Page 179 - 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

278.3kN，抗剪力达 147.9kN。此外，随着锚注支护技术的提出，还研制出 LF-1
新型注浆锚杆、组合式高强注浆锚杆、新型高强预应力注浆锚杆等多种形式的注
浆锚杆。

以上分析表明，采用热处理工艺开发出的锚杆新材料，将锚杆杆体钢筋屈服
强度从 600MPa 提高至 700MPa。另外，由预应力钢棒开发的锚杆，将屈服强度
提升至 1140MPa，同时也提升了锚杆预应力。除此之外，非金属玻璃钢的开发利
用也为锚杆提供 1 种新材料。

2. 新结构锚杆
目前，新型结构锚杆的研发主要针对吸能锚杆，吸能锚杆的概念首次在南非
提出，是 1 种在围岩蠕变阶段可提供恒定工作阻力，且有较好的延伸性的新型锚
杆。传统锚杆在高应力、大变形、冲击地压等复杂困难巷道易发生破断失效，难

以满足深部复杂巷道的使用要求，为此，国内外诸多研究学者开始全面深入的研
究吸能锚杆，并开发出多种新型吸能锚杆。按照吸能锚杆的吸能原理将其划分为
结构型和材料型：①结构型吸能锚杆通过锚杆与锚固剂间摩擦或锚杆杆体与套管
结构摩擦来提供恒阻力，达到吸收能量的目的，例如，恒阻大变形锚杆、高预应

力增阻大变形锚杆、自膨胀锚杆、压缩膨胀摩擦锚杆、J 型锚杆等；②材料型吸
能锚杆通过杆体自身材质吸收能量，例如，R 型锚杆、PAR1 锚杆、拉压耦合让
压锚杆、恒阻吸能锚杆等。上述诸多研究表明，关于新结构锚杆众多研究学者已
经研发出各种形式的吸能锚杆，主要适用于普通锚杆难以满足高强度、高延伸性、

高冲击韧性等要求的复杂困难巷道。近些年来，我国煤炭开采已向更深的方向发
展，其深部巷道的大变形、高应力、强冲击地压、强采动等难题愈发突出，新结
构锚杆在上述难题上较普通锚杆具有较大的优势。
3. 新型锚固材料

树脂锚固剂是 1 种高分子材料黏结剂，可将锚杆与围岩黏结成整体，从而使
围岩得到锚固，具有硬化速度快、黏结强度高、适用性强等优点，已成为锚固锚
杆的主要材料。针对不同地质条件的巷道围岩，我国现已生产出不同凝结速度的
树脂锚固剂，其中包括慢速、中速、快速、超快速。但就我国复杂多变的深部巷

道地质环境，树脂锚固剂的锚固强度、耐水性、耐高温等性能有待于进一步提升，
如，AHANG 等、刘刚等研究发现，掺入数量较少、直径较大、钢丸外形等的钢
质骨料，能显著提高树脂锚固剂的锚固强度，为提高树脂锚固剂锚固强度提供一

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