煤巷锚杆支护技术.pptx

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1、 组合梁理论充分考虑了锚杆对岩层离层与滑动的约束作用，适用于层状岩层。该理论认为，锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束，并且增大了各岩层间的摩擦力，与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动。加固拱理论认为，即使在软弱、松散、破碎的岩层中安装锚杆，也可以形成一个承载结构。只要锚杆间距足够小，就能在岩体中产生一个均匀压缩带，它可以承受破坏区上部破碎岩石的载荷。加固拱理论充分考虑了锚杆支护的整体作用，在软岩巷道中得到较为广泛的应用。第1页/共46页一、悬吊理论 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。对于回采巷道经常遇到的层状岩体，

2、当巷道开挖后，直接顶因弯曲、变形与老顶分离，如果锚杆及时将直接顶挤压并悬吊在老顶上，就能减小和限制直接顶的下沉和离层，以达到支护的目的，如图1所示。巷道浅部围岩松软破碎，或者开掘巷道后应力重新分布，顶板出现松动破裂区，这时锚杆的悬吊作用就是将这部分易冒落岩体悬吊在深部未松动岩层上。这是悬吊理论的进一步发展，如2所示。第2页/共46页图1 锚杆的悬吊作用图2 顶板锚杆悬吊松动破裂岩层第3页/共46页 根据悬吊岩层的重量就可以进行锚杆支护设计。悬吊理论直观地揭示了锚杆的悬吊作用，在分析过程中不考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开，与实际情况有一定差距，计算数据存在误差。悬吊理论只适用于巷

3、道顶板，不适用于巷道帮、底。如果顶板中没有坚硬稳定岩层或顶板软弱岩层较厚，围岩破碎区范围较大，无法将锚杆锚固到上面坚硬岩层或者未松动岩层上，悬吊理论就不适用。第4页/共46页二、组合梁理论 组合梁理论认为，在层状岩体中开挖巷道，当顶板在一定范围内不存在坚硬稳定岩层时，锚杆的悬吊作用居次要地位。如果顶板岩层中存在若干分层，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，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(组合梁)。这种组合厚岩层在上覆岩层载荷的作用下，其

4、最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小，而且组合梁越厚，梁内的最大应力、应变和梁的挠度也就越小，如图3所示。根据组合梁的强度大小，可以确定锚杆支护参数。第5页/共46页图3 顶板锚杆组合梁作用(a)未打锚杆(b)布置顶板锚杆第6页/共46页 组合梁理论，是对锚杆将顶板岩层锁紧成较厚岩层的解释。在分析中，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，组合梁也就不存在了。组合梁理论只适合于层状顶板锚杆支护的设计，对于巷道的帮、底不适用。第7页/共46页三、组合拱(压缩拱)理论 组合拱理论认为：在拱形巷道围岩的破裂区中安装预

5、应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力，如果沿巷道周边布置锚杆群，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的压应力圆锥体将相互交错，就能在岩体中形成一个均匀的压缩带，即承压拱(亦称组合拱或压缩拱)，这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载。在承压拱内的岩石径向及切向均受压，处于三向应力状态，其围岩强度得到提高，支撑能力也相应加大，如图4所示。因此，锚杆支护的关键在于获取较大的承压拱厚度和较高的强度，其厚度越大，越有利于围岩的稳定和支承能力的提高。第8页/共46页图4 锚杆的组合拱原理第9页/共46页 组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理，但在分析过程中没有深入考虑围岩一支护的相

6、互作用，只是将各支护结构的最大支护力简单相加，从而得到复合支护结构总的最大支护力，缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨，计算也与实际情况存在一定差距，一般不能作为准确的定量设计，但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。第10页/共46页四、最大水平应力理论 最大水平应力理论由澳大利亚学者盖尔(WJGale)提出。该理论认为：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，最大水平应力一般为最小水平应力的L 525倍。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响，且有三个特点：(1)与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶底板稳定性最好；(2)与最大水平应力呈锐角相交的巷道，

7、其顶底板变形破坏偏向巷道某一帮；(3)与最大水平应力垂直的巷道，顶底板稳定性最差，如图5所示。第11页/共46页图5 应力场效应(a)巷道平行于主应力(最佳方向)；(b)巷道与主应力呈45夹角；(c)巷道与主应力呈90夹角(最劣方向)第12页/共46页 在最大水平应力作用下，顶底板岩层易于发生剪切破坏，出现错动与松动而膨胀造成围岩变形，锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动(图6)，因此要求锚杆必须具备强度大、刚度大、抗剪阻力大，才能起约束围岩变形的作用。最大水平应力理论，论述了巷道围岩水平应力对巷道稳定性的影响以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

8、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。第13页/共46页(a)约束岩层膨胀；(b)约束岩层错动图6 锚杆加固作用示意图第14页/共46页五、巷道锚杆支护围岩强度强化理论综述该理论的要点是：(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而组成锚固体，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，包括锚固体破坏前和破坏后的力学参数(E、C、)，改善被锚固岩体的力学性能；(3)巷道围岩存在破碎区、塑性区、弹性区，锚杆锚固区域内岩体的峰值强度或峰后强度、残余强度均能得到强化；（4）巷道锚杆支护可改变围岩的应力

9、状态、增加围压，从而提高围岩的承载能力、改善巷道的支护状况；(5)巷道围岩锚固体强度提高以后，可减小巷道周围破碎区、塑性区的范围和巷道的表面位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于保持巷道围岩的稳定。第15页/共46页 这这些些研研究究成成果果，在在一一定定程程度度上上定定性性或或定定量量地地弄弄清清了了一一些些重重要要问问题题，例例如如锚锚固固体体的的极极限限强强度度和和E E、C C、的的提提高高等等，但但这这些些研研究究成成果果主主要要偏偏重重于于地地表表加加固固工工程程和和浅浅埋埋隧隧道道工工程程。对对于于煤煤矿矿巷巷道道特特别别是是煤煤巷巷，由由于于围围岩岩松松软软、埋埋藏藏深

10、深，受受采采动动、构构造造应应力力的的影影响响，地地应应力力很很大大，巷巷道道围围岩岩破破坏坏严严重重，因因而而，其其周周围围存存在在着着破破碎碎区区、塑塑性性区区和和弹弹性性区区，相相应应巷巷道道周周围围锚锚杆杆锚锚固固区区域域的的岩岩体体则则处处于于破破碎碎区区或或处处于于上上述述两两个个或或三三个个区区域域之之中中，相相应应锚锚固固区区域域的的岩岩石石强强度度处处于于峰峰后后强强度度或或残残余余强强度度。只只有有掌掌握握围围岩岩峰峰值值后后强强度度和和变变形形的的特特点点以以及及锚锚杆杆对对提提高高围围岩岩峰峰值值后后强强度度和和残残余余强强度度的的作作用用，才才能能从从根本上揭示锚杆支

11、护的作用机理。根本上揭示锚杆支护的作用机理。第16页/共46页 中国矿业大学矿山压力研究所，在分析已有研究成果的基础上研究并提出了巷道锚杆支护围岩强度强化理论。该理论揭示了锚杆的作用原理和加固巷道围岩的实质，并为合理确定锚杆支护参数提供了理论依据。该理论的要点是：(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而组成锚固体，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，包括锚固体破坏前和破坏后的力学参数(E、C、)，改善被锚固岩体的力学性能；(3)巷道围岩存在破碎区、塑性区、弹性区，锚杆锚固区域内岩体的峰值强度或峰后强度、残余强度均能得到强化；（4）巷道锚杆支护可改变围

12、岩的应力状态、增加围压，从而提高围岩的承载能力、改善巷道的支护状况；(5)巷道围岩锚固体强度提高以后，可减小巷道周围破碎区、塑性区的范围和巷道的表面位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于保持巷道围岩的稳定。第17页/共46页 锚杆杆体主要提供两方面的作用，第一是抗拉，其次是抗剪。锚固剂的作用是将钻孔孔壁岩石与杆体粘结在一起。对于端部锚固锚杆，锚固剂的作用在于提供粘结力，使锚杆能承受一定的拉力。锚杆拉力除锚固端外，沿长度方向是均匀分布的。由于锚杆与钻孔间有较大空隙，所以锚杆的抗剪能力只有在岩层发生较大错动后才能发挥出来。对于全长锚固锚杆，锚固剂的作用比较复杂，主要有两方面：将锚杆杆体与钻

13、孔孔壁粘结在一起，使锚杆随着岩层移动承受拉力；当岩层发生错动时，与杆体共同起抗剪作用，阻止岩层发生滑动。对于端部锚固锚杆，杆体各部位的应力和应变相等。在锚固范围内，任何部位岩层的离层都均匀地分散到整个杆体的长度上。对于全长锚固锚杆，这种分散是不可能的，致使应力、应变沿锚杆长度方向分布极不均匀，离层大的部位锚杆受力很大。这是全长锚固锚杆与端部锚固锚杆的根本区别。第18页/共46页 国内外学者对锚杆锚固前后岩体力学性能的变化也进行了比较全面、系统的研究。研究结果表明，岩体锚固后可不同程度地提高其强度、弹性模量、凝聚力和内摩擦角等力学参数。而且，锚杆的主要作用是改善破碎区、塑性区内岩石的力学性质，提

14、高其屈服后的强度。有无锚杆约束时岩石应力应变曲线如图所示。可见，锚杆显著增加了岩石屈服后的强度，使岩石的破坏变得比较平缓。第19页/共46页图7 锚固前后岩石应力一应变关系第20页/共46页 综上所述，根据煤巷围岩变形、破坏的特点对煤巷锚杆支护机理进行概括，其要点如下：(1)回采巷道围岩变形和破坏的规律在不同阶段具有明显差别，因此，锚杆支护的作用在巷道不同受力阶段有其特点；(2)锚杆的早期作用主要是阻止破碎岩块掉落并抑制浅部围岩扩容和离层，减小岩层压曲和弯曲失稳的可能性，锚杆安装越及时，预紧力越大，支护效果越好；(3)随着时间的推移和受到采动影响，巷道围岩的破坏范围会逐渐扩大，当锚杆能伸人稳定

15、岩层中时，其作用主要表现为，将破坏区岩层与稳定层相连，阻止破坏岩层垮落，同时，锚杆提供径向和切向约束，提高破坏岩石强度，阻止破坏区岩层扩容、离层、滑动，从而提高其承载能力；第21页/共46页 (4)锚杆不能伸人稳定岩层时，锚杆的作用主要是提高破坏岩层的整体强度，在破坏区内形成承载结构，它不仅可保持自身平衡，而且可以阻止上部破坏岩层的进一步扩容和离层，同时使围岩深部的应力分布趋于均匀和内移；(5)钢带和钢筋托梁等组合构件的早期作用主要是防止锚杆间的破碎岩块掉落，随着锚固区岩层扩容、离层的增大，钢带受力逐渐增加，对锚杆间的围岩施以径 向约束，阻止其产生进一步的扩容和离层，从而增加岩层承载能力；(6

16、)当锚固岩层发生压曲和弯曲失稳后，钢带和倾斜锚杆形成组合支护系统，阻止破坏岩层垮落和发生较 大的转动(如图)(7)回采巷道煤帮的变形破坏特征主要是扩容、松动和挤出，由于煤层强度较低且受到采动影响，所以回采巷道两帮支护显得尤为重要，打锚杆后对煤帮的两种变形均有控制作用。加钢带后效果会更好。第22页/共46页第23页/共46页第二节 特种锚杆与锚索支护技术 对于软弱破碎、高地应力、大断面等巷道和硐室，它们共同的特点是围岩自稳时间短、破碎范围大、变形强烈，仅采用常规的锚杆支护很难达到有效的支护效果，而且支护和维修费用极高，有的甚至影响矿井的正常生产。为此，开发研制了一系列对付这些困难工程的支护技术。

17、第24页/共46页锚索和桁架的使用大大拓宽了锚杆的作用和使用范围。使用范围由岩巷发展到半煤岩巷、全煤巷；由坚硬顶板发展到软弱、破碎、极破碎顶板；由采深浅的巷道发展到采深超千米，有冲击地压的煤巷；由普通煤巷发展到小煤柱或沿空留巷：由巷道发展到工作面的开切眼和收作线。第25页/共46页图 钢绞线桁架支护系统钢绞线桁架连接器 第26页/共46页一、特种锚杆 1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进行注浆，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，为锚杆提供可锚的物质基础，最大限度地发挥锚杆的锚固

18、作用。所以，如何把锚杆支护与注浆加固有机地结合起来，取得巷道围岩加固的最佳效果，一直是人们所努力的目标。前苏联、德国等在20世纪80年代就采用空心圆管作为锚杆对围岩实施注浆，国内有些单位也开发了注浆锚杆。图17是一种内锚外注式锚杆。该锚杆分为三个部分，每段有一挡环隔开：锚固段，可增大端头锚固力；注浆段，布有出浆孔若干，作为注浆时出浆用；封孔段，锚杆的注浆封孔采用橡胶圈(或软木塞、或快速凝结剂)配合喷射混凝土来实现。第27页/共46页 图17 内锚外注式注浆锚杆喷层；2一螺母；3一托板；4一环状塞；5一挡环6一杆体；7一出浆孔；8一锚固剂第28页/共46页确定了锚杆支护形式和参数的选择原则1）一

19、次支护原则。锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形，避免二次或多次支护。2）高预应力和预应力扩散原则。预应力是锚杆支护的关键因素，是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的参数，只有高预应力的锚杆支护才是真正的主动支护。一方面，要采取有效措施给锚杆施加较大的预应力；另一方面，通过托板、钢带等构件实现锚杆预应力的扩散，提高锚固体的整体刚度与完整性。第29页/共46页水平应力水平应力垂直应力水平应力水平应力垂直应力主被动锚杆的支护效果 第30页/共46页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 7 应力扩散托盘 8 高强树脂锚固剂 9 围岩可

20、控预应力超高强锚杆第31页/共46页MQS90J2型气动锚杆安装机什么是高预应力？什么是高预应力？-朱浮声（朱浮声（19931993）、）、郑雨天（郑雨天（19951995）的研究表）的研究表明：当锚杆预拉力达到明：当锚杆预拉力达到606070kN70kN时，就可以有效控时，就可以有效控制巷道顶板的下沉量，并制巷道顶板的下沉量，并通过加大锚杆的间排距，通过加大锚杆的间排距，减少锚杆用量；减少锚杆用量；预紧扳手扭矩倍增器第32页/共46页什么是高强、超高强？什么是高强、超高强？高强：高强：超高强：超高强：锚杆材料公称直径/mm屈服强度/MPa极限强度/MPa屈服荷载/kN极限荷载/kN伸长率/%

21、级钢2228038010614417级钢2237041014115617级钢2248057018221715级钢2260068022825812各种锚杆材料强度指标各种锚杆材料强度指标 、级螺纹钢作为杆体的树脂锚杆能够满足基本技术要求。每吨螺纹钢钢材仅比级螺纹钢高300400元。为深部围岩支护采用高强、超高强锚杆提供了材料上的便利条件。第33页/共46页3）“三高一低”原则。即高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。在提高锚杆强度与刚度，保证支护系统可靠性的条件下，降低支护密度，减少单位面积上锚杆数量，提高掘进速度。4）临界支护刚度与强度原则。锚杆支护系统存在临界支护刚度与强度，如果支护强度

22、与刚度低于临界值，巷道将长期处于不稳定状态，围岩变形与破坏得不到有效控制。5）相互匹配原则。锚杆各构件，包括托板、螺母、钢带等的参数与力学性能应相互匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能应相互匹配，以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用。6）可操作性原则。提供的锚杆支护设计应具有可操作性，有利于井下施工管理和掘进速度的提高。7）在保证巷道支护效果和安全程度，技术上可行、施工上可操作的条件下，做到经济合理，有利于降低巷道支护综合成本。第34页/共46页 在在支支护护初初期期，该该锚锚杆杆为为端端锚锚(或或近近似似全全长长锚锚固固)锚锚杆杆，可可作作为为普普通通锚锚杆杆使使用用。锚锚杆杆锚锚固固以以后后

23、，在在锚锚杆杆端端头头套套上上楔楔形形环环状状软软木木塞塞或或橡橡胶胶圈圈，再再上上托托盘盘，最最后后拧拧紧紧螺螺母母，软软木木塞塞或或橡橡胶胶圈圈在在挡挡环环和和托托盘盘的的挤挤压压下下与与钻钻孔孔孔孔壁壁压压紧紧，起起到到封封孔孔作作用用，最最后后喷喷射射混混凝凝土土，增增加加封封孔孔的效果及支护效果，使封孔问题变得非常简单。的效果及支护效果，使封孔问题变得非常简单。当当巷巷道道变变形形量量达达到到一一定定数数值值时时，即即在在巷巷道道周周边边形形成成一一定定的的松松动动破破裂裂范范围围时时，再再对对巷巷道道围围岩岩实实施施注注浆浆，既既能能使使巷巷道道围围岩岩得得到到充充分分卸卸压压，又

24、又使使注注浆浆变变得得容容易易，达达到到最最佳佳的的支支护护效效果果。同同时时，安安装装锚锚杆杆与与注注浆浆分分为为两两个个工序进行，互不干扰，不影响巷道的掘进速度。工序进行，互不干扰，不影响巷道的掘进速度。第35页/共46页2自钻注浆锚杆和接长锚杆 在在德德国国和和英英国国等等国国家家，开开发发了了自自钻钻注注浆浆锚锚杆杆，它它将将钻钻孔孔、注注浆浆和和锚锚固固三三个个功功能能集集于于一一体体。在在井井下下使使用用时时，第第一一步步，该该锚锚杆杆用用作作钻钻杆杆，锚锚杆杆杆杆体体头头部部配配一一钻钻头头，尾尾部部用用连连接接器器与与钻钻机机连连接接；第第二二步步，锚锚杆杆用用作作注注浆浆管管

25、，钻钻机机连连接接套套由由注注浆浆连连接接套套代代替替，锚锚杆杆就就像像传传统统的的注注浆浆管管一一样样，将将树树脂脂、水水泥泥浆浆等等送送入入钻钻孔中，实施全长或加长锚固。孔中，实施全长或加长锚固。德德国国生生产产的的自自钻钻注注浆浆锚锚杆杆，杆杆体体由由高高质质量量无无缝缝钢钢管管制制成成，左左旋旋螺螺纹纹热热轧轧于于整整个个杆杆体体，保保证证力力的的可可靠靠传传递递。在在施施工工的的每每个个环环节节，都都可可方方便便、快快速速地地将将其其他他部部件件拧拧在在杆杆体体螺螺纹纹上上，同同时时采采用用连连接接套套，可可将将几几根根杆杆体体连连接接在在一一起起。自自钻钻注注浆浆锚锚杆杆的的其其他

26、他部部件件还还有有钻钻机机连连接接套套、注注浆浆连连接接套套、堵堵浆浆器器、托托盘盘、螺螺母母和和硬质合金钻头等。硬质合金钻头等。第36页/共46页 该种锚杆的应用范围为：在没有固结的岩石中，或在岩石异常破碎的断层泥中，打稳定的钻孔非常困难。在这种条件下，先钻孔后安装锚杆是不可能的。一旦钻杆抽出，钻孔就会塌落。采用这种锚杆，由于锚杆即为钻杆，所以没有必要先钻一稳定的钻孔。这种锚杆也非常适合软岩巷道底鼓的治理。接长锚杆采用连接套将两根或多根锚杆杆体连接在一体，以增大锚杆长度。常用锚杆的长度一般小于2.5m。单根锚杆太长，加工、运输和井下施工都很不方便，在巷道断面比较小的情况下尤为突出。接长锚杆的

27、关键部件是连接套，一方面要求它的强度应与杆体匹配，另一方面其直径不能太大，否则要求钻孔直径大，对锚杆锚固不利。接长锚杆在英国、德国和我国的一些矿区得到应用，在顶煤巷道、复合和破碎顶板巷道等围岩破坏范围较大的条件下，取得较好的支护效果。第37页/共46页 二、小孔径树脂锚索锚索由索体、锚具和托板等组成。索体一般用具有一定弯曲柔性的钢绞线制成。其特点是锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力，因而可获得比较理想的支护效果，是目前最可靠、最有效的一种手段。其加固范围、支护强度、可靠性是普通锚杆支护所无法比拟的。传统的注浆锚固锚索支护一般适合于煤矿井下大断面硐室和巷道的补强和加固。锚索钻孔和吨位一般

28、较大，采用水泥注浆锚固。这种锚索的技术参数和施工工艺无法满足回采巷道的要求。第38页/共46页 针针对对这这一一情情况况，我我国国开开发发了了适适合合在在煤煤巷巷掘掘进进期期间间按按正正规规循循环环施施工工的的新新型型小小孔孔径径树树脂脂锚锚固固预预应应力力锚锚索索加加固固技技术术。其其最最大大特特点点是是采采用用树树脂脂药药卷卷锚锚固固，通通过过专专用用装装置置可可以以像像安安装装普普通通树树脂脂锚锚杆杆那那样样用用锚锚索索搅搅拌拌树树脂脂药药卷卷对对锚锚索索锚锚固固端端进进行行加加长长锚锚固固，其其安安装装孔孔径径仅仅为为28mm28mm，用用普普通通单单体体锚锚杆杆机机即即可可完完成成打

29、打孔孔、安装。与传统锚索相比，小孔径树脂锚索有以下特点：安装。与传统锚索相比，小孔径树脂锚索有以下特点：(1)(1)直直接接用用锚锚索索搅搅拌拌树树脂脂药药卷卷进进行行锚锚固固，安安装装工工序序十十分分简简单单，而且采用小孔径，因而施工速度大幅度提高。而且采用小孔径，因而施工速度大幅度提高。(2)(2)采采用用单单体体锚锚杆杆钻钻机机就就可可以以施施工工，设设备备少少，而而且且显显著著降降低低了工人的劳动强度。了工人的劳动强度。(3)(3)树树脂脂锚锚固固剂剂固固化化速速度度快快，由由水水泥泥浆浆锚锚固固时时的的3d3d7d7d降降低低到仅为到仅为10min10min，因而锚索能及时、主动承载

30、。，因而锚索能及时、主动承载。小小孔孔径径锚锚索索主主要要用用在在破破碎碎、复复合合顶顶板板回回采采巷巷道道，放放顶顶煤煤开开采采沿沿煤煤层层底底板板掘掘进进的的煤煤顶顶巷巷道道，软软弱弱和和高高地地应应力力回回采采巷巷道道，以以及及大大跨跨度度开开切切眼眼和和巷巷道道交交叉叉点点。其其主主要要技技术术参参数数为为：钻钻孔孔直直径径为为28mm28mm；锚锚索索直直径径151524mm24mm；最最大大锚锚固固力力260kN260kN；预紧力预紧力120kN120kN230kN230kN。第39页/共46页第四节 改进与发展经过近年来的研究与实践，我国煤巷锚杆支护成套装备与技术基本形成，而且在

31、实际应用中解决了多个巷道支护难题，取得了巨大的技术经济效益，为高效、安全开采创造了良好条件。锚杆支护已成为高产高效矿井必备的配套技术。为了将这项技术推广应用得更好，为煤炭工业带来更大的技术经济效益和社会效益，在以下几方面还需做进一步的工作。第40页/共46页 1积极开展巷道围岩地质力学测试巷巷道道围围岩岩地地质质力力学学参参数数，包包括括地地应应力力、围围岩岩强强度度和和结结构构是是锚锚杆杆支支护护设设计计的的重重要要基基础础参参数数，是是保保证证锚锚杆杆支支护护合合理理、有有效效、可可靠靠、安安全全的的前前提提条条件件。目目前前我我国国仅仅有有少少数数矿矿区区进进行行了了比比较较全全面面、系

32、系统统的的测测试试工工作作。今今后后，应应该该把把巷巷道道围围岩岩地地质质力力学学测测试试放放在在十十分分重重要要的的位位置置，并把它列为锚杆支护技术必不可少的工作。并把它列为锚杆支护技术必不可少的工作。第41页/共46页 2煤巷锚杆支护设计方法的研究与推广 煤煤巷巷锚锚杆杆支支护护设设计计方方法法已已经经从从过过去去简简单单的的经经验验法法、计计算算法法，发发展展到到现现在在以以数数值值计计算算、现现场场监监测测为为基基础础的的动动态态信信息息设设计计法法。但但是是，目目前前我我国国许许多多矿矿区区还还是是以以经经验验法法为为主主，锚锚杆杆支支护护的的合合理理性性、安安全全性性无无法法保保证

33、证。在在我我国国煤煤矿矿应应积积极极推推广广先先进进的的设设计计方方法法，使使现现场场工工程程技术人员能够掌握和实际应用。技术人员能够掌握和实际应用。第42页/共46页3锚杆支护材料系列化与标准化 目前，煤巷锚杆支护材料品种很多，一些材料力学性质达不到工程要求。我国锚杆支护材料生产厂家太多，不同层次厂家的产品质量相差悬殊。有必要根据我国煤巷围岩条件，制定锚杆支护材料系列及相应的标准。建立比较完善的产品质量保证体系，根除伪劣产品。第43页/共46页4 4完善与提高锚杆支护施工机具，开发新的产品完善与提高锚杆支护施工机具，开发新的产品 近近年年来来，我我国国在在煤煤巷巷锚锚杆杆钻钻机机方方面面做做

34、了了大大量量工工作作，开开发发了了多多种种产产品品。但但是是由由于于我我国国煤煤巷巷地地质质与与生生产产条条件件复复杂杂多多变变，现现有有的的锚锚杆杆钻钻机机还还不不能能完完全全满满足足使使用用要求，无论是性能与质量都还需进行完善与提高。要求，无论是性能与质量都还需进行完善与提高。随随着着锚锚索索支支护护技技术术的的推推广广应应用用，有有必必要要开开发发研研制制专专用用锚锚索索钻钻机机，提提高高锚锚索索施施工工速速度度。掘掘锚锚联联合合机机组组在在国国外外已已经经应应用用，为为巷巷道道掘掘进进和和锚锚杆杆施施工工创创造造了了极极为为有有利利的的条条件件。我我国国也也应应根根据据国国情情开开展展

35、掘掘锚锚联联合合机机组方面的研究与开发工作。组方面的研究与开发工作。第44页/共46页5 5完善锚杆施工质量检测与监测技术完善锚杆施工质量检测与监测技术 锚锚杆杆支支护护是是隐隐蔽蔽性性工工程程，必必须须进进行行质质量量检检测测。目目前前普普遍遍应应用用的的是是锚锚杆杆拉拉拔拔计计、扭扭矩矩扳扳手手等等。有有必必要要开开发发研研制制非非接接触触、无无损损质质量量检检测测仪仪器器，以以达达到到快快速速、准准确确、大大面面积积测测量量的的目目的的。锚锚杆杆支支护护监监测测对对保保证证巷巷道道安安全全十十分分重重要要，我我国国许许多多矿矿区区对对此此十十分分重重视视。但但是是这这项项工作还有待于标准化、日常化，纳入到正常生产中。工作还有待于标准化、日常化，纳入到正常生产中。第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页