煤矿巷道锚杆支护现状及存在的问题
煤巷锚杆支护理念及常见的煤矿锚杆支护问题
坏总是先从某个薄弱环节开始。
理念七：支护生命期理念
▪ 支护生命期是指巷道从开挖和报废的全过程。 ▪ 在支护生命期内，围岩的松动圈从小到大 动态变化；
支护结构和围岩的相互作用关系也在变化。 ▪ 在煤巷锚杆支护的早期、中期和后期要根据矿压监
早期：加强顶帮的支护
由于有帮锚杆的有效锚固， 巷道围岩中最为不利的 极限自稳隐性拱消失
帮锚杆使极限自稳隐形拱缩小 unstable surroundings
早期：加强顶帮的支护
没有形成 厚层刚性梁
无锚杆支护或有锚杆支护但没有预应力或很小时
形成了 厚层刚性梁
有锚杆支护且预应力很大时
早期：既要重视“支”也要重视“护”
高预应力锚杆）；
高预应力锚杆
高预应力锚杆
1 超高强锚杆杆体 2 螺母 3 预应力标示杆 4 应力松弛自补偿弹簧 5 弹簧护筒 6 减摩垫圈 5 7 应力扩散托盘 8 高强树脂锚固剂 9 围岩
理念三：锚杆支护的 “悬吊理论”很容易使人产生误
解，影响锚杆支护的推广。 为此我们提出了固压理论。 悬吊理论的局限性 （1）从理念上影响锚杆的推广，给人“没有坚硬岩层， 就不能使用锚杆支护的印象” ； （2）仅把不稳定岩层作为“被悬吊岩体”； （3）忽略锚杆初始工作阻力的作用； （4）用悬吊理论解释锚杆支护，锚杆还是被动支护； （5）只能解释顶板的锚固。
▪ 锚杆、 W钢带、金属网等形成统一的人工支 护体系，与巷道围岩形成统一的支护系统。 支护系统使锚固体成为一个整体。
▪ 早期，围岩完整时，金属网和W钢带可以起 到扩散应力的作用；后期，围岩破碎时，金 属网、W钢带对锚固体形成次生承载圈起关 键作用。
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析引言：煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全，随着煤矿开采深度的不断加深，也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。
因此，要分析现在应用的煤矿巷道支护技术，解决当前煤矿巷道支护存在的问题，探究煤矿巷道支护技术今后的发展。
1.煤矿巷道支护技术应用分析1.1煤矿巷道棚式支护技术棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用，按其使用的材质主要分为木结构，混凝土和金属材料等几种形式。
现在应用的主要是金属材料的支架支护。
在支架使用过程中，金属材质的支架的长，宽，高等要符合一定的比例，才能达到理想的支护作用。
但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高，而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用，所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用，已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。
1.2煤矿巷道砌碴支护技术在如今的煤矿巷道支护技术中，砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。
这种支护技术应用起来方便简单，在一些大巷中加固作用比较好。
砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土，混凝土砌块等方式。
使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高，如果要岩层发生改变，砌碴技术能发挥的作用就会比较小，不能起到很好的支护作用。
所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术，对于其他情况，使用这种支护技术就会用很多限制，不适合大规模广泛地使用。
1.3U型钢支架支护技术U型支架支护技术的承载能力比较好，一般会在比较深的矿井中使用，能发挥比较好的支护作用。
在使用这种支护技术时，要对卡缆进行合理的调质和处理，岩石的支护壁要填充好，这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。
注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象，最好不要单独使用这种支护作用，可以采取锚喷和U型钢联合支护技术，可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。
由于承载能力比较好，适用范围比较广，是一种典型的巷道支护技术。
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护的发展现状讲解锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术，广泛应用于隧道、地铁、矿山等工程中。
本文将从发展历程、应用领域、技术特点和未来发展趋势等方面，详细讲解锚杆支护的发展现状。
一、发展历程锚杆支护技术起源于20世纪60年代，最初主要用于煤矿巷道的支护。
随着工程技术的不断发展，锚杆支护逐渐应用于隧道、地铁等地下工程中。
在过去几十年的发展中，锚杆支护技术得到了不断改进和完善，成为一种成熟、可靠的地下工程支护技术。
二、应用领域锚杆支护技术广泛应用于各类地下工程中，主要包括以下领域：1. 隧道工程：锚杆支护可用于公路隧道、铁路隧道、城市地铁等隧道工程中，能有效增强地层的稳定性，提高隧道的安全性能。
2. 矿山工程：锚杆支护在矿山巷道、矿井巷道等工程中得到广泛应用，能够有效防止岩层塌方和滑坡等事故发生。
3. 地下室工程：锚杆支护可用于地下室的施工和支护，能够增强地下室的结构稳定性，提高工程的安全性能。
4. 基坑工程：锚杆支护在深基坑工程中起到了重要的支护作用，能够有效防止基坑塌方和地面沉降等问题。
三、技术特点锚杆支护技术具有以下几个显著的技术特点：1. 灵活性：锚杆支护技术适应性强，可以根据不同地质条件和工程要求进行灵活设计和施工，能够满足各种复杂地质条件下的支护需求。
2. 高效性：锚杆支护施工速度快，能够大幅缩短工期，提高工程进度，降低施工成本。
3. 安全性：锚杆支护能够有效增强地层的稳定性，提高工程的安全性能，降低事故风险。
4. 经济性：锚杆支护技术相对于传统的支护方法，成本较低，具有较高的经济效益。
四、未来发展趋势随着地下工程的不断发展和技术的不断进步，锚杆支护技术也在不断创新和发展，未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 自动化技术的应用：随着自动化技术的发展，锚杆支护施工过程将更加智能化和自动化，提高施工效率和质量。
2. 新材料的研发应用：新型材料的研发和应用将进一步提高锚杆支护的性能和使用寿命，推动技术的发展。
2024年锚杆、锚喷巷道支护的安全检查(五篇)
2024年锚杆、锚喷巷道支护的安全检查(1)锚杆支护和锚喷支护对巷道断面成型要求严格，在综合掘进机开挖时要严格掌握，在爆破成型时更要认真搞好光面爆，尤其是巷道断面周边眼的布置、眼距、孑L深、角度及装药量，必须严格执行规程设计规定，这是保证成型质量的关键。
(2)锚杆眼的布置、眼距、孔深、角度必须符合规程要求，锚杆角度应垂直于帮壁平面。
(3)锚杆无论是楔缝式，还是树脂药卷式，在装设锚杆时必须按规定要求程序装设，尤其是药卷浸水人孔搅拌，更要在浸水时间上和搅拌力度上按规定操作，以保证锚杆锚固质量。
(4)锚杆入孔固定(凝固)好后，把托板或托梁钢带等戴好上平，与顶帮岩石贴紧，如无法贴紧时要用木板垫好，然后上螺帽，螺帽要戴满丝扣，用力矩扳手拧紧。
锚杆外露长度应小于0．05m。
(5)锚杆支护要定期做拉拔(拉力)试验，发现锚固小于规定的要采取补打锚杆或加架棚子等措施。
(6)采用锚喷支护时，要按规定布置锚杆眼并及时保质的支设锚杆，要求同上不再重复。
(7)无论是锚杆支护还是锚喷支护，最大空顶距、最小空顶距、初喷与复喷的间距都要在规程中明确规定并严格执行。
(8)喷浆的配比必须符合要求，水泥标号符合要求，喷体强度要定期取样检验。
(9)要保证初喷和复喷质量，尤其是巷道顶部和腮部喷层厚度必须达到要求。
喷浆前要用清水冲洗巷道帮壁，喷后巷道帮壁平整，断面规格和中线符合要求，不准出现吊脚穿裙现象。
帮壁凹进部分要逐次补喷，必要时要挂网喷浆，每次补喷厚度不大于0．1m。
(10)做好喷浆时防尘工作，操作者要带好个体防尘口罩。
喷浆时要撤出设备，不能撤出的要遮盖保护。
喷浆作业时要停止(11)用风钻、电钻钻孑L必须湿式凿岩钻孔，不准干打眼。
(12)水泥、石子、速凝剂等材料要加强管理，堆放整齐，巷道内做到干净卫生文明生产。
(13)喷浆机保持完好，操作控制设备要灵活，电气设备要防爆。
喷浆机司机和喷浆手应经培训合格持证上岗。
2024年锚杆、锚喷巷道支护的安全检查（二）1. 引言锚杆、锚喷巷道支护是矿井巷道支护的重要技术之一，对保障矿井巷道的安全稳定运营具有重要意义。
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案锚固技术，国内习惯统称为锚杆支护技术，国外一般称锚固技术或锚杆加固技术。
自187 2年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来，锚固技术至今已有100多年的发展历史。
锚固技术是一种技术经济优越的技术手段，目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家，而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中，伴随着“21世纪－地下工程的世纪”的来临，可以预见，该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
尽管国内锚固技术与理论研究在近10余年取得了丰硕的研究成果，但还远不适应我国锚固技术推广与发展的需要，因此有必要在全面总结国内外锚固技术与理论发展现状的基础上，提出新的研究思路去研究和解决锚固技术推广与发展中的问题。
1国外锚固技术与理论研究的发展现状就目前而言，国外锚固技术以澳大利亚、美国发展最为迅速，两国锚杆支护比重已接近100 ％，其锚固技术水平居于世界前列。
到20世纪80年代以后，一些曾以U型钢或工字钢支架为煤巷主要支护形式的国家（如英国、法国、德国、前苏联、波兰、日本等），也大力发展并应用了锚固技术。
1 1关于锚杆加固围岩的作用机理美国因其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低，因此倾向于悬吊理论和组合梁（加固岩梁）理论，而英国、澳大利亚巷道以受水平应力影响为主，尤其是澳大利亚相对英国其巷道围岩变形量及最大水平应力更剧烈，一般而言，英国、澳大利亚锚杆支护的设计理论倾向于加固拱（挤压支承拱）理论。
1 2关于锚杆加固设计方法美国目前有两种基本设计方法：一为经验法，即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。
该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身，而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意，即由于顶板条件的不同，经验法并不全都有效。
二为理论法，亦称客观法，即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。
矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究
矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究【摘要】锚杆支护是利用深入围岩内部的锚杆杆体对围岩进行加固，提高被锚固围岩自身的稳定性来达到支护的目的。
该文论述了锚杆支护技术在地质、设计、围岩监测等方面存在着一些问题，并提出了相应的对策。
【关键词】锚杆支护；问题；策略；围岩监测一、锚杆支护技术存在的问题（1）地质方面的问题。
锚杆支护质量与巷道地质工作密切相关，煤矿地质环境复杂、基础信息匾乏。
我国煤矿有围岩稳定的l、2类巷道，也有围岩不稳定和极不稳定的4、5类巷道。
所以，锚固结构要具有相应的变形适应性并保持足够的承载能力及对围岩变形的约束力，使围岩重新形成平衡状态，这给锚杆支护技术的应用带来了较大的困难。
地应力实测技术是煤巷锚杆支护技术体系的核心技术之一，实施地应力实测是煤巷锚杆支护设计的基础。
（2）设计方面的问题。
第一，锚杆支护的机理。
现有锚杆支护理论存在一定的局限性，还不能满足复杂条件下特别是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
传统的锚杆支护理论有：悬吊理论、组合梁理论、组合拱压缩拱）理论。
它们以一定的假说为基础的，从不同角度、条件阐述锚杆支护的作用机理，并且力学模型较为简单，计算方法简单。
现有较为成熟的锚杆支护理论也难以满足指导回采巷道特别是全煤巷道锚杆支护设计的要求，需要加强多方面的研究。
第二，锚杆支护参数选取。
锚杆支护参数的选取主要是采用经验法、工程类比法和理论计算法，而这三种方法存在着弊端，不能完全确定锚杆支护参数。
正确进行锚杆支护参数的选取已成为关键问题。
第三，锚杆种类。
随着新型材料的不断发展，各种新材料锚杆也不断涌现。
而单独进行锚杆生产与研发的单位却较少，在材料、工艺上没有实现规范化，浪费材料，也影响了锚杆的支护效果。
顶板岩层的层间错动会使锚杆、锚索发生剪切破坏。
金属锚杆结构不合理，在偏心载荷超过锚尾材料的强度极限时，锚尾发生破坏。
（3）围岩监测方面的问题。
巷道锚杆支护设计专题报告
巷道锚杆支护摘要煤巷锚杆支护的技术已趋于成熟但是锚杆支护仍然存在较多问题。
第一，锚杆支护工程隐蔽性强，监测技术不能完全满足煤矿的需要，安全可靠根本没有保证。
第二，我国煤炭资源分布范围广，地质条件复杂多变，好多复杂地质条件下锚杆支护并未达到理想的支护效果。
该设计是从锚杆支护的隐蔽性和我国复杂多变的地质条件等特点出发。
围绕这些特点，从杆体材料，加工方法，支护设计理念、施工质量，检测设备，监测手段等方面入手进行试验研究，提高支护质量，实现高产高效。
关键词：巷道；锚杆支护；高强度锚杆；监测1问题的提出由于锚杆支护能够改变围岩的力学特性，能获得良好的支护效果，带来传统支护方式无法比拟的技术经济效益，在国内外已受到了普遍的重视并得到了快速的发展及广泛的应用。
因此，探索正确的巷道支护理论、选择安全可靠的支护方法、确定经济合理的支护参数以及实用高效的施工工艺成了长期以来人们所致力解决的一个重大理论及技术课题，对于煤矿来说具有重大意义。
锚杆支护是巷道支护的一次重大革命，它可以起到加固、悬吊、合成梁和挤压连接体等作用，在支护中使用锚杆可以改变岩体的受力状态，不仅增加了岩石本身的稳定程度，而且使被支护岩体由荷载变为承载体，提高了岩体承载能力。
同时，大量工程实践表明，锚杆支护具有用料节省、巷道断面利用率高、支护及时、劳动强度小、经济效益高以及对巷道围岩变形的适应性好等诸多优。
因而，井下巷道采用锚杆支护是一种行之有效的支护手段，成为世界主要产煤国家煤矿支护的主要形式，美国、澳大利亚的煤矿巷道普遍采用锚杆支护，其支护比例己接近100%，英法两国煤巷的锚杆支护比例也分别达到了50%和80%以上，而我国煤矿锚杆支护在煤巷中仅占20%左右，和世界先进水平相比存在较大差距。
其主要原因是巷道事故率很高。
巷道变形破坏、片帮冒顶等事故在地下工程中是最常见的。
据不完全统计，煤矿事故中59%以上是巷道事故。
究其原因，还是对巷道变形破坏规律认识不清、支护理论不完善，从而造成支护设计工程类比居多，缺乏科学的指导，巷道支护方式选择不合理，因而也就无法保证巷道在不同地质条件下稳定和安全使用。
煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策
煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策摘要：近些年来，随着技术的不断发展和进步，应用于煤矿采煤工程巷道掘进和支护技术的掘进设备以及技术也开始朝着多元化的方向发展。
在巷道掘进过程中，为了保证掘进的安全性，支护技术的应用是不可或缺的，而不同类型的支护技术所发挥的作用效果有着明显的差异，在选择支护技术时，必须要做到具体问题具体分析，这样才能更好的发挥支护作用效果，解决支护工作中存在的困难和不足。
下面本文就煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策进行简要探究。
关键词：煤矿巷道；掘进支护技术；问题；1煤矿巷道掘进支护技术概述现如今，我国煤矿巷道掘进过程中比较常用的掘进方式主要有综合机械化掘进和掘锚一体化掘进两种方式。
①综合机械化掘进技术在应用过程中，系统的组成相对来说比较复杂，需要应用到钻孔设备、掘进设备、传输设备以及通风设备等，这种掘进方式在应用期间任何环节都不能受到影响和干扰，否则的话，掘进工作就难以顺利实施下去。
通常来说，该掘进技术应用期间系统性能越好，掘进的工作效率以及施工进度也就越理想。
②掘锚一体化掘进的优势就在于可以有效的节约掘进时间，其是在锚杆支护技术应用的基础之上使得掘进式公寓巷道支护彼此融合。
比如说，对于盾构机掘进工艺的应用，该工艺可以在复杂地理地貌深埋长隧洞内施工，其优点在于掘进速度比加快、安全可靠，最终所形成的巷道质量比较理想。
但是不可否认的是盾构机的造价不菲，要实现该机械设备的有效应用，前期所需要投入的成本相对来说还是比较大的。
通常在煤矿施工期间，为了保证快速的对巷道进行掘进，往往需要连续实施破煤、装煤等作业，因此煤矿巷道掘进机的应用通常比较频繁。
煤矿巷道掘进机的应用优势在于其安全高效，掘进期间可以实现连续作业。
巷道掘进机在运输设备的辅助之下，可以实现高效快捷的连续作业，掘进速度因此得以大幅度提升。
总的来说，煤矿采煤工程巷道掘进是一项极为复杂的工作，为了保证巷道的安全，在巷道空间顺利开挖出来之后，就必须要采取有效的措施对巷道予以支护。
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x1 x2
Δx
Fs/kN
Fb/kN
若锚杆仅受拉伸，屈服与拉断载荷294.5 kN、392.7 kN
二、锚杆支护存在的问题
杆体受力状态分析–数值模拟
杆体材料缺陷。中心偏析，降
低杆体塑性，滚制螺纹易产生
裂纹；非金属夹杂物多，尤其 硅酸盐含量高，晶粒也较大， 严重降低材料机械性能，特别 是冲击韧性；一些钢材强度和
延伸率满足要求，但冲击韧性
—冲击吸收功低，易脆断。
锚杆钢的金相照片
二、锚杆支护存在的问题
杆尾螺纹加工 粗糙、存在缺 陷，质量差
螺纹段外观
直径 /mm 屈服强度 /MPa 500 600 700 抗拉强度 /MPa 670 780 850 伸长率 /% 冲击 吸收功/J
牌号
B500 B600 B700
18-25
18-25
60-160
强力锚杆杆体
一、煤矿锚杆支护技术现状
小孔径树脂锚固锚索
1×19结构，断面更加合理
拉断载荷显著提高，最大900kN
破碎煤岩体注浆加固；
实现高产高效必不可少的关键技术。
但是，随着开采深度增加，地质条件的复杂化，采
动影响加剧，锚杆支护出现了一些问题。
二、锚杆支护存在的问题 1、煤矿顶板事故
近几年来，顶板事故成为煤矿第一大事故；
2012年煤矿死亡事故起数779起，死亡人数1384人，顶板
事故起数366起，死亡人数459人，占47%、33.2%。
齿牙表面剥离
牙底裂纹与腐蚀
二、锚杆支护存在的问题
五、存在的问题
托板
托板破裂。原材料强度不够，托板 形状和几何尺寸不合理。 托板变形过大。托板承载力与锚杆 不匹配。托板材质和尺寸不合理。
托板和调心垫配合差，托板承受偏
载和集中载荷破坏，调心垫破裂。 托板破坏导致锚杆整体支护强度大 大降低甚至丧失。
延伸率提高1倍
公称直径/mm 18 拉断载荷/kN 408 伸长率()/% 7
20
22 28.6 1×19结构锚索及断面
510
607 900
7
7 7
一、煤矿锚杆支护技术现状 应用情况
高强度锚杆支护技术得到推广应用，小孔径锚索支
护加固技术大面积应用；
一些矿区达到90%，很多矿区达到70%；
二、锚杆支护存在的问题
螺纹受力–拉扭弯剪组合
同 向
异 向
二、锚杆支护存在的问题 锚杆杆体破断的原因
托板与调心球垫尺寸不合理、加 工粗糙、配合性差，球垫不起调 心作用。球垫卡住螺纹，施加很 大侧向力，引起螺纹受极大弯曲 应力是尾部断裂主要原因。 中部断裂主要出现在锚固分界面， 受力状态复杂，弯、剪应力大。
弯曲（简支）
弯曲（固支）
跨中（固支）
多跨
剪切
W钢带在不同受力状态下的应力分布
二、锚杆支护存在的问题
钢带受力
温度补偿片 应变片
应变片
测力钢带应变片分布
回风巷钢带受力监测曲线
运输巷钢带受力监测曲线
二、锚杆支护存在的问题
金属网
网兜过大； 网撕破，岩石冒落。 网强度和延伸率不合要求，
几何参数不合理。
煤矿巷道锚杆支护现状及存在的问题
康红普
中国煤炭科工集团有限公司 煤炭科学研究总院开采分院 2013.11.21
提
纲
一、煤矿锚杆支护技术现状 二、锚杆支护存在的问题 三、解决途径
四、应用实例
五、展望
一、煤矿锚杆支护技术现状
低强度锚杆
早期适用于简 单条件(5%)
高强度锚杆
显著提高了锚
高预应力强力锚杆
杆体拉剪组合等效应力
杆体拉弯剪组合等效应力
二、锚杆支Байду номын сангаас存在的问题
杆体受力状态分析–数值模拟
杆体拉弯扭组合等效应力
杆体拉弯剪扭组合等效应力
二、锚杆支护存在的问题
螺纹受力–拉扭组合
F=80kN，T=160N.m
二、锚杆支护存在的问题
螺纹受力–拉扭弯组合
1°
5°
10°
拉力=80kN、扭矩=160N.m
托板应力与载荷的关系
井下测力托板受力监测曲线
二、锚杆支护存在的问题
锚固剂
树脂胶泥
粘结力低，达不到设计要求； 其它力学指标(强度、弹模)达不 到要求； 三径不匹配。 期、失效；损坏的锚固剂。
固化剂
树脂锚固剂
原因：锚固剂原材料、配方存在问题；锚固剂已经过
表面上已安设锚杆，实际不起作用或起作用小，肉眼
载荷/kN
ε 90° ε 45° ε 0°
托板拱部应变与载荷的关系
应变值/μ ε
5000 0 -5000 10 -10000 30 50 70 90 110 130 150 ε 90° ε 45° ε 0°
载荷/kN
测力托板
0 -1000 -2000 -3000 -4000 -5000
托板四角应变与载荷的关系
力状况差。
螺纹、螺母拉脱。螺纹、螺母强度、尺寸不合要求。 杆体剪断。杆体抗剪能力不够。
二、锚杆支护存在的问题 锚杆杆体破断部位
有 4 个部位易破断： 2 个在锚 杆尾部；2个在中部。
2 4
树脂锚固剂
3
螺纹段与球垫接触部位。
杆尾与钻孔口接触部位。 锚固与非锚固的交界面。 杆体与结构面相交部位。
二、锚杆支护存在的问题
托板受力
托板受力分布
100×100mm
150× 150mm
200× 200mm
不同尺寸托板扩散预应力效果
二、锚杆支护存在的问题
托板受力
应变值/μ ε
10 0 -1000 -2000 -3000 -4000 -5000
15000 10000
30
50
70
90
110 130 150
N1 f1 Ft
'
f1 f2 N2
θ
'
'
f2
'
N1 N 2
F
二、锚杆支护存在的问题
锚杆杆体破断的原因––应力腐蚀：潮湿空气中的 O 与煤中 的 S引起应力腐蚀，且应力腐蚀极易在裂纹表面产生。
尾部螺纹断口形态
尾部螺纹断口宏观形貌
尾部螺纹断口A区低倍放大形貌
二、锚杆支护存在的问题
杆体破断原因––材料与加工
支护材料不合格
施工质量不合格
顶板垮落
二、锚杆支护存在的问题
巷道支护效果差会导致：
对于围岩 巷道变形大，断面不能 满足生产要求； 发生冒顶、片帮，出现 安全事故。 对于支护体 支护体受力很小，随围岩一起位移； 支护体破坏、失效。
巷道大变形
二、锚杆支护存在的问题
巷道支护效果差的原因
1#
Von Mises应力/MPa
2#
3#
4#
300 200 100 0 0 6 15 21 27.2 35.4 距迎头距离/m 42 48.6
1# 7#
2# 8#
3# 9#
4# 10#
5# 11#
6# 12#
最大剪应力/MPa
500 400 300 200 100 0 10 30 50 70 载荷/kN 90 110 130
三、解决途径
改善锚杆杆体材质 锚杆断裂的重要原因是冲击韧性差。从炼钢开始重新研究 钢材配方与轧制工艺，显著提高钢材的冲击韧性。 煤炭科学研究总院与首钢联合开发出BHRB600钢材。保 持原来钢材力学指标的同时，冲击吸收功大幅提高。
试件编号 20-1 20-2 22-1 22-2 22-3 抗拉强度 /MPa 785 790 805 805 800 屈服强度 /MPa 625 635 650 650 645 断后延伸率 /% 23.5 25.5 22.0 22.0 21.0 冲击吸收功 /J 45.2 50.8 34.3 42.6 39.5
受拉、弯、扭、剪切
4 P 32M Mt i t2 768 3 3 d d d
2 2
二、锚杆支护存在的问题
锚杆破断的受力原因––尾部受力复杂
y
tan
B
bW
yFKb
W S'y
o o o
1
α
x
2
锚杆尾部屈服与破断载荷
基于地质力学测试 的动态信息设计法
2
巷道围岩地质力学 测试方法与仪器 1
高预力强力锚 杆支护系列材 料与构件
高预应力强力锚杆 支护系列材料与构件 高预应力施工
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机具与工
巷道矿压与 安全监测仪器 6
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破碎煤岩体 系列注浆材料
高预应力施工 机具与工艺
一、煤矿锚杆支护技术现状
高强度锚杆
高强度、高延伸率、高冲击韧性锚杆。
很难看出，极易引起冒顶、片帮，出现伤亡事故。
二、锚杆支护存在的问题
钢带
钢带被撕裂。
锚杆和托板压穿钢带。 钢带扭曲。
原因：钢带材质几何尺寸和加工工艺不合理；钢带 受力状态差。 锚杆失去组合作用，整体支护能力降低，巷道变形 加大，甚至出现垮落。
二、锚杆支护存在的问题
钢带受力
拉伸
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金属网 钢带
托板
减摩垫片