破岩的。
通常都附带泵站，由泵站输送的液压油提供动力．带动液压马达转动。
现多采用低速转动的结构，省去齿轮传动机构，直接带动钻机。
液压锚杆钻机可分为单体型和手持型2种形式。
单体钻机主要是MZ系列，由主机、操纵架和泵站三大部分组成。
这种机型只能钻顶部锚杆孔，但钻孔平稳，一次推进行程长。
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨 毕业论文
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨毕业论文锚杆支护是一种常用的地下工程支护方法，其用途广泛，如隧道、矿井、大坝等。
锚杆支护的主要作用是对地表或地下结构产生的荷载进行承受，并通过锚杆将荷载传递到地质固体层中。
随着科学技术的不断发展，锚杆支护理论也在不断完善和发展。
本文将对锚杆支护的理论现状和发展趋势进行探讨。
一、锚杆支护理论现状锚杆支护理论的研究主要包括锚杆-混凝土界面的粘结力学、锚杆-地层界面的摩擦力学、锚杆的强度和稳定性分析、锚杆组合体的力学行为、锚杆支护的应用范围等方面。
1. 锚杆-混凝土界面的粘结力学锚杆-混凝土界面的粘结力学是锚杆支护理论中的基本问题，钩状锚、牛角锚、梁式锚等均要靠粘结力传递荷载。
混凝土表面的粗糙度、锚杆表面的形状和纹路、锚杆与混凝土之间的接触质量和水泥和骨料的连接等影响锚杆与混凝土之间的粘结强度。
因此，锚杆-混凝土界面粘结力的模型可以从材料宏观和微观两个方面建立。
2. 锚杆-地层界面的摩擦力学锚杆-地层界面的摩擦力学是锚杆支护理论中的另一个重要问题。
在众多应用中，通常使用钢筋混凝土锚杆以及混凝土墙支撑工程。
在这些情况下，锚杆与地层之间不可能达到完全粘结。
在这种情况下，摩擦力是向地层传递荷载的主要手段。
因此，研究锚杆-地层界面的摩擦特性和力学行为非常重要。
3. 锚杆的强度和稳定性分析锚杆的强度和稳定性分析是锚杆支护理论中的重要问题。
在设计过程中，首先需要确定锚杆的受力状态、荷载和衬砌变形等参数。
然后，通过应力、应变和变形等方面的计算，确认锚杆的强度安全系数和锚杆的稳定性。
4. 锚杆组合体的力学行为锚杆组合体的力学行为是锚杆支护理论研究中的重要问题。
锚杆支护是多个力学单元组成的复杂力学系统，因此，研究不同材料和结构的组合体在不同受力状态下的力学行为、稳定性和安全性，是锚杆支护理论发展的重要方向。
5. 锚杆支护的应用范围锚杆支护的应用范围非常广泛，如地铁、隧道、矿井等，可以为这些工程提供良好的支护效果。
现阶段锚杆支护技术发展情况简介
现阶段锚杆支护技术发展情况简介目录一，技术原理介绍。
二，锚杆支护的优缺点。
三，锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。
四，我国锚杆支护技术的现状及改进方法。
（一），我国锚杆技术发展历史。
（二），煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。
（三），锚杆支护技术的改进方法。
锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。
为了更好地了解该项技术，服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者，本文以煤矿锚杆支护技术为例，介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。
另外，本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题，并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
一，技术原理介绍。
在巷道开掘后，由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中，岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程，巷道周边围岩产生塑性变形，并从周边向岩体深部扩张，出现塑性变形区，同时引起应力向围岩深部转移，导致周边围岩松散、破碎和发生位移，从而导致巷道变形。
软岩中，岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。
软岩围岩里多为松软的粘土质岩层，巷道开掘后，粘土岩经不同程度的浸水或风化，体积增大和相应的引起压力增大，围岩松动圈和塑性变形发展很快，给巷道稳定性带来影响，不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。
所以软岩巷道掘进时受松动圈及塑性变形的影响，巷道稳定性较差。
锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形，它起到阻止变形的作用。
锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中，正常情况下，锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带，这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动，而且锚杆本身也有抗剪销钉的作用，能有效的防止层间滑动。
在这种情况下，锚固层不仅能保持自身的稳定性，而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。
根据围岩性质和结构不同，锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护技术的应用现状及发展趋势摘要基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究，锚杆支护的优越性越来越得到认可，本文阐述了锚杆支护技术及其分类，总结了锚杆支护技术的作用原理，并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。
运用支护设计中常用理论及方法，对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价，高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。
同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论，并对未来的发展趋势进行了初步分析。
关键词：锚杆支护；支护原理；应用现状；发展趋势摘要 (I)一、概述 (1)二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1)（一）锚杆支护技术 (1)（二）锚杆的分类 (2)（三）锚杆支护适用条件及优缺点 (6)（四）锚杆支护的设计与施工 (6)三、锚杆的支护原理 (7)（一）目前，已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种： (7)（二）近年来，又提出了新的支护理论，主要有以下几种: (9)四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10)（一）国外锚杆支护技术的现状 (10)（二）国内锚杆支护的现状 (12)（三）国内外锚杆支护技术的对比 (12)五、锚杆支护技术发展趋势 (13)（一）锚杆支护技术的改进 (13)（二）锚杆支护技术的发展趋势 (15)参考文献 (16)一、概述锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式，由于其具有安全、高效、低成本等优点，在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。
1872年，英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后，1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。
到了20世纪40年代，锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。
目前，在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中，锚杆支护已经占到了接近100％。
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，直到1978年才开始重点推广，80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护，90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术，目前已得到较广泛的推广和应用。
1中国锚杆工程.锚杆支护技术现状
目录锚杆支护的技术优越性 (2)国内外锚杆支护的发展现状 (4)国外锚杆支护的发展现状及技术特点 (4)我国煤矿锚杆支护技术的发展现状及存在问题 (8)我国的煤炭资源丰富，煤炭产量居世界首位，而且煤炭在我国一次能源生产和消费中占75%左右。
据有关部门预测，在未来20~50年内，我国一次能源生产和消费以煤为主的格局不会改变[1][2]。
由于我国煤炭赋存条件复杂，绝大多数矿井采用井工开采。
巷道作为煤矿井下生产的脉络，每年巷道掘进和维护达千万米，保持其畅通和完好状态对改善井下的劳动条件和作业环境以及防止巷道顶板事故，保证矿井正常生产和安全生产具有重要意义。
锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对巷道围岩强度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之具有支护成本较低，成巷速度快，劳动强度减轻，提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺，明显改善作业环境和安全生产条件等优点，可提高矿井的技术经济效益，因而成为世界各国矿井巷道的一种主要支护形式，代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。
锚杆支护的技术优越性采用锚网支护技术不仅能够显著提高巷道支护效果，增加安全程度，而且可以节约大量的支护和维修费用，在减轻工人劳动强度的同时，能够改善井下作业环境，为矿井高产高效创造条件。
它与传统的棚式支护相比具有十分明显的技术优越性。
（1）改善围岩受力状态巷道开挖后，围岩的受力状态发生改变。
不同部位的岩体，由于其受力状态不同，所表现出的强度特性也各不相同。
当打入锚杆后，由于锚杆与围岩的相互作用，使得巷道围岩受力状态又发生改变。
主要表现在[3][4]：①锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体刚度，增强了岩体的抗变形能力，加强了岩体的整体性；②由于锚杆的抗拉作用，当锚杆穿越破碎岩层深入稳定岩层时，对不稳定岩层起着悬吊作用；③对于层状岩体，由于锚杆的作用，对岩层离层的产生有着一定的阻碍作用，并增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗剪作用阻止岩层间产生相对滑动，从而将各个岩层夹紧形成组合梁，提高了岩层的承载能力；④由于锚杆的作用，从而形成了 3作用面，改变了边界岩体的受力状态，使其由二维应力状态转化为三维受力状态，提高了岩体的承载能力。
2024年矿用锚杆市场发展现状
矿用锚杆市场发展现状引言矿用锚杆是一种广泛应用于矿山和隧道工程中的地下支护设备。
它以其优异的性能在矿山行业中得到广泛应用，为矿井、矿道和隧道提供稳定、安全的支撑。
本文将从市场规模、应用领域、发展趋势等方面，对矿用锚杆市场的现状进行分析。
市场规模矿用锚杆市场在过去几年里呈现出稳步增长的趋势。
据市场研究数据显示，矿用锚杆市场的规模预计在未来几年将继续保持增长，预计到2025年将达到X亿元。
这主要归因于中国矿山行业的不断发展，以及对工作环境安全和生产效率的不断要求提高。
应用领域矿用锚杆的应用领域主要集中在矿井和隧道工程。
随着矿山和隧道工程的不断扩大和深入发展，矿用锚杆在地下支护领域的需求也在不断增加。
这些工程项目中，矿用锚杆主要用于支撑和加固巷道、坑道、煤矿巷道和非煤矿巷道等地下工作面，确保工程施工的稳定性和安全性。
产品特点与技术进展矿用锚杆的产品特点主要体现在以下几个方面：1.强度高：矿用锚杆通常采用高强度材料制成，具有较高的抗压、抗拉能力和耐久性，能够承受较大的荷载和地压力。
2.安装便捷：矿用锚杆的安装过程相对简单、快速。
因此，在矿山和隧道施工中广受欢迎。
3.耐腐蚀：矿用锚杆通常采用耐腐蚀材料制作，能够在恶劣的环境中长时间使用。
4.高效性：矿用锚杆能够提高施工效率，减少施工时间和人力成本。
随着科学技术的不断发展，矿用锚杆的技术也在不断进步。
一些新材料的应用以及先进的锚固技术的使用，提高了矿用锚杆的性能和质量，满足了不同工程项目的需求。
发展趋势未来矿用锚杆市场的发展将呈现以下趋势：1.技术创新：随着矿山工程的不断深入，对矿用锚杆的性能和安全性要求越来越高。
因此，未来矿用锚杆市场将加大对技术创新的投入，提出更高的要求。
2.产品多样化：随着矿井和隧道工程的种类和规模不断增加，对矿用锚杆的需求也将更加多样化。
出现了许多具有不同材料、规格和型号的矿用锚杆产品。
3.市场竞争加剧：随着市场规模的扩大，矿用锚杆市场的竞争也在不断加剧。
中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析(报告精选)
北京先略投资咨询有限公司中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析(最新版报告请登陆我司官方网站联系)公司网址: 目录中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析 (3)第一节中国锚杆行业发展分析 (3)一、2009-2013年中国锚杆行业发展态势分析 (3)二、2009-2013年中国锚杆行业发展特点分析 (3)三、2009-2013年中国锚杆行业市场供需分析 (4)第二节中国锚杆产业特征与行业重要性 (5)第三节锚杆行业特性分析 (5)第四节2013年中国锚杆市场规模分析 (6)第五节2013年中国锚杆区域市场规模分析 (7)一、2013年东北地区市场规模分析 (7)二、2013年华北地区市场规模分析 (7)三、2013年华东地区市场规模分析 (8)四、2013年华中地区市场规模分析 (9)五、2013年华南地区市场规模分析 (9)六、2013年西部地区市场规模分析 (10)第六节2014-2018年中国锚杆市场规模预测 (11)中国锚杆行业发展现状分析及市场规模分析第一节中国锚杆行业发展分析一、2009-2013年中国锚杆行业发展态势分析随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，浅部资源日益减少，国内外矿山都相继进入深部资源开采状态。
随着开采深度的不断增加，工程灾害日趋增多，如矿井冲击地压、瓦斯爆炸、矿压显现加剧、巷道围岩大变形、流变、地温升高等，对深部资源的安全高效开采造成了巨大威胁。
因此，深部资源开采过程中所产生的岩石力学问题己成为国内外研究的焦点。
我国煤矿开采深度以每年8m一12m的速度增加，东部矿井正以每10年100补250m的速度发展。
近年己有一批矿山进入深部开采。
2010年中国矿大何满朝教授领导的科研团队针对深部软岩稳定性控制问题，从深部地应力场测试分析入手，以软岩大变形机理为突破点，研发了适应于软岩巷道大变形特点的“恒阻大变形锚杆（锚索）”，以此为从础，建立了在关键部位加强支护的软岩巷道非对称大变形控制设计方法，提出了“大断面、预留量、恒阻大变形锚杆、多次加压注浆”的大变形软岩巷道支护理论，并开发了适合于大断面岩巷、大断而交叉点、铜室群和控制底撇等矿山深部开挖大变形控制锚杆（锚索）专利支护技术。
煤矿锚杆支护技术现状与展望
煤矿锚杆支护技术现状与展望摘要本文通过介绍国内外煤矿锚杆支护技术现状，分析了我国锚杆支护技术发展过程中出现的问题，并对我国煤矿锚杆支护技术进行展望。
关键词煤矿；锚杆支护；现状；展望1 国内外锚杆支护技术的现状1.1 美国煤矿的锚杆支护技术现状除中国以外，美国是世界上第二大产煤大国，也是较早把锚杆作为煤矿顶板主要支护方式的国家之一。
目前，美国是世界上锚杆使用数量最多，锚杆支护技术最成熟、最先进的国家。
锚杆的作用是可以有效地控制围岩，加强围岩的稳定性，美国几乎在煤层中布置了其所有井下巷道，锚杆支护每年被应用在约26 000km的煤巷中。
美国利用先进的技术手段，使锚杆的生产效率居于世界首位。
据统计，美国每年只有不到10人死于顶板冒落，可见其锚杆支护技术应用非常成熟，可靠性很强。
1.2 澳大利亚煤矿的锚杆支护技术现状澳大利亚拥有居于世界领先水平的锚杆机具装置研制水平，现在主要集中精力发展特种锚杆：如注入式锚杆、采区高预应力锚杆和纤维增强塑料锚杆（其重量仅为钢材的1/4，刚度却比钢材还要高）等。
关于安装锚杆机具，如新型锚杆安装机ABM20，一次可同时安装六根顶板锚杆；旋扭预紧装置，通过在螺母和托板加承压滚珠，承载达到90kN左右。
1.3 德国煤矿的锚杆支护技术现状德国普通锚杆支护达到8%~20%的移近量，可拉伸锚杆和滑动锚杆的极限移近量可达到30%~35%。
现在影响德国煤炭工业发展的一个主要因素是长壁工作面采区煤巷掘进速度滞后，煤巷每掘进一米，需要安装两根煤壁锚杆和六根顶板锚杆，每班安装锚杆的根数也会变化。
由于连续采矿机在煤矿中被广泛应用，导致锚杆安装速度跟不上工作面回采速度，某些煤矿逐渐采用了位置变换开采法。
1.4 南非煤矿的锚杆支护技术现状由于南非大多数矿井煤层顶板是硬砂岩顶板，顶板条件好，比较容易支护，锚杆安装速度很快，不影响采煤作业。
南美一些煤矿安装了顶板岩层监控系统以防煤层顶板出现局部冒落，这样有效维护了矿井安全生产。
锚杆的发展历史
1、锚杆支护技术的发展历史1.1 外国锚杆支护技术的发展现状由于锚杆支护显著的技术经济优越性，现已发展成为世界各国矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要形式。
再在20世纪40年代，美国、前苏联就已在井下巷道使用了锚杆支护，以后再煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中迅速得到了反战。
西欧、中欧一些主要产煤国家，过去巷道支护主要采用金属支架支护，随着巷道维护日益困难和支护成本的增加，各国均在积极发展锚杆支护。
几十年来，世界锚杆支护经历了如下发展过程：20世纪40年代，机械式锚杆研究与应用；50年代，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究；60年代，树脂锚杆推出并在矿山得到应用；70年代，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到应用，同时产生了新的设计方法，锚索支护技术也开始在煤矿巷道支护中应用；80年代混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆、特殊锚杆等得到应用，树脂锚固材料得到改进。
美国、澳大利亚等国由于煤层埋藏条件较好，加之锚杆支护技术不断发展和日益完善，因而锚杆支护适用很普遍，在煤矿巷道的支护比重几乎达到了100%。
1.2 我国煤矿锚杆支护技术的发展现状我国从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，至今已有50年的历史。
20世纪60年代锚杆支护开始进入了采区，但由于煤层巷道围岩松软，采动影响后围岩变形量大，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、监测手段等还不够完善，因而发展缓慢。
煤巷锚杆支护不同于一般岩巷的锚喷支护，它的主要形式是单体锚杆、锚杆加金属网或锚杆加钢带加金属网，或者锚杆加钢筋量加金属网，简称锚网、锚带网、锚梁网支护。
在“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，取得了一大批水平较高的科研成果，并应用于新汉、铁法、兖州、峰峰、淮南等多个矿区，基本山解决了一般条件下巷道支护的问题。
但是由于困难条件，如复合顶板、破碎顶板、倾斜煤层顶板巷道，以及沿空掘巷等，锚杆支护的可行性和适用性还没有得到深入细致的研究。
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向摘要：随着我国经济水平的不断提高，对能源的需求也越来越大。
煤炭作为一种重要的能源资源，在我国一次性能源结构中占据着重要地位。
但是由于受到地质条件和开采技术等因素的影响，目前国内大部分矿井都面临着煤层松软、瓦斯含量高、顶板破碎等难题，严重制约了煤矿企业的安全高效生产。
因此，如何有效解决这些问题成为当前亟待研究的课题之一。
其中，采用锚杆支护可以很好地改善煤矿生产建设的力学特性，从而达到提升煤矿生产建设稳定性的目的。
本文重点研究锚杆钻机在煤矿生产建设中存在问题，并提出若干建议，旨在逐步提高锚杆钻机工作水平。
关键词：锚杆钻机；煤矿生产；存在问题；发展方向引言：随着我国经济社会的快速发展，对能源需求量不断增加。
为了满足日益增长的煤炭资源开采需要，必须加快机械化、自动化和智能化矿井建设步伐。
目前，国内外各大矿区已经广泛使用各种类型的掘进设备进行煤矿生产建设作业，其中最主要的是锚杆钻车。
它能够实现钻孔、装药、注浆等功能于一体，具有结构简单、操作方便、安全可靠等优点，被广泛应用于煤矿井下煤矿生产建设施工过程中[1]。
一、我国锚杆钻机的发展现状目前，国内外锚杆钻机主要有以下几种：第一，机械式。
该类型钻机是通过人力或者电力来驱动钻机进行钻进作业；第二，液动或电传动式。
该类钻机采用了液压、电气等技术对其进行操作和控制；第三，机电液一体化。
该类钻机将机械、电子以及液压等技术结合起来形成一个整体，实现了自动化运行；第四，智能化。
随着科技水平不断提高，智能化已经成为未来发展的必然趋势，因此，很多企业都开始研发智能型设备。
例如，某公司研制出一款新型锚杆钻机，可以自动完成钻孔工作，并且能够有效地降低劳动强度。
同时，还具有较高的安全性与可靠性。
此外，该设备配备了先进的传感器装置，可实时监测施工过程中的各项参数，一旦出现异常情况就会立即报警，从而避免事故发生。
另外，该设备还具备远程操控功能，只需要安装相应软件即可实现远程操控，不仅方便快捷，而且大大提升了效率。
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前言：岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术.它是一种结构简单的主动支护,它能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、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. 自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100 多年的发展历史. 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21 世纪- 地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
1 锚杆锚固的特点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,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆) ,依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
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,在土木工程(包括采矿工程) 中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的. 与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:1. 1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。
锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以锚杆支护更有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
与传统的架棚式支护相比,锚杆支护能更好地适应回采巷道围岩变形大的特点,并能保持围岩的完整性和稳定性,其支护效果优于工字钢支架,在工作面回采期间,工作面端头维护明显得到改善,提高了工作面的推进速度。
1. 2劳动强度低、效率高与传统架棚式支护相比,由于锚杆支护所采用的支护材料较少、重量较轻,巷道掘进时,极大地减少了支护材料的运输量,劳动强度也大为降低,有利于提高掘进工效。
工作面回采时,也省去了钢棚支架的回撤工作,既降低了工人的劳动强度,又提高了安全系数。
锚杆施工操作工序简单,可紧跟掘进工作面,便于组织掘进支护平行作业和一次成巷,有利于实现快速掘进支护机械化。
1. 3 经济效益明显采用锚杆支护可减少支护材料投入,降低直接支护成本。
由于锚杆支护基本不占用巷道的有效断面,所施工的断面即为净断面,因而在支护设计时,可以相应减少巷道断面,节省大量材料。
锚杆支护可以减少巷道维修量,节约维护费用。
总之,锚杆支护从支护材料、辅助运输、断面设计和维护费用等方面均可降低成本,经济效益明显。
2 国外锚固技术与理论研究的发展现状世界主要产煤国家, 近些年来锚杆支护技术发展很快。
继几乎全部使用锚杆支护的美国、澳大利亚之后, 英国也迅速赶了上来,经过几年的发展, 锚杆支护在煤矿占了主导地位英国自年从澳大利亚引进技术之后, 到年的锚杆支护比例从年的零上升到以上。
目前, 澳、英两国正向国外积极推销他们的锚杆支护技术。
印度、印尼、波兰、日本、南非等国都程度不同地予以引进。
一向以型钢可缩性支架支护技术著称的德国, 虽然采深大、地压大, 但近年来也在积极探索锚杆支护的可行性。
这些事实表明, 巷道锚杆支护技术已成为世界性发展趋势。
2、1 关于锚杆加固围岩的作用机理美国因其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低,因此倾向于悬吊理论和组合梁(加固岩梁)理论,而英国、澳大利亚巷道以受水平应力影响为主,尤其是澳大利亚相对英国其巷道围岩变形量及最大水平应力更剧烈,一般而言,英国、澳大利亚锚杆支护的设计理论倾向于加固拱(挤压支承拱) 理论。
2、2 关于锚杆加固设计方法美国目前有两种基本设计方法: 一为经验法,即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。
该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身,而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意,即由于顶板条件的不同,经验法并不全都有效。
二为理论法,亦称客观法,即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。
该方法一般是通过公式或者估算确定有关参数,有代表性的是兰和比肖夫RRU 准则和帕内克设计诺模图。
实践中常采用将上述两种方法相结合的设计方法。
澳、英两国在原采用理论法和经验性或试探法的基础上,认为锚杆加固设计必须保证巷道始终处于可靠的状态,而可靠的设计方法必须以对开挖引起的岩层变形、锚杆受力及加固效果的精确测量为基础。
在此基础上认为应采用以下两种手段相结合的设计方法:一进行巷道监测,确定围岩矿压显现及掘进和回采期间锚杆加固特性;二利用计算机模拟技术,模拟可能遇到的应力场范围内岩层矿压显现与锚杆加固的特性,以及评价新选择的各种锚杆加固。
澳大利亚把该设计方法的实施具体分为4个步骤: (1) 地质力学评估,包括对巷道围岩(顶底板及煤层) 力学性质测定、地应力(3 个主应力的大小和方向) 测试和现场调查; (2) 初始设计(即利用计算机数值模拟方法在巷道开掘以前进行) ; (3) 现场监测(即利用测力锚杆及位移计等对锚杆受力及围岩位移进行适时观测) ; (4) 信息反馈和修改、完善设计(根据现场监测的数据与曲线与初始设计进行对比,若相同则证明初始设计正确,否则应修正初始设计,调整锚固结构和参数,完成最终设计) 。
这个设计方法已被证明是成功的。
3 国内锚固技术与理论研究的发展现状我国在1955 年开始使用锚杆,但只是在近些年,我国锚固技术尤其是煤炭锚杆支护技术才得到迅速发展。
回顾我国锚固技术的发展,大体可分3个阶段:(1) 初期阶段。
50～60 年代,以钢丝绳水泥砂浆锚杆为代表,锚杆没有托板(盘) ,锚杆相互间缺乏联系,在这种情况下,锚杆只起悬吊作用,被动承载而不与围岩共同作用。
当时由于盲目扩大这类锚杆的应用范围,致使部分井巷冒顶失修,实际上阻碍了锚杆支护的发展。
(2) 组合锚杆支护阶段。
70～80 年代,国家“七五”和“八五”科技攻关将锚杆支护定为软岩巷道支护的主攻方向之一,使锚杆支护技术有了新的发展,进入了以钢带网和锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。
尽管这一阶段开发了多种结构形式的锚杆如各结构形式的可拉伸锚杆等,但仍以水泥药卷钢筋锚杆为主且尾部增加了托盘(板) 和螺母。
这一阶段中虽然也提出了锚杆施加预紧力问题,如我国规范规定锚杆螺母拧紧扭矩不应小于100N ·m ( 对于«16mm锚杆相应的预紧力不足20kN) ,然而规定的数值过低,施工中又缺乏保证,因而围岩和锚杆体系仍不能共同协调承担载荷,固岩和锚杆易被“各个击破”,限制了锚杆支护的进一步扩大应用。
以下为锚杆技术在我国的发展情况。
3. 1 应用领域和规模不断扩大锚杆支护技术除在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程中继续保持着良好的发展态势外,在重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗地震工程中也有了长足的进展。
我国锚杆的发展,自1993 年至1999 年,据初步统计,仅边坡工程与深基坑工程,锚杆的年用量约为3 000 km～3 500 km1. 2 标准化建设日趋完善中国于1986 年颁发了国家标准GBJ 86285 锚杆喷射混凝土支护技术规范,1990 年颁发了CECS 22∶90 土层锚杆设计施工规范,2001 年,修订后的GB 5008622001 锚杆喷射混凝土支护技术规范已经出台。
锚杆支护标准化建设的逐步完善,对我国锚杆应用的健康发展发挥了重要作用。
1. 3 高承载力锚杆的应用稳步增长近十年来,用于加固重力坝的锚杆的极限承载力、长度和锚固力的集中度均有稳步增长的趋势。
国内石泉、李家峡等电站的混凝土重力坝相继采用承载力设计值为6 000 kN～10 000 kN 的预应力锚杆加固。
李家峡电站在大坝加固中应用了承载力设计值为10 000 kN 的预应力锚杆。
我国高承载力锚固体系的设计和施工开始进入世界先进行列。
4 现存的主要问题(1) 锚杆各种作用效应的实现有赖于轴向承载能力的充分发挥,而全长锚固时锚杆中的最大轴力产生于锚杆中部区域的中性点,即最大轴力没有完全转化为对巷道围岩表面的托锚力,使围岩应力状态没有得到最大程度的改善。
(2) 对锚固结构的变形机理及变形适应性的认识还很缺乏。
对锚固体的结构特征及作用机理的认识还不够全面、准确。
对锚杆支护的对象及任务的认识还不够明确与具体。
(3) 深部围岩所受地压大,围岩条件复杂,锚杆支护难度大。
(4) 现有锚杆支护理论存在一定的局限性,难以满足复杂条件下,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
(5) 锚杆支护结构与围岩间的相互作用规律及效果尚不清楚,即不同的锚杆支护结构在不同的围岩条件下将会起到什么样的支护效果还无法把握,尤其是对破碎及松动变形范围内的锚固体所能形成的平衡结构形式及其力学特性还缺乏较深入的研究。
有关整体锚固结构的研究比较缺乏。
5 锚杆支护技术的发展方向及应用前景5、1 进一步完善锚杆支护理论和技术现有锚杆支护理论存在一定的局限性,难以满足复杂条件下,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
现有的悬吊、组合梁、加固拱等理论,也均是针对一般巷道提出的;而对于回采巷道,仍沿袭传统的锚杆支护设计方法,缺乏合理性和可靠性。
所以,有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
5、2 锚杆支护监测技术及设计方法的研究新的巷道支护监测技术,力争在不破坏围岩及支护结构的前提下,能够实现对围岩支护结构的应力、变形、离层以及破坏状态等信息的快速量测,为及时修正支护设计提供可靠依据,为准确揭示锚杆的作用机理、把握锚杆的作用创造条件,建立完善的锚杆支护设计体系。
5、3 发展组合锚杆支护技术实践证明,对于岩体较破碎巷道或煤层巷道,单纯的锚杆支护不能满足支护要求,需根据不同的地质条件,采用适当的锚棚联合支护、锚杆金属网联合支护等等。
因此,注重研究组合锚杆是锚杆技术发展的方向之一。
5、4 支护材料标准化对锚杆杆体、螺帽、木垫板、铁托盘、锚固剂等严格按照质量标准和检验标准进行检查,不合格产品严禁入井,确保锚杆支护发挥最大作用。
锚杆支护能主动地加固围岩,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,充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效地改善矿井的支护状况,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。