Page 176 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究

Research on Mining Technology and Technology in Mining Engineering
采矿工程中采矿工艺与技术研究

和抑制围岩塑性区范围的扩展、分摊围岩所承受的荷载两方面。
（二）锚杆支护形式及设计研究进展

1. 锚杆支护形式
（1）高预应力锚杆支护
随着深部软岩、强烈动压、大断面、深部高应力等复杂巷道的增多，普通
锚杆支护已难以进行支护控制，因此，针对深井复杂困难巷道围岩大变形、破碎
范围大、返修率高等难题，康红普等提出高预应力强力锚杆支护技术，该技术大

幅度提高了锚杆的刚度和强度，显著增强了锚杆的支护作用，并总结出预应力锚
杆支护参数的设计方法。随着环境腐蚀效应威胁预应力锚杆耐久性的问题日益突
出，预应力锚杆腐蚀损伤过程及破坏机理等研究为如何延长其使用寿命提供理论
依据。一般情况下，预应力锚杆使用年限达到 1.5~2 年会发生均匀腐蚀，使用年

限达到 3~8 年会发生不同程度的点蚀，预应力锚杆的腐蚀量随使用年限的增加而
增加，且腐蚀速率呈现早期迅速后期缓慢的发展趋势，这是由于在富氧酸性的环
境中，酸性环境和 O2 的耦合作用加快了预应力锚杆的腐蚀，同时还降低了预应
力锚杆的极限伸长率和有效应力。

（2）锚杆耦合支护
针对软岩巷道非线性大变形问题，何满潮等提出锚杆耦合支护技术，即主
要是指“锚网索”耦合支护，锚杆耦合支护能充分发挥围岩自承能力，利用锚杆
（索）支护能力和深部围岩强度，使围岩与支护体在刚度、强度、结构上达到耦合，

完成支护体系一体化和荷载均匀化，进而控制巷道变形失稳。煤矿岩层地质环境
日益复杂，传统“锚网索”耦合支护的控制效果已渐显不足，在此基础上不少相
关研究学者逐渐开发出多形式、多种类的锚杆耦合支护。例如，“恒阻大变形锚
杆 + 钢网 + 底板空心注浆索 + 钢纤维混凝土”、“高强度屈服锚杆（索）＋钢带”、

“封闭支护 + 锚网索注喷耦合支护”等支护形式。由于大倾角煤层巷道围岩应力
分布不均，其变形破坏常表现出非对称性，而传统锚网索对称支护一般不适用于
此，因此，将非对称支护与锚杆耦合支护相结合起来，提出 1 种解决非对称性变
形支护难题的非对称性耦合支护新方法，其支护形式有“顶板预应力锚杆 + 高强

度单体锚索 + 桁架锚索”、“新型预应力桁架锚索 + 锚网索喷”。
（3）其他锚杆支护形式
恒阻大变形锚杆支护：基于负泊松比材料研发出的恒阻大变形锚杆，该支护

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