锚杆支护论文
煤矿预应力锚杆支护技术论文
煤矿预应力锚杆支护技术的发展【摘要】我国的煤炭资源使用较多，而我国的煤矿储量也在不断的减少，在这种情况下为了保障用煤需求就需要更深层次的挖掘煤炭，但是随着挖掘深度的增加其危险性系数也随之增加，为了保障煤矿挖掘的正常进行就需要对巷道加固，其中预应力锚杆支护技术就可以较好的达到要求，保障煤矿开采的安全进行，本文将详述煤矿锚杆支护技术的发展、预应力锚杆支护理论以及预应力锚杆支护技术的应用。
【关键词】煤矿；预应力锚杆；支护技术我国对于煤炭资源的需求较大，所以不少煤矿在进行长时间开采之后需要不断的提高挖掘深度，通过增加挖掘深度来获得相应的煤炭，但是随着挖掘深度的增加施工安全就难以得到保障，煤矿的挖掘主要是通过挖掘巷道并不断延长巷道来实现的，深度越深对巷道的支护挑战越大，传统的支护技术已经无法满足现今煤矿的开采需求，而预应力锚杆支护技术则可以很好的完成保护任务，通过预应力锚杆支护技术的使用，煤矿的开采速度得到了较大的提高，而且降低了巷道的支护成本，因此预应力锚杆支护技术在煤矿开采中得到了较多的运用。
随着煤矿挖掘深度的不断加深其地质环境就变得越来越复杂，开采难度较大，支护难度也显著增加，锚杆支护技术也随着挖掘深度的增加而不断改进升级，并形成了现在支护安全性较大的预应力锚杆支护技术，现今预应力锚杆支护技术在我国的煤矿开采过程中占据着非常重要的地位。
一、煤矿锚杆支护技术的发展在煤矿开采中锚杆支护技术运用的较早，当时的煤矿开采条件也不是非常苛刻，所以简单的锚杆支护技术就可以满足煤矿安全开采的需要。
随之我国煤矿开采又使用了锚喷支护技术，但是由于开采地质较为复杂、锚杆支护强度较低。
所以锚杆支护技术停滞不前[1]。
但是随着煤炭资源的缺乏人们不得不研究出强度更高的锚杆来完成巷道的安全支护工作，于是就相继推出了机械锚固锚杆、快硬水泥锚杆以及高强度树脂锚固锚杆，这些锚杆在我国煤矿的开采过程中都取得了较好的效果，但是随着煤矿挖掘深度的进一步增加，这些锚杆支护技术也逐渐被淘汰。
锚杆支护设计（5篇）
锚杆支护设计（5篇）第一篇：锚杆支护设计冀中能源峰峰集团万年矿上13261溜子道煤巷锚网索支护设计说明书审批：主管矿长总工程师开掘副总生产技术部（调度）生产技术部（技术）审核地质组设计：月日月日月日月日月日月日月日月日上13261溜子道煤巷锚网索支护设计说明书一、地质概述1、巷道位置及范围上13261溜子道东邻13261工作面采空区;南邻F9号断层;西以上261工作面为界;北以三水平轨道上山和上车场保护煤柱线为界。
本工作面四面均有采掘。
工作面标高-245~-255，本工作面对应地面位置在庄宴村东北，主要是坡地。
地面标高248~261，2#煤层平均埋深500m。
2、地质状况本区煤层基本稳定，2#煤厚度为3.6~5.4m，平均4.5m；煤层产状：倾向63°～88°,倾角7°～23°，平均15°，煤质牌号为无烟煤，质硬，其单向抗压强度15～25MPa之间，平均18.5MPa。
伪顶厚平均0.3m，岩性为炭质页岩，松软，破碎易垮落。
直接顶为粉砂岩，局部直接顶相变为细粒砂岩或砂页岩互层，其厚度为2.0~8.0m，平均4.0m；其抗压强度为23.6~48.3MPa，平均45.3MPa，根据原煤炭部下发《地质条件分类细则》确定本区顶板为三类顶板。
老顶为中、细粒砂岩组成，灰白色，以石英、长石为主，裂隙发育，钙质胶结；厚4.0~20m，平均14.0m，岩石坚硬。
底板为粉砂岩，厚约3.0m，其抗压强度27.4～55.3MPa，平均46.2MPa。
二、巷道断面设计1、上13261工作面运料巷采用锚网梁+锚索支护，巷道设计断面为准矩形。
2、巷道断面规格：净宽×净高=4.4m×2.7m。
三、锚杆（索）支护参数设计1、围岩稳定性分类根据对该区围岩分析，参照《MT1104-2009煤巷锚杆支护技术规范》(国家安全生产监督管理总局)，对围岩进行分类。
煤层单轴抗压强度σ煤=15～25MPA之间，平均18.5Mpa 直接顶单轴抗压强度σ直接顶=23.6～48.3MPa，平均45.3Mpa 底板抗压强度σ底板=27.4～55.3 Mpa，平均46.2 Mpa。
煤柱锚杆巷道支护设计论文 论文
关于煤柱锚杆巷道支护设计的研究摘要:在煤矿开采过程中,为保证增大回收率,部分巷道需要在煤柱中掘进。
这些巷道两边为采空区,支护方式的合理选择,对掘进施工质量及施工进度影响较大。
为提高巷道掘进施工质量及施工速度,在不改变掘进方法、不增添新设备、不增加施工人员的前提下,通过分析围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能测试,提出了合理的锚杆支护设计,在施工的应用中取得了明显的效果。
新阳煤业在新102材料巷进行了实地试验,并做好了详细的监测及记录在巷道两帮压力控制上取得了良好的效果,值得推广。
关键词:煤柱锚杆支护研究中图分类号:td353 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0048-041 工作面地质概况1.1 工作面概况新102工作面位于新一采区东翼,新102工作面北邻南轨道上山保安煤柱,西邻新104工作面(2006年至2007年已回采9#、10#和11#煤层),两工作面间净煤柱尺寸为30m,南至韩家滩保安煤柱。
新102工作面地面标高为+865m～+980m,煤层标高为+580m～+680m,平均埋深约为292m左右,工作面开采太原组10～11#煤合并层,局部开采9#～10#～11#煤合并层,煤层总厚平均7.2m,属复杂结构煤层,煤种为瘦煤,稳定可采。
1.2 巷道布置方式新102工作面开采10#～11#煤合并层,由于合并层10#～11#煤直接底为粘土泥岩,遇水膨胀,故将新102工作两巷沿煤层底板布置,顶板为0.1m的标志层,底板留设300mm的浮煤。
新102工作面材料巷布置在新102工作面和新104工作面煤柱下方如图1所示,新102工作面材料巷距离上部902工作面煤层采空区净煤柱尺寸约为8m,距离新104材料巷距离22m,此时新102运输巷正好处于工作面保护煤柱应力峰值影响的范围内,故巷道压力很大,巷道维护困难。
1.3 巷道围岩条件新102工作面煤层顶底板柱状图如图2所示,新102工作面煤层直接顶是2.0m厚的灰黑色石灰岩,之上为1.75m的灰黑色泥岩,老顶为6.24m的深灰色石灰岩,致密坚硬。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术
煤矿掘进巷道锚杆支护技术摘要：煤矿掘进巷道内部条件复杂，施工面强度大、危险度高，需要加强防护工作。
为防止掘进安全事故的出现，需要采取有效的超前支护措施，保障人员安全的同时，提高煤矿掘进效率。
锚杆支护是使用高强度的锚索对开采的围岩区域进行注浆加固，控制开采区域的形变量，降低岩体破碎和脱落风险。
锚杆支护能形成一个防护支架，保障机械设备和施工人员的安全，促进煤矿掘进有序地进行。
关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；技术1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述在实施该技术的过程中，可以以螺丝钢铁为主要材质，保证支撑力。
在开展技术施工前，施工人员应根据地下环境的具体情况，选择不同类型的锚棒。
如果周围岩石稳定，可以选择直径较小的锚带。
如果周围岩石不稳定，可以选择直径较大的锚棒。
如果施工区域内的煤矿比较柔软，则选择较长的锚带施工。
但是，该技术后期的维护保修和检修工作比较麻烦，在具体应用过程中，事故无法预断，地形条件非常复杂的坑道存在较多的安全风险。
另外，在实施这项技术时，对设计人员和施工人员的技能水平要求很高，只有结合工程的实际需要，设计出合理的施工设计图，才能保证施工人员的顺利施工，充分发挥锚带的支撑作用。
传统煤矿开采时，施工人员使用不同类型的金属支架支撑坑道，但这种形式由于参与人员过多，工程人力成本上升，工程整体经济效益下降。
同时，该支承方式的安全性得不到良好的保障，不符合现代煤矿生产环境的需要。
通过锚支承技术的应用，可以有效地提高坑道的安全可靠性，减少工程费用，提高工程效率。
应用这一技术时，施工人员会根据坑道的天花板合理排列锚带的距离。
在固定力的影响下，每个主播周围都会形成压缩区，施工人员将这一区域连接起来形成压缩区，防止周围岩石松动或脱落。
该技术可以促进螺栓的顶棚力发挥合成洑的作用，提高坑道的支撑力，还可以有效避免坑道屋顶的岩石崩塌，增强生产安全性。
2具体应用措施2.1综合机械化掘进技术应用综合机械化掘进技术是现阶段被广泛应用于煤矿巷道开展掘进作业的高效化技术措施。
锚杆支护论文
说明：1、答辩论文一律用A3（420×297）纸打印，格式照此表原样设置。
须打印提交一式五份。
连同刊物原件一起提交。
2、打印的答辩论文须为本人在任现职期间以……... ……….... …复合顶板煤巷锚杆支护技术摘要：复杂地质条件下的复合顶板煤巷锚杆支护已成为锚杆支护技术的一项重点与难点研究项目。
结合XX 矿1301工作面胶带顺槽煤巷复合顶板的条件，优化掘进方式及锚杆支护技术参数，有效控制了巷道变形，为类似复合顶板巷道支护设计提供参考。
关键词：复合顶板 煤巷 锚杆支护 1. 工程背景1301综采工作面采用综采放顶煤回采工艺，为XX 矿首采工作面。
1301工作面胶带顺槽布置方式为沿煤层顶板留底煤掘进，净宽4.3m ，净高2.9m 。
胶带顺槽掘进至里程361m 处，顶板由下至上为400mm 厚泥岩、200mm 厚煤层、1350mm 厚泥岩、150mm 厚煤层（详见图一），属于典型的复合顶板。
现场施工人员根据顶板的异常情况，将锚杆排距由1000mm 缩小为800mm ，已施工支护的泥岩顶板（约6~7排锚杆）在施工后第三天，就剧烈受压变形、下沉、破碎风化形成网包，顶板随时都有冒落的可能。
为此，巷道立即停止掘进，对已施工的巷道进行挑顶并重新补打锚杆锚索进行加强支护，并对将要掘进施工的复合顶板巷道的支护形式进行了分析、研究。
图1 煤层顶板岩性柱状图2. 影响巷道正常支护的不利因素 2.1. 复杂地质条件此处巷道顶板至下向上依次为400mm 厚泥岩、200mm 厚煤层、1350mm 厚泥岩、150mm 厚煤层，属于典型的复合顶板。
复合顶板的存在对巷道支护有以下不利因素：（1）在锚杆支护范围内复合顶板层数较多，有4层，锚固区围岩强度低，不能很好地将顶板围岩支护成完整的整体。
（2）泥岩强度低，易风化，且具有水平层理和裂隙，支护完成后极易受压变形、破碎形成网包；（3）薄煤层存在，顶板极易从150mm 厚和200mm 厚的煤层处形成离层，不便于锚固区围岩的压力传递。
回采巷道锚杆支护形式及具体施工工艺论文
回采巷道锚杆支护形式及具体施工工艺探讨【摘要】煤矿井下回采巷道支护是矿井生产建设中的重要一环，是涉及井下生产安全、效率、速度、成本消耗，以及采掘机械化水平的重要工作。
因此，探讨加强煤炭回采巷道支护的措施具有重要的现实意义。
【关键词】回采巷道支护;设计原则;支护形式;具体施工锚杆具有主动支护、有效强化围岩强度和保持围岩稳定、施工简单、成本较低、安全可靠、改善作业环境等优点，在煤矿生产过程中，对冒顶片帮等有非常重要的作用。
1.回采巷道支护设计的原则探讨1．1回采巷道支护要适应矿压特征，减少松散变形回采巷道上覆岩层的活动规律是不可控制的，由其决定的回采巷道矿压显现规律也无法改变，所以绝对控制巷道变形量是不可能的。
若能保证巷道两帮煤体在动压影响下不松散垮落，保持完整的整体移动，就能为安全控制回采巷道创造基本条件。
1．2回采巷道支护要控制巷道的形状，保持顶、帮的完整提高巷道顶板及两帮的承载能力和完整性，支护形式应具有大范围全封闭防冒漏、及时主动承载、整体性强的特点，使巷道两帮及顶底板产生均匀的变形，使巷道在最大程度上满足生产上的需要。
1．3回采巷道支护要重视实体帮的加固因工作面采动而产生的垂直应力在实体帮的集中程度明显较大，重视实体煤帮的支护问题，将对回采巷道围岩的稳定起到很大的作用，通过合理的加固布置加固巷道帮角，既可以强化帮角的围岩强度，又可以减弱帮角的应力集中程度，使帮角的应力集中向围岩较深部转移，可以减缓顶板的倾斜下沉和底板的严重鼓起，控制巷道两帮的位移，提高巷道两帮的承载能力，保证上覆岩层结构有一个相对稳定的支撑点，减缓上覆岩层活动的剧烈程度。
1．4回采巷道支护还要保证厚层顶板的稳定性，采用全封闭的大范围主动承载的支护形式才能控制变形，减缓和消除离层2.回采巷道支护形式的合理选择回采巷道开掘后，受到回采工作面采动压力的影响，应在掌握地质条件和巷道围岩性质以及预测巷道围岩变形规律、特征和位移量的基础上，合理选择回采巷道支护形式。
复杂条件下巷道锚杆支护理技术论文
复杂条件下巷道锚杆支护理论与技术摘要：通过对回采巷道围岩力学性质研究，分析其变形破坏因素；依据矿山压力理论，进行回采巷道力学分析；采用理论分析，结合锚杆支护理论，设计回采巷道支护方案及相关参数，设置井下矿压观测站，记录和分析矿压观测结果，掌握试验区域围岩的变形规律，最终确定合理的支护方案：采用了适合软岩巷道的锚杆和锚索组合支护形式。
顶锚杆采用φ20×2400左旋螺纹钢锚杆，间距0.65m，排距0.9m；帮锚杆采用φ18×1800圆钢锚杆，间排距1×0.9m；帮网和顶网采为菱形金属网。
这样既提高了单根锚杆的锚固力，消除或减小了岩体结构变形效应，又增强了围岩整体稳定性。
钢筋网增强了初次支护的柔性，既保证软岩最大地发挥其自身支撑能力，又能允许围岩有较大的变形，释放其形变能量，从而实现耦合设计。
关健词：锚杆支护理论矿山压力理论矿压观测【中图分类号】td353.6南留庄矿回采工作面均为壁式布置、房柱式开采方式，回采巷道支护一直采用u型钢支护。
为适应生产的需要，降低生产成本，提高工作效率，将u型钢支护改用锚杆支护。
现以1408工作面的回风巷道为试验巷道，进行合理的锚杆支护技术研究。
1408工作面回风巷设计断面为矩形，尺寸为2.8m（宽）*2.5m（高），巷道沿顶板掘进，两帮为实体煤。
为保证回采巷道的安全和稳定性，结合巷道围岩力学性质，选用锚杆和锚索组合支护形式支护方案。
1、巷道地质概述1408工作面回风巷道，位于四采区1号煤层，地面标高+1050，煤层标高+815。
煤层赋存比较稳定，但结构复杂，一般含1～3层夹石。
煤层平均埋深235m，厚度为3～4m，顶板依次为泥岩和砂岩，底板依次为泥岩和白云质岩。
单位涌水量0.933l/min，巷道围岩为中等富水性含水层。
2、采巷道围岩变形和稳定性分析1408回采巷道围岩变形要经历如下三个阶段（1）巷道掘进影响阶段（2）巷道掘进影响稳定阶段（3）采动影响阶段1408工作面回采巷道稳定性分析由水对岩石的弱化机理可知，围岩水造成围岩强度等的力学性质显著降低，依据南留庄矿条件，巷道开掘后，造成围岩泄压松弛，原岩应力重新分布，围岩中的裂隙节理面以不同的形式变形、张开或滑移，由于围岩中的水的参与，必将导致围岩变形和破坏的可能性大大增加，这种原因与结果相互作用相互影响、促进，最终引起巷道围岩的变形失稳。
锚杆支护设计范文
锚杆支护设计范文引言：锚杆支护作为现代地下工程中常见的一种支护形式，广泛应用于矿井、隧道等工程中。
本文以矿井的锚杆支护设计为例，对锚杆支护的设计过程、设计要点和计算方法进行分析和探讨。
一、工程概况矿井采矿深度为500米，巷道长度为1500米，采用全断面隧道挖掘方法。
根据地质勘探结果，地下岩体的稳定性较差，存在地层变化和断层等地质灾害风险。
二、锚杆支护设计过程1.前期调查和资料分析：根据前期的地质勘探资料，了解地下岩体的变化、断层位置等，初步判断岩体稳定性，确定锚杆支护的需求。
2.目标定位和工程方案选择：根据巷道的设计要求，确定锚杆支护的目标定位和目标标准，选择合适的工程方案。
3.选材和埋设方式选择：根据地质条件和工程要求，选择合适的锚杆材料、规格和埋设方式，确保锚杆支护的强度和稳定性。
4.锚杆密度计算：根据巷道的尺寸，计算出锚杆的埋设密度，确保支护效果。
5.锚杆长度计算：根据巷道的设计要求和地质条件，计算出锚杆的合理长度。
计算出锚杆的合理张力。
7.支护效果评估：根据设计要求和实际情况，对锚杆支护的效果进行评估和调整。
三、锚杆支护设计要点1.地质条件的分析和评估：根据地质勘探结果，对地下岩体的变化、断层等进行分析和评估，确定岩体的稳定性。
2.锚杆材料和规格的选择：选择符合工程要求和地质条件的锚杆材料和规格，确保锚杆的强度和稳定性。
3.锚杆的长度和埋设方式：根据巷道的设计要求和地质条件，确定合理的锚杆长度和埋设方式。
4.锚杆埋设密度和张力：根据巷道的尺寸和岩体的稳定性要求，计算出合理的锚杆埋设密度和锚杆的合理张力。
5.支护效果的评估和调整：根据实际情况对锚杆支护的效果进行评估和调整，确保工程的安全和稳定性。
四、计算方法1.锚杆长度计算：根据地层的变化和断层情况，确定岩体的稳定性要求，按照相应的计算方法，计算出锚杆的合理长度。
2.锚杆密度计算：根据巷道的尺寸和地下岩体的稳定性要求，按照相应的计算方法，计算出锚杆的埋设密度。
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锚杆支护现状及其发展趋势岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 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它是一种结构简单的主动支护, 它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性, 能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展, 充分发挥围岩自身的支撑作用, 把围岩从荷载变为承载体, 变被动支护为主动支护, 且具有运输施工方便、效率高, 有利于加快施工进度, 且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. . 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段, 越来越广泛地应用于各个工程领域, 目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家, 而且也推广应用冶金、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1锚杆锚固的特点锚杆锚固是在地层中, 通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起, 依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力, 使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的.与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点( 1) 能在地层开挖后, 立即提供支护抗力,有利于保护地层的固有强度, 有效阻止地层的进一步扰动, 控制地层变形的发展, 将结构物、地层紧密连锁在一起, 形成共同的工作体系, 提高施工过程的安全性.( 2) 提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度, 改善地层的力学性能、应力状态, 使其向有利于稳定的方向发展.( 3) 锚杆的作用部位、方向、结构参数、密度和施工时机可以根据需要方便地设定和调整能以最小的支护抗力获得最佳的稳定效果. 锚杆亦可以显著节约工程材料, 有效地提高场地的利用率, 经济效益十分显著.2锚固技术的理论、技术与应用现状及其新发展自页岩矿首次应用锚杆加固边坡以来, 从最初人们的怀疑、疑虑, 发展到今天已有100 多年的历史, 锚杆支护凭借显著的技术经济优越性, 已经几乎不受限制地广泛应用于岩土工程的各个领域. 西欧、中欧一些主要产煤国家过去巷道中主要采用金属支架支护, 随着巷道维护日益困难和支护成本的增加, 各国均积极发展锚杆. 锚杆支护发展最快的是英国. 在1987 年以前, 英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架, 自英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术, 从而扭转了过去的被动局面, 煤巷锚杆支护得到迅猛发展, 据统计到1994 年起在巷道支护中所占比例已达到80% 以上. 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我国于20 世纪50年代开始试用锚杆支护技术, 至70 年代前期还处于探索阶段, 直到1978 年才开始重点推广, 至80 年向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护, 90 年代又向澳大利亚习引进成套先进的锚杆支护技术, 目前已得到较广泛的推广和应用. 一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上, 有些矿井甚至达到了100%, 取得了较好的技术与经济效益3锚杆支护理论目前普遍被人们接受的理论有: 悬吊理论、组合梁理论和组合拱理论. 随锚固技术的应用与发展, 人们已经意识到现有的锚杆支护理论和作用原理还不足以把锚固作用机理给予合理的解释和定量性的评价, 有关文献知, 目前提出的新理论有代表性的为:①最大水平应力理论. 它由澳大利亚学者盖尔提出. 最大水平应力理论认为, 矿井岩层的平应力通常大于垂直应力, 水平应力具有明显的方向性, 最大水平应力一般为最小应力的1. 5~ 2. 5 倍. 巷道顶底板的稳定性主要受水平力的影响, 且有以下特点:其一, 与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小, 顶底板稳定性最好;其二, 与最大水平应力呈锐角相交的巷道,其顶底板变形破坏偏向巷道的某一侧壁;其三, 与最大水平应力垂直的巷道, 顶底板稳定性最差.②锚杆支护围岩强度强化理论. 它由中国矿业大学压力研究所在分析已有成果的基础上研究提出的. 该理论揭示了锚杆的作用原理和加固围岩的实质, 并为合理确定锚杆支护参数提供了合理的理论依据.③围岩松动圈理论. 它是中国矿业大学针对煤矿巷道的锚喷支护首次提出的. 该理论认为, 由于巷道的掘进, 破坏了原岩应力的平衡,改变了原岩应力状态, 当围岩应力升高范围的岩体强度低于其应力时, 发生屈服破坏, 这种破坏将由巷道周边向深部发展. 由于巷道周围形成了不利于围岩稳定的松动围岩, 由此, 松动圈的范围就决定了巷道的稳定性, 也是锚杆支护设计的依据. 该理论还提出了与之相应的支护参数, 并提出可以用声波测试确定松动圈的范围. 它的创新之处在于: 明确了巷道支护对象,不是弹塑性支护理论中的塑性区岩体, 也不是冒落拱内的岩石重量, 并强调了松动圈形成的时间性, 以及发展的渐进性和动态变化. 不足之处: 它并没有体现支护于围岩的相互作用, 再者当软弱破裂岩不同程度地含有粘土质膨胀物时, 很难通过声波测试出确切的松动圈范围.4 锚杆技术一个世纪以来, 国内外岩土锚固技术无论在理论研究、技术创新或工程应用方面, 都取得了飞速的发展. 近20年以来, 岩土锚固的主要成就和最新的发展主要表现在以下几点:( 1) 锚杆的应用领域和规模不断扩大. 锚杆锚固技术除了在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程继续保持着良好的发展势态之外, 还在重力坝加固工程、桥梁路基工程以及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固方面有了长足的发展.( 2) 锚杆类型的多样化. 目前世界各国均在结合本国岩土工程的地质及生产条件, 发展适宜的锚杆类型, 比如: 美国使用了树脂锚固钢筋锚杆、机械式锚杆、管缝式、水力膨胀式锚杆、混合式锚杆等. 德国除了发展树脂锚固金属锚杆以外, 还大力发展可伸长锚杆. 他们认为, 安装锚杆的目的是为了控制围岩的变形, 但在围岩大变形的情况下, 要使锚杆本身不受损坏, 发展即具有足够的支护阻力, 又有一定延伸性的可伸长锚杆是必要的, 目前他们已经研制出了若干种类型, 有的伸长量可达50% .( 3) 锚杆的标准化建设日益完善.20 世纪70 年代以后, 由于岩土锚杆的迅速发展和广泛应用, 前德国、瑞士、英国、美国、中国的香港特别行政区、国际预应力混凝土协会、澳大利亚、日本以及我国等许多国家、地区或机构先后制定了锚杆规范与推荐性标准, 从而使岩土锚固的应用沿着经济合理、技术先进、安全可靠的轨道发展.国内外的地层锚杆规范一般都对锚杆的适用范围、定义、设计、材料、防腐、施工、试验等项目作了明确规定, 我国颁发的国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》( GB50086 2001) 对锚杆锚固体设计的最小安全系数的规格标准与世界多数国家锚杆标准安全系数的取值极为接近.锚杆锚固体的安全系数锚杆破坏后危害程度安全系数临时锚杆永久锚杆危害轻微, 不会构成公共安全问题危害较大, 但公共安全无问题危害大, 会出现公共安全问题注: 永久锚杆预应力筋的设计安全系数为 1. 8.( 4) 锚杆锚固荷载传递方式的研究取得可喜进展. 山东大学朱维申等人曾进行了不同锚固方案的模拟试验并获得了如下成果:①加锚比无锚情况单轴压缩时材料峰值提高约17% , 残余强度提高了一倍, 抗变形能力显著增加, 抗拉强度亦提高了一倍. 对于双轴受力, 其峰值强度对不同的情况可提高50% ~100% 甚至更多, 当锚固密度相当大时, 在无扩容的情况下可提高3 倍的强度.②平面应变条件下试件强度除与锚固密度相关外, 锚固角、锚固型式、锚杆材料的抗剪强度及侧向刚度对试件的强度影响也较大.③倾斜交叉布置锚杆对提高峰值强度及控制岩体扩容作用显著, 倾角在65左右效果最佳, 但这种锚固形式要求锚杆具有较大的侧向刚度.④全长胶结锚固与端锚相比, 两种锚固形式的峰值相差不大, 但两者的体变曲线有所不同, 并且前者扩容开始的晚, 对抑制岩体的扩容较有效, 且其峰值后软化现象不明显. 两端锚的锚固形式具有软化现象, 后期的强度较低.( 5) 锚杆日益向高强度、超高强度发展, 其技术途径主有以下两点: 一是研制强度高和具有较好延性的新型材料; 二是加大锚杆直径.( 6) 施工机具的完善与进步, 相应的监测技术与设备的开发研究. 早先的锚杆施工, 人工劳动占50% 以上, 机具不配套, 施工质量难以保证. 目前, 已经有较为先进的、大功率的、全套性的施工设备, 可以一次完成钻、装、安等相应工序. 这些设备加快了施工进度, 并提高了锚杆技术的可靠度.3 岩体锚固参数的研究国内对岩体锚固参数的研究偏重于锚杆长度和锚杆直径, 研究表明: 锚杆长度和锚杆直径都存在着极限值, 并不是通常认为的愈长愈好和愈粗愈好. 具有代表性的研究结果有以下几个方面]:①最早提出中性点理论的东北大学王明恕等人认为: 该理论认为在靠近岩石壁面部分( 锚杆尾部) , 锚杆阻止围岩向壁面变形, 剪力指向壁面. 而在围岩深处( 锚杆头部) , 围岩阻止锚杆向壁面方向移动, 剪力背向壁面, 锚杆上剪力指向相背的分界点称为中性点, 该点处剪应力为零, 轴向拉应力为最大, 由中性点向锚杆两端剪应力逐渐增大, 轴向拉应力逐渐减少. 该理论得到了实测结果的证实. 采用测力锚杆对锚杆全长应力及应变进行测试, 测试剪应力与轴力分布结果.②中国矿业大学( 北京校区) 袁文伯等人基于弹塑性理论分析认为: 锚杆的极限长度宜大于塑性区厚度且不宜过多地超出塑性区范围,其理论依据是, 在塑性区锚杆产生的拉应力远远大于弹性区, 锚杆过带来作用效率降低且不经济; 对锚杆直径, 认为其仅与最大剪应力有关, 由于粘结层强度的限制, 故锚杆存在着极限直径.③空军工程学院郑颖人院士等利用计算机通过对近万个数据的分析, 对锚喷巷道锚杆长度与锚杆直径与喷层厚度( 反映围岩压力大小) , 锚杆提供的附加支护抗力( 反映锚杆受力状态) , 以及围岩稳定的安全系数K2( =Pi/ P静, P i 喷层支护抗力, P静对应最小破裂松动区荷载) 和锚杆安全系数K 1锚杆材质的抗拉强度, 为锚杆应力) 之间的关系进行了研究. 结果表明, 锚杆长度和锚杆直径都存在着一个合理值.④中国矿业大学( 北京校区) 马念杰等人对锚杆直径、钻孔直径与锚固药卷( 树脂卷直径)直径的参数匹配对支护效果、成本和效率等因素进行了深入而详细的研究. 研究结果表明:三径?存在着最佳匹配关系, 合理的三径匹配可提高锚杆锚固力, 改善锚杆对围岩的支护效果, 有效地控制了围岩变形和降低了支护费用.4存在的问题及其发展趋势锚杆支护凭借着自身施工机械作用空间小、节约材料、安全和施工量、噪音、振动小等优点, 在工程中得到较大发展, 然而, 岩土工程所具有的复杂性, 使得岩土锚固设计落后于工程实践, 锚固技术还存在一些不足之处①力学模型和分析方法方面还不够完善,有待进一步研究. 目前的技术标准主要是经验性的, 尽管有多种对锚固机理的解释, 但这些解释中有多半带有经验性和表象性, 或只是在某一种特殊情况下适用.②在锚固理论和工程实践相结合这一领域的研究, 就目前来说还几乎是个空白, 这需要通过对锚固理论的深入认识来解决.③影响锚杆作用的各种因素也是一个值得深入探讨的问题;④锚杆与锚固剂的产品质量. 锚杆的材质、结构与力学性能密切相关, 锚固剂的质量指标是保证支护可靠度的重要一环, 澳大利亚、英国、美国等国家很重视锚杆及锚固剂的生产, 并制定了相关的技术性能质量指标. 但目前在我国, 煤矿上使用的锚杆及其构件很多是自产自销, 存在较大的随意性, 缺少必要的监测和监督. 锚固剂的质量也缺少相应的规范标准, 需要有相关部门制定统一的锚杆系列和锚固剂系列的质量标准, 规范其生产, 尽量使锚杆支护安全⑤锚杆检测仪器与检测技术. 检测是监督施工质量、保证锚杆支护安全可靠的重要手段.锚杆支护是一项隐性工程, 因而及时有效的施工检测显得尤其重要. 英国煤炭总公司技术部在总结维斯多夫矿使用锚杆的经验时, 将使用综合测量装置, 对安装好的锚杆进行监测作为成功的 5 项经验之一. 我国虽也十分重视锚杆支护的监测工作, 先后研制出了一些监测与检测仪器( 锚固力测定仪、超声波围岩裂缝探测仪等) , 但性能不高、功能不全, 还未形成系列配套的综合检测技术, 锚杆检测是设计与施工质量与安全工作的重要保证, 因此, 加大监测仪器仪表的研制力度是十分必要的.⑥锚杆支护人员的培训. 人是一切工作的制定者和执行者. 从设计到施工这些工序当中无一不是由人来操作完成, 这就要求工作人员有一定的判断识别能力, 但是正确的工程判断不是天生的, 而是来自于工程经验的积累、资料的总结、信息的使用和知识的外延. 英国的维斯多夫矿成功使用锚杆的一重要经验便是健全的培训和监督体系是管理工作的保证. 目前我国煤矿施工队伍的整体人员素质不高, 使得施工质量难以保证, 重视和加强锚杆支护人员的技术培训和岗位训练, 有助于我国煤矿, 巷道锚杆支护技术发展和普及.锚杆支护工作是一项貌似简单, 实则复杂的系统工程, 影响支护效果与成败的因素很多.锚杆支护现状及其发趋势但现代力学和计算技术的发展为我们进一步开展研究提供了很好的基础. 计算机、现场监测和工程经验这3种手段的综合集成、动态实施和信息反馈的设计理念和方案, 将是岩土工程界所追求的, 它在今后的发展道路上也必将逐步程序化和规范化这也是岩土锚固设计向科学化发展的必经之路, 也是岩土锚固工程优化设计和稳定性评价的关键. 为了适应工程建设的需要和推动岩土工程学科的发展, 其今后的发展趋势应围绕以下几点( 1) 岩土锚杆的结构形式与传力机制;( 2) 各类地层中预应力锚杆固定长度粘结应力分布特性与固定长度有效因子;( 3) 复杂地层快速、高效的钻孔机具;( 4) 地下工程锚固体系的设计计算方法,锚杆杆体及其传力装置的工厂化生产;( 5) 高承载力( > 10 000 kN) 锚杆及其在大坝加固及桥梁基础工程中的应用;( 6) 扩体型锚杆及其在边坡与结构抗浮工程中的应用, 以及复合扩体型的破坏机制及其相应的评价理论等;( 7) 锚杆的腐蚀与防护;( 8) 锚杆的长期工作性能与锚固工程的安全评价;( 9) 地震、冲击荷载、变异荷载等条件下锚杆的性能;( 10) 岩土工程数值分析中锚杆( 索) 锚固效应与力学作用的模拟方法;参考文献1韩立军, 张茂林, 贺永年等. 岩土加固技术. 北京: 中国矿业大学出版社苏自约, 闫莫明, 徐祯祥.2 岩土锚固技术与工程应用.北京: 人民交通出版社, 20043 程良奎, 范景伦, 韩军等. 岩土锚固. 第2 版. 北京: 中国建筑工业出版社, 20034孔恒, 马念杰, 王梦如, 张成平. 锚固技术及其理论研究现状和方向. 中国煤炭, 2001, 27( 11): 24-285 王志强, 蔡永海. 煤巷锚杆支护技术的探讨. 煤炭技术, 2006, 25(8) : 127-1286 邓红健. 锚杆加固设计理论的研究, 土工基础, 2006,20(2): 58-617 程良奎. 岩土锚固研究与新进展. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(21): 3803-38108刘克文, 吴蔚. 对发展我国岩土锚固的几点意见. 西部探矿工程枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。