巷道支护前沿技术及其发展方向
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• 例二：南京地铁，Ⅰ类围岩，管长40m，管径108mm ，搭接长度3.5m，拱部120°范围布置，环向间距0.5m ，外插角3°。用金星—900型钻机打孔。
• （3）大小管棚配合法
80～100kg/m3混凝土。 作用：改善喷射砼力学性能，如抗拉、抗弯、抗冲击强度
提高抗裂性和韧性。 优点：强度高，抗拉可提高50～80％。韧性可提高10倍以上 。
回弹率低，5～10％。粉尘少。 可以省去金属网 适用：破碎带、膨胀性围岩、复杂应力地段。
5.4 高强度喷射混凝土
• 高粘性、高强度混凝土： 在喷射混凝土中添加各种结合材料、混合剂、石灰石微粉末
7 超前支护
7.1 超前管棚工法
●超前管棚法适用于围岩非常松软、破碎、凿孔后 极易坍孔的地层。
●该法是掘进前在工作面先架好钢支撑（0.75～ 1.0m/架），然后在隧道拱顶部以一定仰角向工作面前 方打入若干根均布的纵向钢管，形成管棚，在管棚的 保护下进行隧道的开挖。
（1）小管棚法 该法是在工作面顶板打入φ25～50mm、长3～7m的钢
●形状：圆形、拱形等
●钢材和混凝土优势互 补
●每架由4~5节组成，每 节端部有法兰盘
●背板用钢筋网和灰包 ●支架具有可缩性 ●缺点是重量较大。 ●与U形钢相比，耗钢量
降低30%，成本低 20%左右
已 安 装 好 的 钢 管 混 凝 土 支 架
5 连续式支护
现浇式、砌筑式、喷射式
5.1 高强钢筋混凝土弧板支护
▲软岩巷道支护原理
综合治理：巷道位置与形状、施工工艺、防治水、支护结构 联合支护：分次支护，多种形式联合使用。 长期监控：长期进行现场变形量测
▲软岩巷道的支护原则
●维护和保持围岩的残余强度原则 及时喷混凝土
●提高围岩残余强度的原则 提高支护阻力、锚注加固
●充分发挥围岩的承载能力 圆形断面、全断面支护、可缩性支架、二次支护
• 在钢管中装上炸药，下端用炮泥堵塞，然后将 装有炸药的钢管打入打好的锚杆孔中引爆。
锚孔直径：42mm 锚杆外径：38mm 锚杆内径：323mm 适用条件：中软、软岩 。
特殊条件下 大锚固力
。
可伸长锚杆
可拉伸让压的锚杆
可控式金属伸长锚杆、管缝式可拉伸锚杆、锯齿 型胀壳让压锚杆、套管摩檫式伸长锚杆、孔口弹 簧压缩式伸长锚杆、蛇形伸长锚杆、杆体伸长锚 杆等。
格 栅 钢 架（钢拱架）
特点：
●整体刚度较大 ●与锚杆、钢筋网 、喷射混凝土构成 联合支护； ●钢拱架的安装架 设比较方便。
●纵向间距一般不 宜大于1.2m ●两榀钢架之间应 设置直径20～ 22mm的钢拉杆
格栅钢架的形状与断面形式
隧道格栅支架施工步骤
锚喷网→立钢格栅→喷混凝土或模喷→仰拱开挖→
2.支护设计计算的计算机程序 煤巷围岩稳定性分类程序 煤巷锚杆支护设计软件，煤炭科学研究院开采所 3.计算机绘图 巷道支护方式图 4.施工技术措施的自动编制系统
2 支护理论
2.1 锚喷支护作用机理 悬吊、加固拱、组合梁、封闭围岩、改善应力状态等
2.2 支护与围岩共同作用理论 整体结构：如锚杆支护， 拱形可缩性支架的共同作用的体现问题：
▲施工程序 先进行锚杆支护 然后架设网壳板块 最后喷射混 凝土
▲适用：高地应力软弱、膨胀、破碎岩体的一项新型支护技术 。
5.3 钢纤维喷射混凝土
是一种复合材料，是在普通的喷射混凝土中掺入钢纤维。 规格：钢纤维长20～40mm，厚0.5mm。 掺量：体积比。湿喷：0.5～1％， 干喷：1～1.5％，
蛇形伸长 锚杆
弹簧让压 锚杆
伸缩原理：在孔口设一个伸缩筒，伸缩筒有两种 ：
塑料筒外包马口铁皮、开缝式钢筒
伸缩量：60～130mm
化工材料制作的锚杆
• 玻璃钢锚杆 • 双抗防腐塑料锚杆 • 塑料胀壳式锚杆 • 玻璃纤维强化塑料锚杆等。
澳大利亚的一种玻璃钢锚杆，螺帽是塑料的。
锚索支护
MH 型 预 应 力 锚 索
发展国内——吸收国外技术
▲锚喷以及以锚喷为基础的支护已成为目前的主
▲支护技术已达到国际水平
1.2 支护技术与其它相关技术的关系
▲开挖技术：光面爆破 普通光面爆破、预裂光面爆破 定向断裂控制爆破：
切槽爆破
聚能药包爆破、
切缝药包爆破
▲材料：钢材、混凝土材料、各种添加剂、合成 材料等
▲机械：
锚杆机、喷射机
▲英国学者关于水平应力的观点
水平应力与深度无关，但与岩层的坚固性有关。因此 ，顶板岩石坚硬的浅部巷道，水平应力是主要的；对于松 软的深部巷道，主要是垂直应力的作用，由于垂直应力的 作用，在两帮形成滑移面，使两帮发生挤出现象。
3 各种锚杆
• 锚杆的类型
端头锚固式:
金属倒楔式 金属楔缝式 快凝水泥式
高强钢筋砼弧板——简称高强弧板、大弧板
强度：C100 适用：高地应力、松软、破碎、膨胀地层巷道、圆形断面 安装：地面预制、工作面组装。错缝安装。
由于重量大（ 10kN左右），需用机械手安装 结构：每圈由4~5块组成，每块厚200~300mm，宽
300~500mm，平接头 壁后用灰包充填密实。充填前要浸水，以便充填后固化
树脂药包式 胀壳式、 螺钉头式等
全长锚固式：
金属沙浆式 水力膨胀式 吹胀式
管缝式
树脂药包式 螺钉式
爆炸式
内注浆式 …….
管缝式锚杆 树脂锚杆
• 倒楔式锚杆
水力（或压气）膨胀式锚杆
可控压式注浆锚杆 普通注浆锚杆
端锚内注式锚杆
中空注浆锚杆
胀壳锚头注浆锚杆
自进式中空注浆锚杆
螺钉头锚杆
爆炸锚杆
力学特性：应力降低
▲ 松动圈的形状
与围岩应力方向和大小有关。 各向同性岩石：垂直应力大，两帮松动圈大 水平应力大：顶底板松动圈大 围岩不同性：岩石强度低处，松动圈大
▲ 松动圈的形成的时间性
围岩松动圈的发展形成稳定有一个时间过程：
小的3～7d，大的1～3个月。 ▲ 松动圈的大小与判断
用声波仪测定。根据测试，大小一般为1.5～2.0m。
研制：安徽理工大学朱效嘉教授
1—吊装孔 2—灰包 3—弧板 4—可缩夹层
20~30mm的木 垫板
5.2 钢筋网壳锚喷支护
——安徽理工大学郭兰波教授研制——
▲结构 用钢筋在地面焊接成板壳结构，内部是立体纵横交叉的 钢筋网架支撑着外层钢筋网。 每架支架由数块构件对头拼装，用螺栓连接。 一架紧接一架安装，架间不留间隔，每棚支架4~6片。 每片宽0.8~1.0m，厚度100~150mm。
仰拱回填→二衬施作。
二类围岩（较差围岩）的支护参数： 初期支护：厚度为20cm；钢格栅间距为1m； 锚杆为Φ22，长3.5m，间距为100cm×80cm 二次衬砌：厚度为60cm；钢筋混凝土； 在局部地段钢格栅拱换为工字钢拱架。
钢管混凝土支架 （安徽理工大学臧德胜教授研制）
特点
●钢管直径108~159mm ，
等而形成的混凝土。 如添加硅粉盒石灰石微粉末，回弹率和粉尘量都可降低20～
30％。 初期强度大，质量稳定。 掺量：速凝剂4～7％（砼混合料的总和）， 硅粉5％ （砼混合料的总和） ， 减水剂适量。
6 联合支护
■喷锚支护： 喷射混凝土＋锚杆 ■喷锚注支护： 喷射混凝土＋锚杆＋注浆 ■喷锚网支护： 喷射混凝土＋锚杆＋金属网 ■喷锚架支护： 喷射混凝土＋锚杆＋金属骨架 ■喷锚网架支护: 喷射混凝土＋锚杆＋金属网＋金属骨架 ■喷锚网索支护: 喷射混凝土＋锚杆＋金属网＋锚索 ■锚梁网支护: 金属网＋钢带＋锚杆 ■锚梁网索支护：金属网＋钢带＋锚杆＋锚索
管。钢管间距0.3～0.5m，倾角10～18°，每隔1～2m 打一排管棚。
顶板条件许可时可每隔一排支撑作一次管棚。
（2）大管棚法
• 钢管直径一般为76～127mm
管棚长度为10～３0m（以15～20m为多）
• 加固段较长时，可设多道管棚，各道的搭接长度一般 不少于3m。
• 例一：大瑶山隧道，钢管直径80mm、长10m，用H175 型钢支撑，支撑间距0.75m，每隔一架支撑打一道管棚 ，钢管仰角10～16°，用台车的冲击力将其打入，钢 管间距为0.3m。
巷道支护前沿技术及其 发展方向
2020年7月14日星期二
巷道支护前沿技术及其 发展方向
姜玉松
安徽理工大学土木工程 系 岩土与地下工程教研室 2004年8月10日
主要内容
1 概论 2 支护理论 3 各种锚杆 4 各种棚式支架 5 连续式支护
6 联合支护 7 超前支护 8 底臌治理 9 三小作业
1 概论
1.4 计算机在支护技术方面应用 1.锚杆支护设计专家系统 ▲煤矿顶板设计专家系统，美国，1987年 ▲隧道设计专家系统，日本，1989年 ▲顶板控制专家系统，山东科技大学，1990年 ▲回采巷道支护形式与参数选择专家系统，1989年 ▲巷道围岩支护设计专家系统，东北大学，1991年 ▲地下工程围岩稳定性评价及支护决策专家系统， 原西安矿院 ▲岩巷锚喷支护设计专家系统（MPES）， ▲锚喷支护设计专家系统，MZES，焦作工学院，1994 年 ▲煤及煤－岩锚梁网支护专家系统，安徽理工大学，
1.3 支护技术的一些思考
▲机制问题：支护材料的企业自主采购权不够，阻碍新 技术的 及时推广应用。全公司、全矿都用固定的几种 支护形式有一定弊端
▲质量意识：加强质量控制，严格施工管理 ▲知识更新：掌握新技术、新动态、新工艺，企业智力
投资小。 ▲克服习惯势力：只习惯于某种支护形式，换一种形式
比较难 ▲他山之石：铁路、公路隧道，地铁隧道、水利 ▲重顶轻底和脚：对底板和两底角重视不够
端头锚固式单根锚索
◆结构简单 ◆直径小：28～32mm ◆长度5～10m ◆用锚固剂锚固，锚固
长度不小于1m ◆材料：高强预应力钢
铰线、高强预应力钢 丝
锚索施工步骤
锚杆支护的几个技术问题
▲盖板问题：设置十分重要，它的作用不容忽视。省了得
不上偿失。 日本对此问题做过专门研究。 形状不同、大小不一。不可“千巷一律”。 ▲锚固力问题：确保达到设计的要求 ▲锚索的预应力问题：一定要施加到规定的预应力要求。
2.5 软岩支护理论
▲软岩的定义
松散软弱岩层——松软岩层——软岩 基本特征：松、散、软、弱
破碎、软弱、松散、膨胀、流变、风化、高应力的总称。
▲软岩巷道的特征
自稳时间短、来压快；变形量大、速度快； 变形持续时间长；四周来压，底臌明显； 遇水膨胀、变形加剧；刚性支架普遍破坏
▲软岩的分类
五类：非常稳定、稳定、中等稳定、不稳定、 极不稳定
4. 各种棚式支架
U型钢直墙半 园拱形可缩性 支架
4节三心拱斜腿可 缩性支架
4节三心拱曲腿可 缩性支架
方环形可缩 性支架
加强U型钢支架
• 特点： 全封闭增设了
两根加强构件， 以支撑底压和侧 压。
棚腿与底梁铰 接。
六 节 马 蹄 形 可 缩 性 支 架
卡 环 式 双 向 可 缩 性 支 架
2.6 国外的支护理论
▲最大水平应力理论：
水平应力通常大于垂直应力，巷道顶底板的稳定性 主要受水平应力的影响；巷道轴向与最大水平应力方向 平行的巷道受水平应力最小，顶底板稳定性最好，反之 最大。
▲锚杆的加固作用：
英国学者认为，在深部开采的高应力环境下，最大 水平应力的作用是使顶底板岩层出现错动和松动膨胀， 在顶板出现破坏区。锚杆的作用就是防止岩层的错动和 膨胀。
1.1 支护技术的发展、现状与水平——与时俱进
支护材料：木材、料石、金属、砼、化工
支护工艺：砌碹、架棚、锚喷、现浇
机械化：人工－中档机械化—高档机械化
支护理念的一些特点：
被动支护——主动支护 单一作用——共同作用
后支护 ——预支护
低强度 ——高来自百度文库度
盲目化——信息化
经验性——理论性
随意化——规范化
手工化——设计自动化
▲基本要点： 光面爆破、锚喷支护、先柔后刚 封闭围岩、二次支护、动态量测
充分发挥围岩的自身能力 尽可能防止围岩松动 适时地进行支护，不能过早过晚 巷道周边尽量园顺，避免棱角 预留变形量
2.4 松动圈理论
▲ 概念
巷道在开挖后，由于应力的作用，在围岩中产生的松弛破碎带叫松动圈 。
与冒落拱、冒落高度意义不同，松动圈内边界从径向应力等于零的巷道 表面算起。
用锚杆将其锚到围岩上效果如何？
时间协调：什么时间上支护？ 是“抗”还是‘让”？“抗”到什么程度？ “让” 到什么时间？
2.3 新奥法理论
▲新奥法是奥地利新施工方法的简称： New Austrian Tunneling Method——NATM 由奥地利学者拉布希维兹于20世纪50年代提出 不是一种“方法”，是一种原则、概念、原理
• （3）大小管棚配合法
80～100kg/m3混凝土。 作用：改善喷射砼力学性能，如抗拉、抗弯、抗冲击强度
提高抗裂性和韧性。 优点：强度高，抗拉可提高50～80％。韧性可提高10倍以上 。
回弹率低，5～10％。粉尘少。 可以省去金属网 适用：破碎带、膨胀性围岩、复杂应力地段。
5.4 高强度喷射混凝土
• 高粘性、高强度混凝土： 在喷射混凝土中添加各种结合材料、混合剂、石灰石微粉末
7 超前支护
7.1 超前管棚工法
●超前管棚法适用于围岩非常松软、破碎、凿孔后 极易坍孔的地层。
●该法是掘进前在工作面先架好钢支撑（0.75～ 1.0m/架），然后在隧道拱顶部以一定仰角向工作面前 方打入若干根均布的纵向钢管，形成管棚，在管棚的 保护下进行隧道的开挖。
（1）小管棚法 该法是在工作面顶板打入φ25～50mm、长3～7m的钢
●形状：圆形、拱形等
●钢材和混凝土优势互 补
●每架由4~5节组成，每 节端部有法兰盘
●背板用钢筋网和灰包 ●支架具有可缩性 ●缺点是重量较大。 ●与U形钢相比，耗钢量
降低30%，成本低 20%左右
已 安 装 好 的 钢 管 混 凝 土 支 架
5 连续式支护
现浇式、砌筑式、喷射式
5.1 高强钢筋混凝土弧板支护
▲软岩巷道支护原理
综合治理：巷道位置与形状、施工工艺、防治水、支护结构 联合支护：分次支护，多种形式联合使用。 长期监控：长期进行现场变形量测
▲软岩巷道的支护原则
●维护和保持围岩的残余强度原则 及时喷混凝土
●提高围岩残余强度的原则 提高支护阻力、锚注加固
●充分发挥围岩的承载能力 圆形断面、全断面支护、可缩性支架、二次支护
• 在钢管中装上炸药，下端用炮泥堵塞，然后将 装有炸药的钢管打入打好的锚杆孔中引爆。
锚孔直径：42mm 锚杆外径：38mm 锚杆内径：323mm 适用条件：中软、软岩 。
特殊条件下 大锚固力
。
可伸长锚杆
可拉伸让压的锚杆
可控式金属伸长锚杆、管缝式可拉伸锚杆、锯齿 型胀壳让压锚杆、套管摩檫式伸长锚杆、孔口弹 簧压缩式伸长锚杆、蛇形伸长锚杆、杆体伸长锚 杆等。
格 栅 钢 架（钢拱架）
特点：
●整体刚度较大 ●与锚杆、钢筋网 、喷射混凝土构成 联合支护； ●钢拱架的安装架 设比较方便。
●纵向间距一般不 宜大于1.2m ●两榀钢架之间应 设置直径20～ 22mm的钢拉杆
格栅钢架的形状与断面形式
隧道格栅支架施工步骤
锚喷网→立钢格栅→喷混凝土或模喷→仰拱开挖→
2.支护设计计算的计算机程序 煤巷围岩稳定性分类程序 煤巷锚杆支护设计软件，煤炭科学研究院开采所 3.计算机绘图 巷道支护方式图 4.施工技术措施的自动编制系统
2 支护理论
2.1 锚喷支护作用机理 悬吊、加固拱、组合梁、封闭围岩、改善应力状态等
2.2 支护与围岩共同作用理论 整体结构：如锚杆支护， 拱形可缩性支架的共同作用的体现问题：
▲施工程序 先进行锚杆支护 然后架设网壳板块 最后喷射混 凝土
▲适用：高地应力软弱、膨胀、破碎岩体的一项新型支护技术 。
5.3 钢纤维喷射混凝土
是一种复合材料，是在普通的喷射混凝土中掺入钢纤维。 规格：钢纤维长20～40mm，厚0.5mm。 掺量：体积比。湿喷：0.5～1％， 干喷：1～1.5％，
蛇形伸长 锚杆
弹簧让压 锚杆
伸缩原理：在孔口设一个伸缩筒，伸缩筒有两种 ：
塑料筒外包马口铁皮、开缝式钢筒
伸缩量：60～130mm
化工材料制作的锚杆
• 玻璃钢锚杆 • 双抗防腐塑料锚杆 • 塑料胀壳式锚杆 • 玻璃纤维强化塑料锚杆等。
澳大利亚的一种玻璃钢锚杆，螺帽是塑料的。
锚索支护
MH 型 预 应 力 锚 索
发展国内——吸收国外技术
▲锚喷以及以锚喷为基础的支护已成为目前的主
▲支护技术已达到国际水平
1.2 支护技术与其它相关技术的关系
▲开挖技术：光面爆破 普通光面爆破、预裂光面爆破 定向断裂控制爆破：
切槽爆破
聚能药包爆破、
切缝药包爆破
▲材料：钢材、混凝土材料、各种添加剂、合成 材料等
▲机械：
锚杆机、喷射机
▲英国学者关于水平应力的观点
水平应力与深度无关，但与岩层的坚固性有关。因此 ，顶板岩石坚硬的浅部巷道，水平应力是主要的；对于松 软的深部巷道，主要是垂直应力的作用，由于垂直应力的 作用，在两帮形成滑移面，使两帮发生挤出现象。
3 各种锚杆
• 锚杆的类型
端头锚固式:
金属倒楔式 金属楔缝式 快凝水泥式
高强钢筋砼弧板——简称高强弧板、大弧板
强度：C100 适用：高地应力、松软、破碎、膨胀地层巷道、圆形断面 安装：地面预制、工作面组装。错缝安装。
由于重量大（ 10kN左右），需用机械手安装 结构：每圈由4~5块组成，每块厚200~300mm，宽
300~500mm，平接头 壁后用灰包充填密实。充填前要浸水，以便充填后固化
树脂药包式 胀壳式、 螺钉头式等
全长锚固式：
金属沙浆式 水力膨胀式 吹胀式
管缝式
树脂药包式 螺钉式
爆炸式
内注浆式 …….
管缝式锚杆 树脂锚杆
• 倒楔式锚杆
水力（或压气）膨胀式锚杆
可控压式注浆锚杆 普通注浆锚杆
端锚内注式锚杆
中空注浆锚杆
胀壳锚头注浆锚杆
自进式中空注浆锚杆
螺钉头锚杆
爆炸锚杆
力学特性：应力降低
▲ 松动圈的形状
与围岩应力方向和大小有关。 各向同性岩石：垂直应力大，两帮松动圈大 水平应力大：顶底板松动圈大 围岩不同性：岩石强度低处，松动圈大
▲ 松动圈的形成的时间性
围岩松动圈的发展形成稳定有一个时间过程：
小的3～7d，大的1～3个月。 ▲ 松动圈的大小与判断
用声波仪测定。根据测试，大小一般为1.5～2.0m。
研制：安徽理工大学朱效嘉教授
1—吊装孔 2—灰包 3—弧板 4—可缩夹层
20~30mm的木 垫板
5.2 钢筋网壳锚喷支护
——安徽理工大学郭兰波教授研制——
▲结构 用钢筋在地面焊接成板壳结构，内部是立体纵横交叉的 钢筋网架支撑着外层钢筋网。 每架支架由数块构件对头拼装，用螺栓连接。 一架紧接一架安装，架间不留间隔，每棚支架4~6片。 每片宽0.8~1.0m，厚度100~150mm。
仰拱回填→二衬施作。
二类围岩（较差围岩）的支护参数： 初期支护：厚度为20cm；钢格栅间距为1m； 锚杆为Φ22，长3.5m，间距为100cm×80cm 二次衬砌：厚度为60cm；钢筋混凝土； 在局部地段钢格栅拱换为工字钢拱架。
钢管混凝土支架 （安徽理工大学臧德胜教授研制）
特点
●钢管直径108~159mm ，
等而形成的混凝土。 如添加硅粉盒石灰石微粉末，回弹率和粉尘量都可降低20～
30％。 初期强度大，质量稳定。 掺量：速凝剂4～7％（砼混合料的总和）， 硅粉5％ （砼混合料的总和） ， 减水剂适量。
6 联合支护
■喷锚支护： 喷射混凝土＋锚杆 ■喷锚注支护： 喷射混凝土＋锚杆＋注浆 ■喷锚网支护： 喷射混凝土＋锚杆＋金属网 ■喷锚架支护： 喷射混凝土＋锚杆＋金属骨架 ■喷锚网架支护: 喷射混凝土＋锚杆＋金属网＋金属骨架 ■喷锚网索支护: 喷射混凝土＋锚杆＋金属网＋锚索 ■锚梁网支护: 金属网＋钢带＋锚杆 ■锚梁网索支护：金属网＋钢带＋锚杆＋锚索
管。钢管间距0.3～0.5m，倾角10～18°，每隔1～2m 打一排管棚。
顶板条件许可时可每隔一排支撑作一次管棚。
（2）大管棚法
• 钢管直径一般为76～127mm
管棚长度为10～３0m（以15～20m为多）
• 加固段较长时，可设多道管棚，各道的搭接长度一般 不少于3m。
• 例一：大瑶山隧道，钢管直径80mm、长10m，用H175 型钢支撑，支撑间距0.75m，每隔一架支撑打一道管棚 ，钢管仰角10～16°，用台车的冲击力将其打入，钢 管间距为0.3m。
巷道支护前沿技术及其 发展方向
2020年7月14日星期二
巷道支护前沿技术及其 发展方向
姜玉松
安徽理工大学土木工程 系 岩土与地下工程教研室 2004年8月10日
主要内容
1 概论 2 支护理论 3 各种锚杆 4 各种棚式支架 5 连续式支护
6 联合支护 7 超前支护 8 底臌治理 9 三小作业
1 概论
1.4 计算机在支护技术方面应用 1.锚杆支护设计专家系统 ▲煤矿顶板设计专家系统，美国，1987年 ▲隧道设计专家系统，日本，1989年 ▲顶板控制专家系统，山东科技大学，1990年 ▲回采巷道支护形式与参数选择专家系统，1989年 ▲巷道围岩支护设计专家系统，东北大学，1991年 ▲地下工程围岩稳定性评价及支护决策专家系统， 原西安矿院 ▲岩巷锚喷支护设计专家系统（MPES）， ▲锚喷支护设计专家系统，MZES，焦作工学院，1994 年 ▲煤及煤－岩锚梁网支护专家系统，安徽理工大学，
1.3 支护技术的一些思考
▲机制问题：支护材料的企业自主采购权不够，阻碍新 技术的 及时推广应用。全公司、全矿都用固定的几种 支护形式有一定弊端
▲质量意识：加强质量控制，严格施工管理 ▲知识更新：掌握新技术、新动态、新工艺，企业智力
投资小。 ▲克服习惯势力：只习惯于某种支护形式，换一种形式
比较难 ▲他山之石：铁路、公路隧道，地铁隧道、水利 ▲重顶轻底和脚：对底板和两底角重视不够
端头锚固式单根锚索
◆结构简单 ◆直径小：28～32mm ◆长度5～10m ◆用锚固剂锚固，锚固
长度不小于1m ◆材料：高强预应力钢
铰线、高强预应力钢 丝
锚索施工步骤
锚杆支护的几个技术问题
▲盖板问题：设置十分重要，它的作用不容忽视。省了得
不上偿失。 日本对此问题做过专门研究。 形状不同、大小不一。不可“千巷一律”。 ▲锚固力问题：确保达到设计的要求 ▲锚索的预应力问题：一定要施加到规定的预应力要求。
2.5 软岩支护理论
▲软岩的定义
松散软弱岩层——松软岩层——软岩 基本特征：松、散、软、弱
破碎、软弱、松散、膨胀、流变、风化、高应力的总称。
▲软岩巷道的特征
自稳时间短、来压快；变形量大、速度快； 变形持续时间长；四周来压，底臌明显； 遇水膨胀、变形加剧；刚性支架普遍破坏
▲软岩的分类
五类：非常稳定、稳定、中等稳定、不稳定、 极不稳定
4. 各种棚式支架
U型钢直墙半 园拱形可缩性 支架
4节三心拱斜腿可 缩性支架
4节三心拱曲腿可 缩性支架
方环形可缩 性支架
加强U型钢支架
• 特点： 全封闭增设了
两根加强构件， 以支撑底压和侧 压。
棚腿与底梁铰 接。
六 节 马 蹄 形 可 缩 性 支 架
卡 环 式 双 向 可 缩 性 支 架
2.6 国外的支护理论
▲最大水平应力理论：
水平应力通常大于垂直应力，巷道顶底板的稳定性 主要受水平应力的影响；巷道轴向与最大水平应力方向 平行的巷道受水平应力最小，顶底板稳定性最好，反之 最大。
▲锚杆的加固作用：
英国学者认为，在深部开采的高应力环境下，最大 水平应力的作用是使顶底板岩层出现错动和松动膨胀， 在顶板出现破坏区。锚杆的作用就是防止岩层的错动和 膨胀。
1.1 支护技术的发展、现状与水平——与时俱进
支护材料：木材、料石、金属、砼、化工
支护工艺：砌碹、架棚、锚喷、现浇
机械化：人工－中档机械化—高档机械化
支护理念的一些特点：
被动支护——主动支护 单一作用——共同作用
后支护 ——预支护
低强度 ——高来自百度文库度
盲目化——信息化
经验性——理论性
随意化——规范化
手工化——设计自动化
▲基本要点： 光面爆破、锚喷支护、先柔后刚 封闭围岩、二次支护、动态量测
充分发挥围岩的自身能力 尽可能防止围岩松动 适时地进行支护，不能过早过晚 巷道周边尽量园顺，避免棱角 预留变形量
2.4 松动圈理论
▲ 概念
巷道在开挖后，由于应力的作用，在围岩中产生的松弛破碎带叫松动圈 。
与冒落拱、冒落高度意义不同，松动圈内边界从径向应力等于零的巷道 表面算起。
用锚杆将其锚到围岩上效果如何？
时间协调：什么时间上支护？ 是“抗”还是‘让”？“抗”到什么程度？ “让” 到什么时间？
2.3 新奥法理论
▲新奥法是奥地利新施工方法的简称： New Austrian Tunneling Method——NATM 由奥地利学者拉布希维兹于20世纪50年代提出 不是一种“方法”，是一种原则、概念、原理