Page 169 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究

第四章 采矿工程巷道掘进和支护技术

岩石的挤压力和预应力的作用。由于钻孔中围岩的变形，使管缝式锚杆的抗拉拔
力随着时间而不断增长，所以非常适合变形较大的软岩中工作。其缺点是，对钻
孔的质量要求严格，锚杆长度受巷道断面尺寸约束。

先端部锚固后全长锚固的锚索：锚索由钢丝绳或专用的钢管制作。施工时将
锚索锚固在钻孔底部，然后在孔外施加拉力，并将其固定，最后向孔内注入水泥
砂浆。其初期的工作状态和端部锚固式锚杆相同，后期则与全长锚固式相似。必
须使锚固部分处于稳定岩层中。通常锚索要在十米以上，因此，一般应用在大断

面洞室、采场以及露天边坡的加固工程中。
（2）锚杆的力学作用及其支护原理
锚杆的锚固作用表现在径向锚固力和切向锚固力的作用。径向锚固力对围岩
施加围压，将围岩由单向、双向受力状态转化为双向、三向受力状态，从而提高

了围岩的稳定性。锚杆贯穿围岩中的弱面，切向锚固力改善了弱面的力学性质，
从而提高围岩的强度。
3. 喷射混凝土支护
喷射混凝土是将混凝土的混合料以压缩空气为动力高速喷射到巷道围岩表面

而形成的支护结构。喷射混凝土的混合料一般出石子、砂、水泥、速凝剂和水按
一定的比例配制而成，也可以在喷射混凝土的混合料掺入钢纤维而形成钢纤维喷
射混凝土。
喷射混凝土支护的力学作用主要体现在以下方面：

（1）加固作用
巷道掘进后及时进行喷射混凝土的施工可以封闭围岩的暴露面，防止围岩的
风化。喷射混凝土能够充填到围岩的裂隙中起到粘结作用，从而提高围岩的强度。
（2）改善围岩的应力状态 .

由于喷射混凝土独特的施工工艺使其与围岩能全面紧密接触，使两者联为一
体，使凸凹不平的围岩表面，变为比较光滑的混凝土硬化表面。这就大大地缓解
了由于围岩表面凸凹不平产生的应力集中，并使围岩表面受到径向压力。这就使
围岩表面的应力状态由支护前的双向应力状态变为支护后的三向应力状态，提高

了围岩的稳定程度。
喷层的支撑抗力与其厚度有关，喷层愈厚，刚度愈大，产生的支撑抗力也就
愈大，但它本身受到的荷载也大；与此相反，喷层薄，柔度大，产生的支撑抗力

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