Page 177 - 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

方法既能适应围岩大变形，又能利用恒阻力抵抗围岩大变形，可适应深部软岩巷
道大变形；除此之外，还逐步形成了以锚杆、锚索、金属网、钢筋托梁、钢带等
为主的各种支护形式。

2. 锚杆支护设计方法
我国巷道锚杆支护设计方法主要有工程类比发、锚杆支护理论计算法、数值
模拟计算法及现场监测法等，但随着巷道所处力学环境、地质环境的复杂多变，
单一的设计方法适用性较差，锚杆支护理论、数值模拟技术、现场测试技术等的

快速发展，促进了多种锚杆支护设计相结合的新方法的提出。
（1）锚杆支护动态信息设计法
该方法是 1 个动态设计过程，可实现信息利用最大化，其主要内容为现场勘
察和地质力学评估、初始设计、井下监测、信息反馈和修正设计、日常监测。地

应力测试地质力学评估初始设计现场监测反馈信息修改设计。其主要设计步骤为：
巷道围岩地质力学实测，并计算地质力学参数；采用工程类比和理论计算设计数
值分析无法得到的支护参数；利用数值分析完成初始设计；现场监测反馈后对初
始设计进行调整与优化。

（2）冲击矿压巷道能量校核设计法
该设计方法以冲击矿压能量理论为基础，在冲击矿压巷道锚杆支护设计中表
现出较好的适用效果，其设计步骤为：采用冲击矿压危险性评价方法进行巷道冲
击危险性评价；依据冲击矿压能量理论计算冲击能量；通过工程类比法和数值模

拟完成巷道支护初步设计；支护系统吸能计算与设计校核。
（3）巷道顶板锚杆支护上限设计法
该设计方法以上限定理为基础，总结出了不同力学参数对顶板锚杆所需支护
力的影响规律，基于此对巷道顶板锚杆支护参数进行理论设计。

（4）锚杆支护设计智能系统
目前，计算机人工智能技术的快速发展，促使了有关学者将人工神经网络、
专家系统、模糊理论、灰色关联分析、正交试验等人工智能技术方法与巷道支护
设计相联结起来，建立巷道围岩地质力学性质知识库、巷道锚杆支护设计工程案

例知识库、巷道锚杆支护设计专家及经验知识库、巷道锚杆设计规范知识库等多
种智能系统，并将其应用于巷道锚杆支护设计及优化。例如，神经网络锚杆支护
设计；非线性大变形力学设计系统；巷道支护方案专家系统；锚杆支护设计混合

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