锚杆支护新技术12/20/20241第一页，共一百三十三页。报告内容第一部分：现状、问题及发展方向第二部分：锚杆支护理论第三部分：预应力锚杆支护体系第四部分：支护设计与监测第五部分：巷道围岩应力转移原理与技术第六部分：工程应用12/20/20242第二页，共一百三十三页。1995的15%阶段一：1995年时国内外状况12/20/20243第三页，共一百三十三页。①锚杆支护比重约25%②巷道面貌根本改观③扩大使用范围：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类推广，Ⅳ、Ⅴ类试验成功④原因：理论、设计方法、工艺取得了突破阶段二：2001年时12/20/20244第四页，共一百三十三页。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”、可切割帮锚杆的支护系统③技术性能良好的单体风动锚杆钻机国内取得成功的原因12/20/20245第五页，共一百三十三页。④小孔径预应力锚索加强支护的技术⑤重视锚杆支护巷道安全监测⑥重视复杂、困难条件下锚杆支护技术研究⑦在机掘、炮掘的不同条件下，实现巷道施工快速、安全、高效和掘锚协调12/20/20246第六页，共一百三十三页。锚杆支护的优越性支护理论符合现代围岩控制原理施工简单成本相对较低改善作业环境保证矿井高产高效12/20/20247第七页，共一百三十三页。存在的一些问题设计思想偏于保守，设计方法落后技术体系不配套复杂条件支护效果不甚理想忽视监测手段，恶性事故时有发生技术经济效益不显著12/20/20248第八页，共一百三十三页。锚杆支护的发展方向加快巷道掘进速度减少巷道支护成本提高锚杆支护的可靠性方向：基于预应力的锚杆技术12/20/20249第九页，共一百三十三页。报告内容第一部分：现状、问题及发展方向第二部分：锚杆支护理论第三部分：预应力锚杆支护体系第四部分：支护设计与监测第五部分：巷道围岩应力转移原理与技术第六部分：工程应用12/20/202410第十页，共一百三十三页。锚杆长度和受力可确定跨度较大和软弱岩层厚度过大时？悬吊理论经典理论12/20/202411第十一页，共一百三十三页。组合梁理论实质：通过锚杆将几个薄岩层锁在一起据材料力学计算，解释了层状岩体锚杆支护但组合梁的承载能力很难确定经典理论12/20/202412第十二页，共一百三十三页。压缩拱理论理论认为：安装锚杆后可形成一个承压拱承压拱厚度和强度？经典理论12/20/202413第十三页，共一百三十三页。最大水平应力理论巷道受地应力影响经典理论12/20/202414第十四页，共一百三十三页。垂直应力(Brown&Hoek,1978)开采深度巷道围岩与地应力状况12/20/202415第十五页，共一百三十三页。水平应力水平应力与垂直应力之比(Brown&Hoek,1978)开采深度埋深≤1000m，水平应力与垂直应力的比值大约为1.5-5.0埋深≥1000m，水平应力与垂直应力的比值逐渐趋于集中，约为0.5-2.012/20/202416第十六页，共一百三十三页。开采深度平均水平应力与垂直应力之比我国地应力测量结果12/20/202417第十七页，共一百三十三页。我国大中型煤矿软岩巷道及煤巷所占比重约80%，每年掘进量高达1万余公里。此类巷道围岩松软破碎，受采动强烈影响，围岩破碎区、塑性区很大，围岩变形量高100余mm，数百mm，甚至1000余mm。围岩强度强化理论目的、意义我们采用的理论12/20/202418第十八页，共一百三十三页。发展缓慢的原因理论和技术不完善，包括：（1）破碎围岩的锚杆支护理论；（2）锚杆支护设计方法；（3）施工工艺及技术12/20/202419第十九页，共一百三十三页。锚杆布置在破碎围岩中12/20/202420第二十页，共一百三十三页。锚杆的作用是约束围岩的径向膨胀和横向剪切12/20/202421第二十一页，共一百三十三页。研究结果分析（1）锚杆轴向锚固强度沿锚杆轴向对锚固体施加一主应力：snNmmax3snNmmax3式中：Nmax－锚杆轴向力；n－锚杆数目；s－试体自由面面积。12/20/202422第二十二页，共一百三十三页。（2）锚杆横向锚固强度提高了破裂面上的锚固体的抗剪强度，即增加了锚固体的等效内聚力C：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...
