1、附录 A 锚杆支护技术发展前景与制约因素 摘要 介绍了我国煤矿锚杆支护技术发展的三个阶段和扩展的五个应用范围 , 探讨了锚支护技术与设计方法发展的四大方向 , 分析了制约锚杆支护技术发展速度与水平的四大 素。 锚杆支护技术始于国 a外 1905年美国在建筑修缮方面开始使用喷浆技术 , 1911年德国第一次在井下巷道喷浆 , 1924年前苏联的顿巴斯矿开始应用锚喷支护。50年代初 , 瑞士和 德生产了高效喷射机 ， 并采用了速凝剂。随后 , 锚喷与锚杆支护在奥地利、瑞士、瑞典、挪威、德国、加拿大、英国、法国、美国和澳大利亚等国家的地下工程中得到了普遍应用。目前 , 对锚杆支护技术研究和应用最为活
2、跃的当属澳大利亚。 1 锚杆支护技术发展阶段与应用范围 1.1 锚杆支护技术发展的三个阶段 我国煤矿于年开始试用锚杆 , 1955年在试验平炯和少数矿试验喷浆、喷射混凝土和锚喷支护 , 这是我国锚杆支护技术发展的初期阶段。这一阶段以钢丝绳水泥砂浆锚杆为代表 , 锚杆没有托板 , 锚杆之间缺乏联系。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。到了 80-90年代 , 由于国家“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
3、入了以锚带网和锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。这一阶段锚杆类型以水泥药卷钢筋锚杆为主 , 树脂药卷钢筋锚杆也已开始使用 , 这时的 锚杆支护不仅尾部增加了托板和螺帽 , 而且还在松软破碎条件下增加了金属网和喷层 , 以及在动压影响时进一步增加钢带、钢 梁或钢筋梯等 , 形成组合锚杆支护体系 , 并且由平面组合发展到空间组合 , 形成组合锚杆整体支护结构体系 , 这时锚杆不仅起到悬吊作用 , 更重要的是起到组合拱或组合梁作用 , 因而支护作用效果显著增强 , 从而使得锚梁网、锚喷网、锚带网以及锚钢筋梯网等多种组合锚杆联合支护形式得到广泛应用 , 各种具体用途和具体结构形式的锚杆层出不穷 , 如中
4、国矿业大学研制出挤压式和套管摩擦可拉伸锚杆以及型杆体可拉伸锚杆 , 东北工业大学研制出端锚外伸式可拉伸锚杆 , 西安矿业学院研制出蛇形杆体可拉伸锚杆 , 长春煤研所研制出弹簧式可拉伸锚杆等 。此外 , 还出现了锚杆与注浆合二为一的锚注锚杆以及以小直径钻头、小直径药卷和小直径锚杆为主要特征的“三小”光爆锚喷新技术。组合锚杆则在锚梁网和锚带网等水平拉杆无预紧力的组合形式基础上 , 出现了水平拉杆施加预紧力的新的组合锚杆支护形式 彬架锚杆。这是锚杆支护技术发展的新阶段 预应力锚杆支护体系阶段 , 其代表产品主要有三种 , 即析架锚杆、水涨式锚杆和缝管式锚杆 , 这三种锚杆均具有良好的横向预应力和一定
5、的纵向预应力 , 其支护效果均已为国内外矿山支护实践所证实。对无横向预应力的锚杆 ,足够的纵向预应力更是必不可少。澳 大利亚的研究证明 , 当锚杆的纵向预应力达到 60-70kN以上时 , 可以基本上阻止巷道顶板下沉 , 为此采用了高强度粗直径（ 25mm）必全长锚固树脂钢筋锚杆 , 并研制出托板减摩装置。 1.2 应用范围 随着对锚杆支护机理认识的不断深化和支护技术的发展 , 我国煤矿锚杆支护的应用范围已从硬岩扩展到软岩 , 从完整稳定岩层扩展到破碎不稳定岩层 , 从中小断面巷道扩展到大断面碉室和交岔点 , 从新掘进巷扩展到旧巷修复 , 从开拓巷道扩展到受动压影响的采准巷道。目前 , 尤以采
6、准巷道锚杆支护发展最快。 2 锚杆支护技术发展方向 经过近 10年的迅速发展 , 我国煤矿锚杆支护已形成较为明显的四个方向 , 即组合锚杆、预应力锚杆、可拉伸锚杆和“三小”锚杆。 2.1 组合锚杆 组合锚杆分为对水平拉杆施加预应力与不施加预应力两种。施加预应力的组合锚杆即析架锚杆。析架锚杆的结构型式有多种 , 但其主要构件和工作原理基本相同 , 即在顶板斜拉锚杆和水平拉杆的共同作用下 , 形成对顶板中部的压缩 , 一方面增大了顶板裂隙体中的摩擦力 , 另一方面减小甚至抵消了顶板中部可能产生的拉应力 , 同时 , 由于两根斜拉锚杆通过水平拉杆连结一体 , 既能协调受力 , 又具有 一定的柔性 , 允许顶板微量下沉并在微量下沉过程中 , 增大顶板岩体摩擦角申和摩擦力 , 产生自锁作用 , 从而能够有效地维护高应力区的破碎顶板 ,阻止
