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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：snNmmax3snNmmax3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...