復(fù)雜條件下巷道主動(dòng)控制支護(hù)技術(shù)

1、復(fù)雜地質(zhì)條件下復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道圍巖主動(dòng)控制技術(shù)巷道圍巖主動(dòng)控制技術(shù)山東科技大學(xué)山東科技大學(xué) 秦忠誠(chéng)秦忠誠(chéng) 2010年年8月月一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法四、部分礦井巷道支護(hù)案例四、部分礦井巷道支護(hù)案例五、部分專(zhuān)利與成果五、部分專(zhuān)利與成果匯匯 報(bào)報(bào) 提提 綱綱v “復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道圍巖變形與控制復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道圍巖變形與控制”是目前深井建設(shè)中遇到的普遍是目前深井建設(shè)中遇到的普遍難題，針對(duì)復(fù)雜施工地質(zhì)條件，探究經(jīng)濟(jì)合理的巷道支護(hù)技術(shù)，對(duì)礦井的安難題，針對(duì)復(fù)雜施工地質(zhì)條件

2、，探究經(jīng)濟(jì)合理的巷道支護(hù)技術(shù)，對(duì)礦井的安全高效生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。全高效生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。q我國(guó)煤礦開(kāi)采深度以我國(guó)煤礦開(kāi)采深度以8-12m/年的速度增加，東部礦井年的速度增加，東部礦井10-25m/年。年。q1980年平均開(kāi)采深度年平均開(kāi)采深度288m，1995年年428.83m，2000年以后超過(guò)了年以后超過(guò)了500m。q國(guó)有重點(diǎn)煤礦，開(kāi)采深度達(dá)國(guó)有重點(diǎn)煤礦，開(kāi)采深度達(dá)1000m深礦井有數(shù)十處，最大采深超過(guò)深礦井有數(shù)十處，最大采深超過(guò)1300m。q主要分布在新汶、淄博、開(kāi)灤、北票、沈陽(yáng)、徐州、淮南、徐州等礦區(qū)。主要分布在新汶、淄博、開(kāi)灤、北票、沈陽(yáng)、徐州

3、、淮南、徐州等礦區(qū)。q到到2009年底，新礦集團(tuán)年底，新礦集團(tuán)5個(gè)礦采深超過(guò)個(gè)礦采深超過(guò)1000m，開(kāi)灤、徐州、淮南等礦區(qū)平均采深大于，開(kāi)灤、徐州、淮南等礦區(qū)平均采深大于800m。q預(yù)計(jì)在未來(lái)預(yù)計(jì)在未來(lái)20年我國(guó)很多煤礦將進(jìn)入到年我國(guó)很多煤礦將進(jìn)入到1000-1500m的開(kāi)采深度。的開(kāi)采深度。一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景q高地應(yīng)力：高地應(yīng)力： 垂直應(yīng)力明顯增大；水平應(yīng)力甚至超過(guò)靜水壓力；構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜。垂直應(yīng)力明顯增大；水平應(yīng)力甚至超過(guò)靜水壓力；構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜。q高高 地地 溫：溫： 地溫梯度地溫梯度30-50C/km。熱應(yīng)力問(wèn)題明顯，（熱應(yīng)力問(wèn)題明顯，（0

4、.4-0.5 MPa）/ 1Cq高巖溶水壓：高巖溶水壓：高裂隙水壓使巖石更易破壞且礦井突水嚴(yán)重。高裂隙水壓使巖石更易破壞且礦井突水嚴(yán)重。q開(kāi)采擾動(dòng)：開(kāi)采擾動(dòng)： 在高地應(yīng)力下，疊加采動(dòng)影響，巷道硐室破壞更加嚴(yán)重。在高地應(yīng)力下，疊加采動(dòng)影響，巷道硐室破壞更加嚴(yán)重。q巖體弱化：巖體弱化： 不同圍壓下巖石具有不同的特性，在高圍壓下脆性巖石轉(zhuǎn)化為塑性。不同圍壓下巖石具有不同的特性，在高圍壓下脆性巖石轉(zhuǎn)化為塑性。 q流變特性：流變特性： 高應(yīng)力作用下，巖石具有較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，呈現(xiàn)明顯的流變或蠕變。高應(yīng)力作用下，巖石具有較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，呈現(xiàn)明顯的流變或蠕變。q擴(kuò)容特性：擴(kuò)容特性： 在大偏應(yīng)力下巖石內(nèi)部節(jié)理、

5、裂隙、裂紋張開(kāi)，出現(xiàn)擴(kuò)容膨脹。在大偏應(yīng)力下巖石內(nèi)部節(jié)理、裂隙、裂紋張開(kāi)，出現(xiàn)擴(kuò)容膨脹。q垮落冒頂增加：垮落冒頂增加：圍巖應(yīng)力高于圍巖強(qiáng)度，圍巖易失穩(wěn)性，支護(hù)難度大。圍巖應(yīng)力高于圍巖強(qiáng)度，圍巖易失穩(wěn)性，支護(hù)難度大。q沖擊地壓：沖擊地壓： 煤巖體應(yīng)力加大，沖擊地壓發(fā)生的頻率、強(qiáng)度和規(guī)模增加。煤巖體應(yīng)力加大，沖擊地壓發(fā)生的頻率、強(qiáng)度和規(guī)模增加。q礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈：礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈：巷道變形量明顯增大，采面礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈。巷道變形量明顯增大，采面礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈。深井開(kāi)采礦壓特點(diǎn)深井開(kāi)采礦壓特點(diǎn)一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景q 巷道圍巖變形的時(shí)間效應(yīng)巷道圍巖變形的時(shí)間效應(yīng)。圍巖變形量大，有明顯的時(shí)間性。初期來(lái)壓快

6、圍巖變形量大，有明顯的時(shí)間性。初期來(lái)壓快、變形顯著，不采取有效支護(hù)措施，極易發(fā)生冒頂、片幫。即使圍巖變形穩(wěn)、變形顯著，不采取有效支護(hù)措施，極易發(fā)生冒頂、片幫。即使圍巖變形穩(wěn)定后，圍巖還以長(zhǎng)期處于流變狀態(tài)。定后，圍巖還以長(zhǎng)期處于流變狀態(tài)。q 巷道圍巖變形的空間效應(yīng)。巷道圍巖變形的空間效應(yīng)。巷道來(lái)壓方向多表現(xiàn)為四周來(lái)壓。不僅頂板、巷道來(lái)壓方向多表現(xiàn)為四周來(lái)壓。不僅頂板、兩幫發(fā)生顯著變形和破壞，底板也出現(xiàn)強(qiáng)烈變形和破壞，如不對(duì)底板采取有兩幫發(fā)生顯著變形和破壞，底板也出現(xiàn)強(qiáng)烈變形和破壞，如不對(duì)底板采取有效控制措施，則強(qiáng)烈底臌會(huì)加劇兩幫和頂板的變形和破壞。效控制措施，則強(qiáng)烈底臌會(huì)加劇兩幫和頂板的變形和破

7、壞。q巷道圍巖變形的易受擾動(dòng)性。巷道圍巖變形的易受擾動(dòng)性。圍巖變形對(duì)應(yīng)力的變化非常敏感，受震動(dòng)、圍巖變形對(duì)應(yīng)力的變化非常敏感，受震動(dòng)、鄰近巷道掘進(jìn)或回采工作面采動(dòng)影響后，圍巖變形和破壞均有明顯增加。圍鄰近巷道掘進(jìn)或回采工作面采動(dòng)影響后，圍巖變形和破壞均有明顯增加。圍巖的穩(wěn)定性與巷道斷面形狀、施工工藝等因素都有關(guān)系。巖的穩(wěn)定性與巷道斷面形狀、施工工藝等因素都有關(guān)系。q巷道圍巖變形的沖擊性。巷道圍巖變形的沖擊性。在有沖擊傾向的巷道中，圍巖變形有時(shí)并不是連在有沖擊傾向的巷道中，圍巖變形有時(shí)并不是連續(xù)的、逐漸變化的，而是突然劇烈增加，導(dǎo)致斷面迅速縮小，具有強(qiáng)烈的沖續(xù)的、逐漸變化的，而是突然劇烈增加，導(dǎo)

8、致斷面迅速縮小，具有強(qiáng)烈的沖擊性。擊性。深井巷道變形特點(diǎn)深井巷道變形特點(diǎn)一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景q新奧法支護(hù)理論新奧法支護(hù)理論 煤炭行業(yè)結(jié)合自身特點(diǎn)，完善和發(fā)展了新奧法：采用光面爆破；早強(qiáng)噴射混凝煤炭行業(yè)結(jié)合自身特點(diǎn)，完善和發(fā)展了新奧法：采用光面爆破；早強(qiáng)噴射混凝土及時(shí)封閉巷道周邊，實(shí)施密貼支護(hù)；采用錨噴支護(hù)，主動(dòng)加固圍巖，提高其自承土及時(shí)封閉巷道周邊，實(shí)施密貼支護(hù)；采用錨噴支護(hù)，主動(dòng)加固圍巖，提高其自承能力，在圍巖內(nèi)形成承載圈；實(shí)施二次支護(hù)；對(duì)破碎圍巖實(shí)施注漿加固；實(shí)施動(dòng)態(tài)能力，在圍巖內(nèi)形成承載圈；實(shí)施二次支護(hù)；對(duì)破碎圍巖實(shí)施注漿加固；實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)施工等。設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)施工等。 q

9、聯(lián)合支護(hù)理論聯(lián)合支護(hù)理論 對(duì)深部巷道，只提高支護(hù)剛度難以有效控制圍巖變形，要先柔后剛，先讓后抗對(duì)深部巷道，只提高支護(hù)剛度難以有效控制圍巖變形，要先柔后剛，先讓后抗，柔讓適度，穩(wěn)定支護(hù)。但隨著巷道條件變差，該理論受到挑戰(zhàn)，有些巷道采用聯(lián)，柔讓適度，穩(wěn)定支護(hù)。但隨著巷道條件變差，該理論受到挑戰(zhàn)，有些巷道采用聯(lián)合支護(hù)并不有效，多次維修，圍巖變形一直不能穩(wěn)定。合支護(hù)并不有效，多次維修，圍巖變形一直不能穩(wěn)定。q二次支護(hù)理論二次支護(hù)理論 對(duì)深部大變形巷道，應(yīng)實(shí)施二次支護(hù)。一次支護(hù)在保證圍巖穩(wěn)定的條件下允許有對(duì)深部大變形巷道，應(yīng)實(shí)施二次支護(hù)。一次支護(hù)在保證圍巖穩(wěn)定的條件下允許有一定變形，釋放壓力；在合適的時(shí)

10、間進(jìn)行二次支護(hù)，保持巷道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。一定變形，釋放壓力；在合適的時(shí)間進(jìn)行二次支護(hù)，保持巷道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。 深部巷道支護(hù)理論深部巷道支護(hù)理論一、支護(hù)研究背景一、支護(hù)研究背景q錨桿錨噴支護(hù)：錨桿錨噴支護(hù)：錨桿錨噴支護(hù)性能優(yōu)越，比較適合深部巷道支護(hù)。但必須選擇合理的支護(hù)形錨桿錨噴支護(hù)性能優(yōu)越，比較適合深部巷道支護(hù)。但必須選擇合理的支護(hù)形式與參數(shù)，才能取得較好效果。式與參數(shù)，才能取得較好效果。qU U型鋼可縮性支架：型鋼可縮性支架：U U型鋼具有較好的斷面形狀和幾何參數(shù)，型鋼搭接后易于收縮，支架設(shè)計(jì)型鋼具有較好的斷面形狀和幾何參數(shù)，型鋼搭接后易于收縮，支架設(shè)計(jì)合理，使用正確，能獲得較好的力學(xué)性能。支架結(jié)

11、構(gòu)分不封閉和封閉。但合理，使用正確，能獲得較好的力學(xué)性能。支架結(jié)構(gòu)分不封閉和封閉。但U U型鋼支架畢竟是一型鋼支架畢竟是一種被動(dòng)支護(hù)形式，而且支護(hù)費(fèi)用高，施工比較困難。種被動(dòng)支護(hù)形式，而且支護(hù)費(fèi)用高，施工比較困難。q注漿加固：注漿加固：注漿將破碎巖體固結(jié)，改善圍巖結(jié)構(gòu)，提高圍巖強(qiáng)度，增加自身承載能力。水泥注漿將破碎巖體固結(jié)，改善圍巖結(jié)構(gòu)，提高圍巖強(qiáng)度，增加自身承載能力。水泥水玻璃、高分子材料。注漿加固適于破碎圍巖，且與其它支護(hù)方法聯(lián)合使用。水玻璃、高分子材料。注漿加固適于破碎圍巖，且與其它支護(hù)方法聯(lián)合使用。q聯(lián)合支護(hù)：聯(lián)合支護(hù)：兩種或兩種以上支護(hù)方式聯(lián)合支護(hù)。如能充分發(fā)揮每種支護(hù)方式性能，優(yōu)勢(shì)

12、互補(bǔ)兩種或兩種以上支護(hù)方式聯(lián)合支護(hù)。如能充分發(fā)揮每種支護(hù)方式性能，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有更好支護(hù)效果和更廣的適用范圍。錨噴，有更好支護(hù)效果和更廣的適用范圍。錨噴+ +注漿，錨噴注漿，錨噴+ +U U型鋼支架，型鋼支架，U U型鋼支架型鋼支架+ +注漿，錨噴注漿，錨噴+ +注漿注漿+ +U U型鋼支架。適用范圍廣，但費(fèi)用高，支護(hù)形式選擇不匹配時(shí)，往往造成各個(gè)擊破。型鋼支架。適用范圍廣，但費(fèi)用高，支護(hù)形式選擇不匹配時(shí)，往往造成各個(gè)擊破。q卸壓技術(shù)：卸壓技術(shù)：將巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，或采取人工卸壓措施，使巷道周邊的高應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)將巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，或采取人工卸壓措施，使巷道周邊的高應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移，是深部巷

13、道圍巖變形控制的另一個(gè)途徑。移，是深部巷道圍巖變形控制的另一個(gè)途徑。 在應(yīng)力降低區(qū)布置巷道是首選方法，人工卸壓法（切縫、鉆孔、爆破、掘卸壓巷等），由在應(yīng)力降低區(qū)布置巷道是首選方法，人工卸壓法（切縫、鉆孔、爆破、掘卸壓巷等），由于種種原因，目前還沒(méi)有推廣，僅作為一種輔助方法局部采用。于種種原因，目前還沒(méi)有推廣，僅作為一種輔助方法局部采用。 高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、讓壓錨桿、讓壓錨索支護(hù)已得到大面積應(yīng)用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、讓壓錨桿、讓壓錨索支護(hù)已得到大面積應(yīng)用, ,成為我國(guó)煤成為我國(guó)煤礦巷道首選的、主要的支護(hù)方式。礦巷道首選的、主要的支護(hù)方式。深部巷道支護(hù)技術(shù)深部巷道支護(hù)技術(shù)一、支護(hù)研

14、究背景一、支護(hù)研究背景組合梁理論組合梁理論 v 機(jī)理：機(jī)理：將錨固范圍內(nèi)的巖層擠緊，增將錨固范圍內(nèi)的巖層擠緊，增加各巖層間的摩擦力，防止巖石沿層加各巖層間的摩擦力，防止巖石沿層面滑動(dòng)，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象，面滑動(dòng)，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象，提高其自撐能力。提高其自撐能力。v 將巷道頂板錨固范圍內(nèi)的幾個(gè)薄巖層將巷道頂板錨固范圍內(nèi)的幾個(gè)薄巖層鎖緊成一個(gè)較厚的巖層（組合梁）。鎖緊成一個(gè)較厚的巖層（組合梁）。在上覆巖層載荷的作用下，這種組合在上覆巖層載荷的作用下，這種組合厚巖層內(nèi)的最大彎曲應(yīng)變和應(yīng)力都將厚巖層內(nèi)的最大彎曲應(yīng)變和應(yīng)力都將大大減小，組合梁的撓度亦減小。大大減小，組合梁的撓度亦減小。v 適用

15、條件：層狀復(fù)合頂板適用條件：層狀復(fù)合頂板二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索 qn層lbh迭組迭組迭迭fnfnnbhEqlfbhnM2342max11123845611、基本理論、基本理論二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索薄壁梁向深厚梁的轉(zhuǎn)換理論薄壁梁向深厚梁的轉(zhuǎn)換理論v 理論要點(diǎn)理論要點(diǎn) 深厚梁理論深厚梁理論 薄壁梁理論薄壁梁理論錨桿、錨索預(yù)應(yīng)力形成的深厚梁錨桿、錨索預(yù)應(yīng)力形成的深厚梁錨桿無(wú)預(yù)應(yīng)力或被動(dòng)棚式情況下的薄壁梁錨桿無(wú)預(yù)應(yīng)力或被動(dòng)棚式情況下的薄壁梁二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨

16、桿、錨索壓縮拱壓縮拱(承載拱承載拱)理論理論 v 機(jī)理：機(jī)理：在破裂區(qū)中安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在在破裂區(qū)中安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要錨桿間距果沿巷道周邊布置錨桿群，只要錨桿間距足夠小，各個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體將足夠小，各個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體將相互交錯(cuò)，就能在巖體中形成一個(gè)均勻的相互交錯(cuò)，就能在巖體中形成一個(gè)均勻的壓縮帶，即壓縮帶，即承壓拱承壓拱，這個(gè)承壓拱可以承受，這個(gè)承壓拱可以承受其上部破碎巖石施加的徑向荷載。在承壓其上部破碎巖石施加的徑向荷載。在承壓拱內(nèi)的巖石徑向及切向均受壓，處于三向拱內(nèi)的巖石

17、徑向及切向均受壓，處于三向應(yīng)力狀態(tài)，其圍巖強(qiáng)度得到提高，支撐能應(yīng)力狀態(tài)，其圍巖強(qiáng)度得到提高，支撐能力也相應(yīng)加大。力也相應(yīng)加大。二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 對(duì)擾動(dòng)圍巖進(jìn)行強(qiáng)度再?gòu)?qiáng)化，控制松動(dòng)圈的擴(kuò)展。對(duì)擾動(dòng)圍巖進(jìn)行強(qiáng)度再?gòu)?qiáng)化，控制松動(dòng)圈的擴(kuò)展。v 適用條件：拱形巷道適用條件：拱形巷道19451950：機(jī)械式錨桿的研究與應(yīng)用：機(jī)械式錨桿的研究與應(yīng)用19501960：廣泛采用機(jī)械式錨桿，開(kāi)始對(duì)錨桿進(jìn)行系統(tǒng)研究：廣泛采用機(jī)械式錨桿，開(kāi)始對(duì)錨桿進(jìn)行系統(tǒng)研究19601970：發(fā)明了樹(shù)脂藥卷，引發(fā)錨桿技術(shù)的一次革命：發(fā)明了樹(shù)脂藥卷，引發(fā)錨桿技術(shù)的一次革命197

18、01980：發(fā)明管縫式、水力漲管式錨桿，研究新的錨桿設(shè)計(jì)方法，長(zhǎng)錨索產(chǎn)生：發(fā)明管縫式、水力漲管式錨桿，研究新的錨桿設(shè)計(jì)方法，長(zhǎng)錨索產(chǎn)生19801990：混合錨頭錨桿、組合錨桿、桁架錨桿、各種特種錨桿得到應(yīng)用，樹(shù)脂錨：混合錨頭錨桿、組合錨桿、桁架錨桿、各種特種錨桿得到應(yīng)用，樹(shù)脂錨固材料得到改進(jìn)。固材料得到改進(jìn)。美國(guó)作為世界上第二采煤大國(guó)，錨桿支護(hù)技術(shù)是最先進(jìn)的，美國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)至今已美國(guó)作為世界上第二采煤大國(guó)，錨桿支護(hù)技術(shù)是最先進(jìn)的，美國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)至今已有一百多年的發(fā)展歷史，但錨桿支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，僅是近五、六十年的時(shí)間，現(xiàn)有一百多年的發(fā)展歷史，但錨桿支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，僅是近五、六十年的時(shí)

19、間，現(xiàn)在美國(guó)礦井的錨桿支護(hù)率為在美國(guó)礦井的錨桿支護(hù)率為100。美國(guó)每年錨桿使用量在。美國(guó)每年錨桿使用量在8000萬(wàn)套以上，每年有萬(wàn)套以上，每年有2.5萬(wàn)萬(wàn)km的煤巷使用錨桿支護(hù)。的煤巷使用錨桿支護(hù)。 v錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索美國(guó)在復(fù)雜的地質(zhì)條件下成功使用錨桿的經(jīng)驗(yàn)是采用高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度錨桿，對(duì)巷道美國(guó)在復(fù)雜的地質(zhì)條件下成功使用錨桿的經(jīng)驗(yàn)是采用高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度錨桿，對(duì)巷道頂板采取積極主動(dòng)的支護(hù)，極大地提高了巷道圍巖的自承載能力和巷道的穩(wěn)定性，減頂板采取積極主動(dòng)的支護(hù)，極大地提高了巷道圍巖的自承載能力和巷道的穩(wěn)定性，

20、減少了錨桿數(shù)量、提高了巷道掘進(jìn)速度、降低了巷道的支護(hù)成本。少了錨桿數(shù)量、提高了巷道掘進(jìn)速度、降低了巷道的支護(hù)成本。美國(guó)巷道支護(hù)理念美國(guó)巷道支護(hù)理念：錨桿、錨索是支護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，為了充分實(shí)現(xiàn)錨桿主動(dòng)支護(hù)的效：錨桿、錨索是支護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，為了充分實(shí)現(xiàn)錨桿主動(dòng)支護(hù)的效果，通過(guò)提高錨桿預(yù)應(yīng)力去主動(dòng)加固受掘進(jìn)破巖影響的松動(dòng)圍巖，以提高圍巖的自身果，通過(guò)提高錨桿預(yù)應(yīng)力去主動(dòng)加固受掘進(jìn)破巖影響的松動(dòng)圍巖，以提高圍巖的自身承載能力，控制松動(dòng)圈的擴(kuò)展?，F(xiàn)礦井噴射的混凝土，由于受巷道初始成型的影響，承載能力，控制松動(dòng)圈的擴(kuò)展?，F(xiàn)礦井噴射的混凝土，由于受巷道初始成型的影響，混凝土噴層厚度很不均勻，現(xiàn)混凝土噴層主要作

21、用是封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化，保證混凝土噴層厚度很不均勻，現(xiàn)混凝土噴層主要作用是封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化，保證圍巖的長(zhǎng)期強(qiáng)度。圍巖的長(zhǎng)期強(qiáng)度。另外，澳大利亞作為第三大采煤國(guó)，也幾乎全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。另外，澳大利亞作為第三大采煤國(guó)，也幾乎全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家錨網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家錨網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)：(1)單體錨桿強(qiáng)度大；單體錨桿強(qiáng)度大；(2)錨桿安裝應(yīng)力大；錨桿安裝應(yīng)力大；(3)間排距間排距大；大；(4)錨網(wǎng)支護(hù)效率高，支護(hù)效果良好。錨網(wǎng)支護(hù)效率高，支護(hù)效果良好。v錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索自自50年代以來(lái)，錨桿

22、支護(hù)技術(shù)在我國(guó)得到了逐步應(yīng)用，特別是進(jìn)入年代以來(lái)，錨桿支護(hù)技術(shù)在我國(guó)得到了逐步應(yīng)用，特別是進(jìn)入90年代，年代，許多礦井改變傳統(tǒng)的棚式和砌體支護(hù)的理念，開(kāi)始試用推廣錨網(wǎng)支護(hù)，大量許多礦井改變傳統(tǒng)的棚式和砌體支護(hù)的理念，開(kāi)始試用推廣錨網(wǎng)支護(hù)，大量的實(shí)踐驗(yàn)證了錨網(wǎng)支護(hù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。的實(shí)踐驗(yàn)證了錨網(wǎng)支護(hù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在礦井軟巖、動(dòng)壓巷道及煤巷中采用錨桿支護(hù)也獲得了良好的效果。同時(shí)，在礦井軟巖、動(dòng)壓巷道及煤巷中采用錨桿支護(hù)也獲得了良好的效果。原煤炭工業(yè)部原煤炭工業(yè)部1995年提出：年提出：“煤巷錨桿支護(hù)是我國(guó)煤礦繼綜合機(jī)械化采煤之煤巷錨桿支護(hù)是我國(guó)煤礦繼綜合機(jī)械化采煤之后的第二

23、次支護(hù)技術(shù)革命后的第二次支護(hù)技術(shù)革命”，并將，并將“煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)”列為煤炭工業(yè)列為煤炭工業(yè)“九九五五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目的五個(gè)項(xiàng)目之一，在攻關(guān)研究的基礎(chǔ)上，在煤礦中大重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目的五個(gè)項(xiàng)目之一，在攻關(guān)研究的基礎(chǔ)上，在煤礦中大力推廣煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)。力推廣煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)。但是煤礦錨網(wǎng)支護(hù)作為一種主動(dòng)支護(hù)方式，要達(dá)到理想的支護(hù)效果，在技術(shù)但是煤礦錨網(wǎng)支護(hù)作為一種主動(dòng)支護(hù)方式，要達(dá)到理想的支護(hù)效果，在技術(shù)細(xì)節(jié)上尚未完全解決。如錨桿組件、錨桿結(jié)構(gòu)、錨桿施工安裝機(jī)具和錨桿與細(xì)節(jié)上尚未完全解決。如錨桿組件、錨桿結(jié)構(gòu)、錨桿施工安裝機(jī)具和錨桿與其它支護(hù)結(jié)構(gòu)的耦合問(wèn)題等。其它支護(hù)結(jié)構(gòu)的耦

24、合問(wèn)題等。v錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)主要依靠現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)理論依據(jù)有待完善和補(bǔ)充；錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)主要依靠現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)理論依據(jù)有待完善和補(bǔ)充；各類(lèi)巷道錨桿千篇一律；很多設(shè)計(jì)單位只是籠統(tǒng)選擇了錨桿直徑和長(zhǎng)度各類(lèi)巷道錨桿千篇一律；很多設(shè)計(jì)單位只是籠統(tǒng)選擇了錨桿直徑和長(zhǎng)度。但是不同的錨桿結(jié)構(gòu)和施工工藝會(huì)很大的效果差別。但是不同的錨桿結(jié)構(gòu)和施工工藝會(huì)很大的效果差別。沒(méi)有考慮地應(yīng)力大小、方向、比值的影響；沒(méi)有考慮地應(yīng)力大小、方向、比值的影響；沒(méi)有進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)分析和巷道壓力顯現(xiàn)與錨桿支護(hù)參數(shù)的匹配關(guān)系分析沒(méi)有進(jìn)行地質(zhì)

25、力學(xué)分析和巷道壓力顯現(xiàn)與錨桿支護(hù)參數(shù)的匹配關(guān)系分析與選擇，所以提出的支護(hù)方案很難適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，不能實(shí)現(xiàn)量體裁與選擇，所以提出的支護(hù)方案很難適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，不能實(shí)現(xiàn)量體裁衣、對(duì)癥下藥。衣、對(duì)癥下藥。單根錨桿強(qiáng)度低、預(yù)緊力低、可靠性低、間排距小單根錨桿強(qiáng)度低、預(yù)緊力低、可靠性低、間排距小(單體錨桿鉆機(jī)推力小單體錨桿鉆機(jī)推力小(小于小于0.5t)、扭距小、扭距小(小于小于160Nm)，錨桿基本上沒(méi)有預(yù)應(yīng)力，錨桿基本上沒(méi)有預(yù)應(yīng)力)；錨桿消耗量大、施工速度慢、工效低、費(fèi)用高、安全性較低。錨桿消耗量大、施工速度慢、工效低、費(fèi)用高、安全性較低。 v錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展我國(guó)現(xiàn)有錨桿支護(hù)存

26、在的不足我國(guó)現(xiàn)有錨桿支護(hù)存在的不足二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索國(guó)內(nèi)外錨桿支護(hù)技術(shù)對(duì)比國(guó)內(nèi)外錨桿支護(hù)技術(shù)對(duì)比比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目中中 國(guó)國(guó)美、澳、英美、澳、英錨桿材料強(qiáng)度（錨桿材料強(qiáng)度（MPa）235、335、500450、500、600、700錨桿錨固力（錨桿錨固力（t）51520錨桿直徑（錨桿直徑（mm）16222022錨桿間排距（錨桿間排距（m）0.70.91.01.2錨桿長(zhǎng)度（錨桿長(zhǎng)度（m）1.62.42.22.6錨桿安裝應(yīng)力（錨桿安裝應(yīng)力（t）0448二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索 錨桿和錨固區(qū)域圍巖體形

27、成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)錨桿和錨固區(qū)域圍巖體形成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu) 錨桿支護(hù)可以提高錨固體的力學(xué)性質(zhì)錨桿支護(hù)可以提高錨固體的力學(xué)性質(zhì) 提高殘余強(qiáng)度值提高殘余強(qiáng)度值 改變圍巖的受力狀態(tài)改變圍巖的受力狀態(tài), ,提高承載能力提高承載能力 減少破碎區(qū)、松動(dòng)區(qū)范圍減少破碎區(qū)、松動(dòng)區(qū)范圍 控制松動(dòng)圈擴(kuò)展控制松動(dòng)圈擴(kuò)展 預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索支護(hù)是預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索支護(hù)是主動(dòng)強(qiáng)化破碎圍巖主動(dòng)強(qiáng)化破碎圍巖的主要方法；的主要方法； 后注漿錨桿、錨索是后注漿錨桿、錨索是被動(dòng)強(qiáng)化圍巖被動(dòng)強(qiáng)化圍巖的一種方法。的一種方法。2、主動(dòng)控制錨桿支護(hù)系統(tǒng)、主動(dòng)控制錨桿支護(hù)系統(tǒng) 擾動(dòng)圍巖再?gòu)?qiáng)化支護(hù)理念擾動(dòng)圍巖再?gòu)?qiáng)化支護(hù)理念二、錨桿支護(hù)基本理論與新型

28、錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索高地應(yīng)力、軟弱破碎圍巖巷道平衡支護(hù)問(wèn)題高地應(yīng)力、軟弱破碎圍巖巷道平衡支護(hù)問(wèn)題位移平衡支護(hù)法位移平衡支護(hù)法新型預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿新型預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿 1）巷道開(kāi)挖后地應(yīng)力釋放的不可抗拒性）巷道開(kāi)挖后地應(yīng)力釋放的不可抗拒性 2）對(duì)地應(yīng)力釋放實(shí)施有控制讓壓）對(duì)地應(yīng)力釋放實(shí)施有控制讓壓應(yīng)力平衡支護(hù)法應(yīng)力平衡支護(hù)法通過(guò)變換支護(hù)參數(shù)平衡巷道不同位置的地應(yīng)力通過(guò)變換支護(hù)參數(shù)平衡巷道不同位置的地應(yīng)力 1）受構(gòu)造應(yīng)力或采動(dòng)應(yīng)力的影響，巷道周邊應(yīng)力分布不均一，所）受構(gòu)造應(yīng)力或采動(dòng)應(yīng)力的影響，巷道周邊應(yīng)力分布不均一，所以不能用均一的支護(hù)參數(shù)去支護(hù)巷道圍巖。以不能用均一的支護(hù)參

29、數(shù)去支護(hù)巷道圍巖。 2）巷道圍巖強(qiáng)度的不均一性，應(yīng)根據(jù)圍巖的強(qiáng)度設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)。）巷道圍巖強(qiáng)度的不均一性，應(yīng)根據(jù)圍巖的強(qiáng)度設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)。 龍固煤礦在建設(shè)期間的硐室和主要大斷面巷道均采用了高強(qiáng)讓壓龍固煤礦在建設(shè)期間的硐室和主要大斷面巷道均采用了高強(qiáng)讓壓錨桿，取得了較好的效果。讓壓錨桿在新礦集團(tuán)、棗礦集團(tuán)、兗礦錨桿，取得了較好的效果。讓壓錨桿在新礦集團(tuán)、棗礦集團(tuán)、兗礦集團(tuán)和潞安集團(tuán)的動(dòng)壓高地應(yīng)力巷道支護(hù)中被廣泛應(yīng)用。集團(tuán)和潞安集團(tuán)的動(dòng)壓高地應(yīng)力巷道支護(hù)中被廣泛應(yīng)用。二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 位移平衡支護(hù)法新型的預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿位移平衡支護(hù)法新型的預(yù)應(yīng)力

30、讓壓錨桿單起動(dòng)防沖讓壓錨桿單起動(dòng)防沖讓壓錨桿雙起動(dòng)點(diǎn)防沖讓壓錨桿雙起動(dòng)點(diǎn)防沖讓壓錨桿二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿工作特性曲線預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿工作特性曲線高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓前高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓前無(wú)讓壓管和有讓壓管工作特性曲線無(wú)讓壓管和有讓壓管工作特性曲線高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓后高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓后 二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 應(yīng)力平衡支護(hù)法通過(guò)變換支護(hù)參數(shù)平衡巷道不同位置的地應(yīng)力應(yīng)力平衡支護(hù)法通過(guò)變換支護(hù)參數(shù)平衡巷道不同位置的地應(yīng)力2007607607607602007

31、00沿 空 側(cè)錨梁760700700700700700700700700140014001400錨桿錨索錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)平面圖說(shuō)明：1、高強(qiáng)錨桿長(zhǎng)度均為2400mm，直徑為20mm； 2、錨索長(zhǎng)度為6m，直徑為15.24mm； 3、圖中單位均為mm760760760錨桿錨索錨桿錨桿金屬網(wǎng)700700700錨桿700760760200152020錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)斷面圖說(shuō)明：1、高強(qiáng)錨桿長(zhǎng)度均為2400mm，直徑為20mm； 2、錨索長(zhǎng)度為6m，直徑為15.24mm； 3、圖中單位均為mm巷道中心線42003300200二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 預(yù)應(yīng)力錨桿

32、與圍巖主動(dòng)控制支護(hù)效果預(yù)應(yīng)力錨桿與圍巖主動(dòng)控制支護(hù)效果計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬1.0T1.0T安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖1.0T 1.0T 安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層 2.0T2.0T安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖2.0T 2.0T 安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層 二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索3.0T3.0T安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖3.0T 3.0T 安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層 4.0T4.0T

33、安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時(shí)的應(yīng)力分布和變形圖4.0T 4.0T 安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層安裝載荷時(shí)放大后的頂板離層 二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 預(yù)應(yīng)力錨桿與圍巖主動(dòng)控制支護(hù)效果預(yù)應(yīng)力錨桿與圍巖主動(dòng)控制支護(hù)效果計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬新礦集團(tuán)集團(tuán)新礦集團(tuán)集團(tuán)1200m1200m采深巷道支護(hù)效果對(duì)比采深巷道支護(hù)效果對(duì)比高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)全螺紋錨桿等強(qiáng)錨桿支護(hù)全螺紋錨桿等強(qiáng)錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索關(guān)于預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿關(guān)于預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿(錨錨)應(yīng)用的體會(huì)應(yīng)用的體會(huì)第一時(shí)間主

34、動(dòng)控制：第一時(shí)間主動(dòng)控制：復(fù)雜圍巖條件下，錨網(wǎng)索支護(hù)成功的關(guān)鍵是圍巖早期控制和復(fù)雜圍巖條件下，錨網(wǎng)索支護(hù)成功的關(guān)鍵是圍巖早期控制和主動(dòng)控制。錨桿錨索第一時(shí)間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力是非常重要的。主動(dòng)控制。錨桿錨索第一時(shí)間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力是非常重要的。錨桿、錨索協(xié)同支護(hù)：錨桿、錨索協(xié)同支護(hù)：提高錨桿錨索預(yù)應(yīng)力后，錨桿錨索的增阻速度會(huì)明顯加快提高錨桿錨索預(yù)應(yīng)力后，錨桿錨索的增阻速度會(huì)明顯加快。錨桿、錨索的受力匹配和變形匹配是保障支護(hù)系統(tǒng)協(xié)同完成支護(hù)任務(wù)的關(guān)鍵。通。錨桿、錨索的受力匹配和變形匹配是保障支護(hù)系統(tǒng)協(xié)同完成支護(hù)任務(wù)的關(guān)鍵。通常錨桿的預(yù)應(yīng)力宜在常錨桿的預(yù)應(yīng)力宜在35t左右。錨索的預(yù)應(yīng)力應(yīng)以施打錨索時(shí)刻的錨桿受力

35、大小左右。錨索的預(yù)應(yīng)力應(yīng)以施打錨索時(shí)刻的錨桿受力大小來(lái)確定。來(lái)確定。讓壓量和讓壓噸位匹配：讓壓量和讓壓噸位匹配：讓壓錨桿、讓壓錨索的使用是有條件的。宜在圍巖能量讓壓錨桿、讓壓錨索的使用是有條件的。宜在圍巖能量有積蓄傾向、動(dòng)壓、圍巖變形速度、地應(yīng)力釋放快的條件下使用。讓壓量和讓壓噸有積蓄傾向、動(dòng)壓、圍巖變形速度、地應(yīng)力釋放快的條件下使用。讓壓量和讓壓噸位的匹配是讓壓支護(hù)成功的關(guān)鍵。位的匹配是讓壓支護(hù)成功的關(guān)鍵。支護(hù)一體：支護(hù)一體：在錨網(wǎng)索支護(hù)體系中，錨桿、錨索是在錨網(wǎng)索支護(hù)體系中，錨桿、錨索是“支支”的作用；鋼帶、鋼筋梯和的作用；鋼帶、鋼筋梯和網(wǎng)子及噴射混凝土是網(wǎng)子及噴射混凝土是“護(hù)護(hù)”作用，良

36、好的支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該以作用，良好的支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該以“支支”為主、以為主、以“護(hù)護(hù)”為為輔，支護(hù)一體。輔，支護(hù)一體。綜合控制：綜合控制：對(duì)復(fù)雜條件下的圍巖控制，通常是綜合控制。錨注只能適用于巷道的對(duì)復(fù)雜條件下的圍巖控制，通常是綜合控制。錨注只能適用于巷道的二次維修，是松動(dòng)圈大量擴(kuò)展后使用的一種支護(hù)方法。成功的錨網(wǎng)支護(hù)是松動(dòng)圈得二次維修，是松動(dòng)圈大量擴(kuò)展后使用的一種支護(hù)方法。成功的錨網(wǎng)支護(hù)是松動(dòng)圈得到了有效控制，此時(shí)圍巖無(wú)需錨注加固。到了有效控制，此時(shí)圍巖無(wú)需錨注加固。二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v 錨桿分類(lèi)錨桿分類(lèi)材質(zhì)材質(zhì)：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬

37、錨桿：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿錨固：機(jī)械錨固、粘結(jié)錨固錨固：機(jī)械錨固、粘結(jié)錨固錨固長(zhǎng)度：局部錨固、全長(zhǎng)錨固錨固長(zhǎng)度：局部錨固、全長(zhǎng)錨固目前目前90以上的錨固為金屬桿體，樹(shù)脂局部錨固錨桿以上的錨固為金屬桿體，樹(shù)脂局部錨固錨桿v 金屬錨桿金屬錨桿左旋細(xì)絲錨桿（左旋細(xì)絲錨桿（Q335、Q500）右旋全螺紋鋼錨桿（右旋全螺紋鋼錨桿（Q335）圓鋼麻花錨桿（圓鋼麻花錨桿（Q215、Q335）3、錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)、錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿 是一種預(yù)應(yīng)力錨桿。阻尼有樹(shù)脂是一種預(yù)應(yīng)力錨桿。阻

38、尼有樹(shù)脂或塑料阻尼、銷(xiāo)式阻尼、金屬蓋或塑料阻尼、銷(xiāo)式阻尼、金屬蓋片式阻尼三種片式阻尼三種; 錨固力靠樹(shù)脂粘結(jié)力實(shí)現(xiàn)錨固力靠樹(shù)脂粘結(jié)力實(shí)現(xiàn); 阻尼打開(kāi)實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的充分?jǐn)嚢枳枘岽蜷_(kāi)實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的充分?jǐn)嚢? 等待等待4060s后，施加錨桿的預(yù)應(yīng)后，施加錨桿的預(yù)應(yīng)力操作。力操作。4、新型錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)、新型錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索v該錨桿的缺點(diǎn)：加工過(guò)程多了壓圓、滾絲兩個(gè)工藝。該錨桿的缺點(diǎn)：加工過(guò)程多了壓圓、滾絲兩個(gè)工藝。v該錨桿的優(yōu)點(diǎn)：該錨桿的優(yōu)點(diǎn)：()錨桿預(yù)應(yīng)力大錨桿預(yù)應(yīng)力大。由于該錨桿螺紋是國(guó)標(biāo)螺紋，螺紋螺距。由于該錨桿螺紋是國(guó)標(biāo)螺

39、紋，螺紋螺距2.5mm，螺紋自鎖效果好，螺紋自鎖效果好，通過(guò)特制的阻尼螺母，錨固樹(shù)脂攪拌充分、錨固力大，通過(guò)特制的阻尼螺母，錨固樹(shù)脂攪拌充分、錨固力大， 120型氣動(dòng)錨索鉆機(jī)即可實(shí)型氣動(dòng)錨索鉆機(jī)即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)4噸的預(yù)緊力。噸的預(yù)緊力。()錨桿錨固力高錨桿錨固力高。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向?yàn)樽笮较蚝湾^桿的攪拌樹(shù)脂方向。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向?yàn)樽笮较蚝湾^桿的攪拌樹(shù)脂方向（右旋）相反，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)軸向擠壓力，大量測(cè)試表明，（右旋）相反，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)軸向擠壓力，大量測(cè)試表明，同樣桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固力比右旋等強(qiáng)全螺紋同樣

40、桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿錨桿，錨固力可提高鋼錨桿錨桿，錨固力可提高20以上。以上。()桿體的有效斷面大，錨桿強(qiáng)度高桿體的有效斷面大，錨桿強(qiáng)度高。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的破斷力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿的破斷力高出力錨桿的破斷力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿的破斷力高出20以上。以上。()左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿因采用了合理的阻尼螺母，螺母材質(zhì)為球墨鑄鐵，球墨鑄鐵左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿因采用了合理的阻尼螺母，螺母材質(zhì)為球墨鑄鐵，球墨鑄鐵和錨桿桿體的摩擦力是最小的，另外采用了減阻特制塑料墊圈，使錨桿的扭

41、矩應(yīng)力比和錨桿桿體的摩擦力是最小的，另外采用了減阻特制塑料墊圈，使錨桿的扭矩應(yīng)力比大大提高。大大提高。左旋預(yù)應(yīng)力左旋預(yù)應(yīng)力阻尼阻尼錨桿錨桿二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索A A 六方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿六方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿B B 四方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿四方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿圖圖2 左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿組裝示意圖左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿組裝示意圖二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索右旋無(wú)阻尼等強(qiáng)螺紋鋼錨桿右旋無(wú)阻尼等強(qiáng)螺紋鋼錨桿二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索該類(lèi)錨桿的該類(lèi)錨桿的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：加工制造簡(jiǎn)單。：

42、加工制造簡(jiǎn)單。該類(lèi)錨桿的該類(lèi)錨桿的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：()桿體螺距大桿體螺距大。通常在。通常在10-12mm左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時(shí)左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時(shí)常出現(xiàn)退絲現(xiàn)象，而且錨桿安裝應(yīng)力低，很難達(dá)到常出現(xiàn)退絲現(xiàn)象，而且錨桿安裝應(yīng)力低，很難達(dá)到2噸以上的預(yù)緊力。噸以上的預(yù)緊力。()錨桿錨固力低錨桿錨固力低。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向(右旋右旋)和錨桿的攪拌樹(shù)脂方向和錨桿的攪拌樹(shù)脂方向(右旋右旋攪拌攪拌)旋向相同，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)向外的輸送力，大量測(cè)試表旋向相同，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)向外的輸送力，大量測(cè)試表

43、明，同樣桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，右旋全螺紋等強(qiáng)錨桿的錨固力比左旋細(xì)絲預(yù)明，同樣桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，右旋全螺紋等強(qiáng)錨桿的錨固力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固力降低應(yīng)力錨桿，錨固力降低20。()桿體的強(qiáng)度低桿體的強(qiáng)度低。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強(qiáng)錨桿的破斷力比左旋細(xì)。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強(qiáng)錨桿的破斷力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿低絲預(yù)應(yīng)力錨桿低20以上。以上。所以右旋全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿已經(jīng)不能滿(mǎn)足深部錨網(wǎng)支護(hù)的要求，現(xiàn)在深部支護(hù)中很少所以右旋全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿已經(jīng)不能滿(mǎn)足深部錨網(wǎng)支護(hù)的要求，現(xiàn)在深部支護(hù)中很少選用。選用。右旋無(wú)阻尼等強(qiáng)螺紋鋼錨桿右旋無(wú)阻尼等強(qiáng)螺紋鋼錨桿二、錨桿支

44、護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索左旋與右旋螺紋鋼錨桿強(qiáng)度對(duì)比左旋與右旋螺紋鋼錨桿強(qiáng)度對(duì)比 左旋滾絲螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度左旋滾絲螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度右旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度右旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度桿體直徑桿體直徑(mm)鋼材級(jí)別鋼材級(jí)別（MPa）屈服強(qiáng)度（噸）屈服強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)18MG3358.79.112.613.020MG33510.810.215.615.022MG33513.113.3518.920.25桿體直徑桿體直徑鋼材級(jí)別鋼材級(jí)別屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度(kN)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(kN)國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)國(guó)標(biāo)

45、國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)16MG33563909213018MG3358311012116018MG50012515016320020MG33511012516018520MG50015318020224022MG33512715418622022MG500178200235270二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索u 目前國(guó)內(nèi)所使用的光面錨索（如上圖）都是簡(jiǎn)單的一條鋼絞線。其缺點(diǎn)有：目前國(guó)內(nèi)所使用的光面錨索（如上圖）都是簡(jiǎn)單的一條鋼絞線。其缺點(diǎn)有： 錨索直徑主要為錨索直徑主要為15.24mm和和17.8mm兩種規(guī)格，而鉆孔直徑是兩種規(guī)格，而鉆孔直徑是28mm。錨索樹(shù)脂

46、和孔。錨索樹(shù)脂和孔壁之間很難達(dá)到理想的配合，影響錨索的錨固力。壁之間很難達(dá)到理想的配合，影響錨索的錨固力。 錨索表面光滑，影響錨固力。相同錨固長(zhǎng)度的情況下，光面錨索的錨固力小于螺紋錨索表面光滑，影響錨固力。相同錨固長(zhǎng)度的情況下，光面錨索的錨固力小于螺紋鋼的錨固力。鋼的錨固力。 錨索長(zhǎng)度大，安裝時(shí)很可能靠到孔壁一側(cè)，造成錨索一側(cè)有樹(shù)脂，另一側(cè)無(wú)樹(shù)脂的錨索長(zhǎng)度大，安裝時(shí)很可能靠到孔壁一側(cè)，造成錨索一側(cè)有樹(shù)脂，另一側(cè)無(wú)樹(shù)脂的現(xiàn)象。這會(huì)大大影響錨索的抗拉拔力。現(xiàn)象。這會(huì)大大影響錨索的抗拉拔力。u傳統(tǒng)的錨索是鋼絞線錨索托盤(pán)錨具組成，因鋼絞線為高碳鋼材料、表明光滑，且傳統(tǒng)的錨索是鋼絞線錨索托盤(pán)錨具組成，因

47、鋼絞線為高碳鋼材料、表明光滑，且鋼絞線纏繞角度很小，造成鋼絞線的錨固力?。粸樵黾渝^固力，需增加錨固劑使用量，鋼絞線纏繞角度很小，造成鋼絞線的錨固力小；為增加錨固力，需增加錨固劑使用量，但是錨固劑使用量增加會(huì)帶來(lái)錨索安裝困難，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)大尾巴現(xiàn)象。但是錨固劑使用量增加會(huì)帶來(lái)錨索安裝困難，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)大尾巴現(xiàn)象。u鑒于此，需開(kāi)發(fā)新型錨索鑒于此，需開(kāi)發(fā)新型錨索5、錨索形式與結(jié)構(gòu)、錨索形式與結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索對(duì)中、增加錨固面積對(duì)中、增加錨固面積：鳥(niǎo)籠鳥(niǎo)籠的大小一般比錨索鉆孔小的大小一般比錨索鉆孔小2mm2mm，可保證錨索在孔，可保證錨索在孔中

48、對(duì)中中對(duì)中, , 使得樹(shù)脂在錨索周?chē)鶆蚍植际沟脴?shù)脂在錨索周?chē)鶆蚍植? ,并增加錨固面積，從而用較少的樹(shù)脂并增加錨固面積，從而用較少的樹(shù)脂用量取得最大的抗拉拔力。用量取得最大的抗拉拔力。更好的攪拌樹(shù)脂更好的攪拌樹(shù)脂：可起到均勻攪拌樹(shù)脂作用，從而增加錨索抗拉拔力。：可起到均勻攪拌樹(shù)脂作用，從而增加錨索抗拉拔力。樹(shù)脂樹(shù)脂- -錨索有機(jī)結(jié)合錨索有機(jī)結(jié)合：鳥(niǎo)籠鳥(niǎo)籠為中空，在樹(shù)脂攪拌過(guò)程中，樹(shù)脂充滿(mǎn)為中空，在樹(shù)脂攪拌過(guò)程中，樹(shù)脂充滿(mǎn)鳥(niǎo)籠鳥(niǎo)籠，可，可使樹(shù)脂和錨索融為一體，從而進(jìn)一步增加錨索抗拉拔力。使樹(shù)脂和錨索融為一體，從而進(jìn)一步增加錨索抗拉拔力。加強(qiáng)管加強(qiáng)管：為了安裝方便，增加加強(qiáng)管，在錨索接觸樹(shù)脂后

49、，更容易送入孔中。：為了安裝方便，增加加強(qiáng)管，在錨索接觸樹(shù)脂后，更容易送入孔中。u鳥(niǎo)籠具有以下作用鳥(niǎo)籠具有以下作用新型籠形錨索新型籠形錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索注漿鳥(niǎo)巢錨索注漿鳥(niǎo)巢錨索預(yù)應(yīng)力鳥(niǎo)巢錨索預(yù)應(yīng)力鳥(niǎo)巢錨索國(guó)外球形索具國(guó)外球形索具國(guó)外雙股組合錨索國(guó)外雙股組合錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索科學(xué)的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，不是簡(jiǎn)單地在頂板安裝錨桿，而應(yīng)該使每一根安裝的錨桿都發(fā)科學(xué)的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，不是簡(jiǎn)單地在頂板安裝錨桿，而應(yīng)該使每一根安裝的錨桿都發(fā)揮它的最大作用。揮它的最大作用。煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成

50、的層狀組合梁，為達(dá)到最佳組合梁的錨桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成的層狀組合梁，為達(dá)到最佳組合梁的錨桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：1、支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法通過(guò)調(diào)整錨桿長(zhǎng)度及安裝應(yīng)力，使錨桿支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能夠控制錨固范圍內(nèi)的頂板離層通過(guò)調(diào)整錨桿長(zhǎng)度及安裝應(yīng)力，使錨桿支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能夠控制錨固范圍內(nèi)的頂板離層，這需要選擇合理的錨桿類(lèi)型、長(zhǎng)度和安裝應(yīng)力。，這需要選擇合理的錨桿類(lèi)型、長(zhǎng)度和安裝應(yīng)力。錨固系統(tǒng)應(yīng)能夠減少或消除頂板的拉應(yīng)力區(qū)。錨固系統(tǒng)應(yīng)能夠減少或消除頂板的拉應(yīng)力區(qū)。錨桿應(yīng)能夠錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨桿應(yīng)能夠

51、錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨固系統(tǒng)應(yīng)有足夠的能力來(lái)控制頂板，并且在整個(gè)需要支護(hù)期間內(nèi)不失效。錨固系統(tǒng)應(yīng)有足夠的能力來(lái)控制頂板，并且在整個(gè)需要支護(hù)期間內(nèi)不失效。 松動(dòng)圈加固與控制：巷道開(kāi)挖后必然要形成松動(dòng)圈，但圍巖松動(dòng)圈實(shí)際上是動(dòng)態(tài)的，松動(dòng)圈加固與控制：巷道開(kāi)挖后必然要形成松動(dòng)圈，但圍巖松動(dòng)圈實(shí)際上是動(dòng)態(tài)的，它與施加的支護(hù)體系的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力大小、預(yù)應(yīng)力施加時(shí)間及圍巖結(jié)構(gòu)、地壓強(qiáng)度都有它與施加的支護(hù)體系的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力大小、預(yù)應(yīng)力施加時(shí)間及圍巖結(jié)構(gòu)、地壓強(qiáng)度都有關(guān)系。施加合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，控制圍巖松動(dòng)圈的發(fā)展和松動(dòng)煤巖體的自身強(qiáng)度是巷道支關(guān)系。施加合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，控制圍巖松動(dòng)圈的發(fā)展和松動(dòng)煤巖體的自身強(qiáng)度是

52、巷道支護(hù)的主要目標(biāo)。護(hù)的主要目標(biāo)。 三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法2、煤礦巷道支護(hù)的關(guān)鍵要素、煤礦巷道支護(hù)的關(guān)鍵要素合理的安裝應(yīng)力合理的安裝應(yīng)力 錨桿安裝應(yīng)力的作用和液壓支架的初撐力的作用很相似。對(duì)于高應(yīng)力軟巖巷道，合錨桿安裝應(yīng)力的作用和液壓支架的初撐力的作用很相似。對(duì)于高應(yīng)力軟巖巷道，合適的安裝應(yīng)力對(duì)頂板支護(hù)效果影響很大。它是防止離層發(fā)生，增加圍巖自承能力和減少適的安裝應(yīng)力對(duì)頂板支護(hù)效果影響很大。它是防止離層發(fā)生，增加圍巖自承能力和減少?lài)鷰r變形的關(guān)鍵因素；是巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵因素之一。圍巖變形的關(guān)鍵因素；是巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵因素之一。合理的錨桿長(zhǎng)度合理的錨桿長(zhǎng)度 錨桿長(zhǎng)度是

53、錨桿支護(hù)系統(tǒng)成功的另一關(guān)鍵因素。合理的錨桿長(zhǎng)度應(yīng)保證錨桿錨固在相錨桿長(zhǎng)度是錨桿支護(hù)系統(tǒng)成功的另一關(guān)鍵因素。合理的錨桿長(zhǎng)度應(yīng)保證錨桿錨固在相對(duì)比較堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中。對(duì)比較堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中。但是，若一定范圍內(nèi)難找到合適的穩(wěn)定巖層，應(yīng)保證錨固區(qū)但是，若一定范圍內(nèi)難找到合適的穩(wěn)定巖層，應(yīng)保證錨固區(qū)形成能承載一定壓力、合理厚度的梁或拱。形成能承載一定壓力、合理厚度的梁或拱。 合理的錨桿強(qiáng)度和直徑合理的錨桿強(qiáng)度和直徑 選用錨桿強(qiáng)度與直徑應(yīng)考慮合理的效費(fèi)比，即在提供同等支護(hù)強(qiáng)度的條件下，單一支選用錨桿強(qiáng)度與直徑應(yīng)考慮合理的效費(fèi)比，即在提供同等支護(hù)強(qiáng)度的條件下，單一支護(hù)面積內(nèi)支護(hù)單元所提供的支護(hù)強(qiáng)度與所需費(fèi)用

54、的比值護(hù)面積內(nèi)支護(hù)單元所提供的支護(hù)強(qiáng)度與所需費(fèi)用的比值。合理的表面控制合理的表面控制 由于巷道在軟巖或煤層中掘進(jìn)，表面控制對(duì)于充分發(fā)揮錨桿支護(hù)系統(tǒng)的作用非常重由于巷道在軟巖或煤層中掘進(jìn)，表面控制對(duì)于充分發(fā)揮錨桿支護(hù)系統(tǒng)的作用非常重要。有效的表面控制系統(tǒng)應(yīng)保證無(wú)片幫和冒頂現(xiàn)象要。有效的表面控制系統(tǒng)應(yīng)保證無(wú)片幫和冒頂現(xiàn)象。 三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法錨桿安裝與施工錨桿安裝與施工u 錨桿安裝過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)及時(shí)錨桿安裝過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)及時(shí) 及時(shí)施打錨桿。實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖的盡早控制，避免松動(dòng)圈的擴(kuò)展。及時(shí)施打錨桿。實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖的盡早控制，避免松動(dòng)圈的擴(kuò)展。 及時(shí)實(shí)現(xiàn)錨桿的安裝應(yīng)力。實(shí)現(xiàn)主

55、動(dòng)早期加固圍巖，擬制松動(dòng)圈擴(kuò)展。及時(shí)實(shí)現(xiàn)錨桿的安裝應(yīng)力。實(shí)現(xiàn)主動(dòng)早期加固圍巖，擬制松動(dòng)圈擴(kuò)展。u 錨桿施工安裝過(guò)程中注意事項(xiàng)錨桿施工安裝過(guò)程中注意事項(xiàng) 三徑匹配問(wèn)題三徑匹配問(wèn)題 確保一定的扭矩確保一定的扭矩 盡可能選用大扭矩幫頂鉆機(jī)盡可能選用大扭矩幫頂鉆機(jī)錨桿安裝扭矩放大器錨桿安裝扭矩放大器u合格的錨桿安裝應(yīng)該滿(mǎn)足下列標(biāo)準(zhǔn)合格的錨桿安裝應(yīng)該滿(mǎn)足下列標(biāo)準(zhǔn)螺母阻尼必須全部脫落，否則錨桿無(wú)法達(dá)到安螺母阻尼必須全部脫落，否則錨桿無(wú)法達(dá)到安裝載荷裝載荷;塑料墊圈必須溶化掉塑料墊圈必須溶化掉;錨桿外露長(zhǎng)度不超過(guò)錨桿外露長(zhǎng)度不超過(guò)2030mm;扭矩不能低于扭矩不能低于240Nm(經(jīng)驗(yàn)值經(jīng)驗(yàn)值)。三、巷道支護(hù)

56、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 螺紋鋼桿體與球墨鑄鐵螺母的摩擦系數(shù)最小，可提高安裝應(yīng)力。摩擦系數(shù)比螺紋鋼桿螺紋鋼桿體與球墨鑄鐵螺母的摩擦系數(shù)最小，可提高安裝應(yīng)力。摩擦系數(shù)比螺紋鋼桿體鋼螺母體鋼螺母 降低降低50以上。以上。 特制塑料墊圈能夠使錨桿安裝旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量熔化塑料墊圈，以降低螺母與桿體的特制塑料墊圈能夠使錨桿安裝旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量熔化塑料墊圈，以降低螺母與桿體的摩擦力。摩擦力。桿體螺母組合摩擦系數(shù)桿體螺母組合摩擦系數(shù)螺桿和螺母材料螺桿和螺母材料s值值淬火鋼對(duì)青銅淬火鋼對(duì)青銅0.060.08鋼對(duì)青銅鋼對(duì)青銅0.080.10鋼對(duì)耐磨鑄鐵鋼對(duì)耐磨鑄鐵0.100.12鋼對(duì)灰鑄鐵鋼對(duì)灰鑄鐵

57、0.120.15鋼對(duì)鋼鋼對(duì)鋼0.110.17鋼對(duì)球墨鑄鐵鋼對(duì)球墨鑄鐵0.070.10預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)與組成：預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)與組成： 桿體托盤(pán)阻尼螺母承載墊圈減阻墊圈桿體托盤(pán)阻尼螺母承載墊圈減阻墊圈3、支護(hù)系統(tǒng)構(gòu)件匹配問(wèn)題、支護(hù)系統(tǒng)構(gòu)件匹配問(wèn)題三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法錨桿預(yù)應(yīng)力控件：控制噸位錨桿預(yù)應(yīng)力控件：控制噸位36t，錨索預(yù)應(yīng)力控件：控制噸位，錨索預(yù)應(yīng)力控件：控制噸位610t。預(yù)應(yīng)力控件預(yù)應(yīng)力控件三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法普板普板Q235-15015010火山口加球形墊圈火山口加球形墊圈28.8T普板普板Q235-15015010火山口不加球形墊圈

58、火山口不加球形墊圈23.6T錳板錳板Q345 1501506 負(fù)差（負(fù)差（5.5mm） 19.0T以上以上1501508 負(fù)差（負(fù)差（7.5mm） 23.0T以上以上15015010 負(fù)差（負(fù)差（9.5mm） 28.0T以上以上 中板分剪、沖壓成型的球形中板分剪、沖壓成型的球形托盤(pán)，承載力明顯提高。托托盤(pán)，承載力明顯提高。托盤(pán)的承載力與鋼材材質(zhì)有直盤(pán)的承載力與鋼材材質(zhì)有直接關(guān)系，并且還與托盤(pán)的球接關(guān)系，并且還與托盤(pán)的球面大小、曲率半徑有很大的面大小、曲率半徑有很大的關(guān)系。關(guān)系。托盤(pán)及鋼帶等托盤(pán)及鋼帶等三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法W鋼帶示意圖鋼帶示意圖單邊鋼筋梯示意圖單邊鋼筋

59、梯示意圖雙邊鋼筋梯示意圖雙邊鋼筋梯示意圖M鋼帶示意圖鋼帶示意圖梯型鋼帶示意圖梯型鋼帶示意圖三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法雙向高分子聚酯網(wǎng)雙向高分子聚酯網(wǎng)普通的塑料編制網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、輕普通的塑料編制網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、輕便、抗腐蝕等，但其強(qiáng)度和剛度較低。便、抗腐蝕等，但其強(qiáng)度和剛度較低。雙向高分子聚酯網(wǎng)具有強(qiáng)度大、重量輕雙向高分子聚酯網(wǎng)具有強(qiáng)度大、重量輕、剛度好等諸多優(yōu)點(diǎn)。但由于價(jià)格較高，、剛度好等諸多優(yōu)點(diǎn)。但由于價(jià)格較高，還沒(méi)有廣泛使用。還沒(méi)有廣泛使用。三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法注漿錨桿注漿錨桿三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法四、部分礦

60、井巷道支護(hù)案例四、部分礦井巷道支護(hù)案例厚松散層深埋構(gòu)造復(fù)雜礦井開(kāi)拓巷道厚松散層深埋構(gòu)造復(fù)雜礦井開(kāi)拓巷道山東魯西南地區(qū)山東魯西南地區(qū)(菏澤及濟(jì)寧周邊一帶菏澤及濟(jì)寧周邊一帶)新新近施工建設(shè)的一批礦井均為厚松散層深埋礦井，如滕東、唐口、梁寶寺、龍固、近施工建設(shè)的一批礦井均為厚松散層深埋礦井，如滕東、唐口、梁寶寺、龍固、趙樓、郭屯、彭莊、楊營(yíng)、霄云、陽(yáng)城等煤礦，均遇到了深井高地壓軟巖巷道支趙樓、郭屯、彭莊、楊營(yíng)、霄云、陽(yáng)城等煤礦，均遇到了深井高地壓軟巖巷道支護(hù)難的問(wèn)題。護(hù)難的問(wèn)題。高地應(yīng)力深井回采支護(hù)高地應(yīng)力深井回采支護(hù)新汶礦區(qū)有新汶礦區(qū)有5個(gè)礦井華豐、協(xié)莊、孫村、潘西、良莊開(kāi)個(gè)礦井華豐、協(xié)莊、孫村、