控制技術(shù)--錨桿

1、2022-6-121指能夠在支護(hù)構(gòu)件和頂板間實(shí)現(xiàn)明顯超過(guò)松散巖體自重的預(yù)張力、形成頂板預(yù)應(yīng)力承載結(jié)構(gòu)，并有效控制頂板離層的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)這是有別于低強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段和高強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段的一個(gè)相對(duì)的階段性概念，是錨桿類支護(hù)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新階段。低強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段高強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段高強(qiáng)度高預(yù)拉力的錨桿支護(hù)新階段u長(zhǎng)期以來(lái)極易離層破碎型頂板控制理論未能突破，沒(méi)有長(zhǎng)期以來(lái)極易離層破碎型頂板控制理論未能突破，沒(méi)有找到有效的支護(hù)技術(shù)和方法；找到有效的支護(hù)技術(shù)和方法；u回采工作面兩巷有效斷面不足設(shè)計(jì)斷面的回采工作面兩巷有效斷面不足設(shè)計(jì)斷面的1/3，造成通風(fēng)，造成通風(fēng)阻力

2、高、巷道煤層自燃防火、礦井瓦斯治理和安全工作十阻力高、巷道煤層自燃防火、礦井瓦斯治理和安全工作十分被動(dòng)；分被動(dòng)；u被動(dòng)的棚式支護(hù)造成巷道頂板安全狀況差，頂板事故頻被動(dòng)的棚式支護(hù)造成巷道頂板安全狀況差，頂板事故頻繁發(fā)生，事故發(fā)生起數(shù)約占煤礦事故的繁發(fā)生，事故發(fā)生起數(shù)約占煤礦事故的50%；u在根本上制約著煤礦采掘運(yùn)整體技術(shù)水平的提高，導(dǎo)致在根本上制約著煤礦采掘運(yùn)整體技術(shù)水平的提高，導(dǎo)致礦井機(jī)械化水平低，安全狀況差，綜合效益低。礦井機(jī)械化水平低，安全狀況差，綜合效益低。2022-6-123傳統(tǒng)的機(jī)械式點(diǎn)錨固錨桿傳統(tǒng)的機(jī)械式點(diǎn)錨固錨桿 高強(qiáng)樹(shù)脂錨桿高強(qiáng)樹(shù)脂錨桿19451950：機(jī)械式錨桿的研究與應(yīng)用。

3、19501960：采礦業(yè)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。 50506060年代，機(jī)械點(diǎn)錨固錨桿使年代，機(jī)械點(diǎn)錨固錨桿使用局限使錨桿支護(hù)出現(xiàn)徘徊，用局限使錨桿支護(hù)出現(xiàn)徘徊，19601970： 發(fā)明了樹(shù)脂藥卷，引發(fā)錨桿技術(shù)的一次革命，樹(shù)脂錨桿在礦山得到應(yīng)用。隨后樹(shù)脂全長(zhǎng)錨隨后樹(shù)脂全長(zhǎng)錨固錨桿的發(fā)明應(yīng)用使它成為固錨桿的發(fā)明應(yīng)用使它成為8080年代以后的主要支護(hù)年代以后的主要支護(hù)形式。形式。19701980：發(fā)明管縫式錨桿、水力賬管式錨桿并應(yīng)用，研究錨桿新的設(shè)計(jì)方法，長(zhǎng)錨索產(chǎn)生。19801990：混合錨頭錨桿、組合錨桿、桁架錨桿及各種特種錨桿得到應(yīng)用，樹(shù)脂錨固材料得到改進(jìn)。錨固技術(shù)取得突破

4、錨固技術(shù)取得突破錨桿支護(hù)材料強(qiáng)度迅速提高錨桿支護(hù)材料強(qiáng)度迅速提高2022-6-12420世紀(jì)世紀(jì)80年代我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)取得快速發(fā)展年代我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)取得快速發(fā)展8080年代末期，引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)年代末期，引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)主要推廣全長(zhǎng)樹(shù)脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。主要推廣全長(zhǎng)樹(shù)脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。其錨桿設(shè)計(jì)方法是將地質(zhì)調(diào)研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、其錨桿設(shè)計(jì)方法是將地質(zhì)調(diào)研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、信息反饋等相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分作為一個(gè)信息反饋等相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行考察，使它們形成一個(gè)有機(jī)的整體，形系統(tǒng)工程進(jìn)行考察，使它們形成一個(gè)有

5、機(jī)的整體，形成了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。成了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。9090年代中期，中等穩(wěn)定以上條件樹(shù)脂錨桿研制成功并大年代中期，中等穩(wěn)定以上條件樹(shù)脂錨桿研制成功并大范圍推廣應(yīng)用范圍推廣應(yīng)用9090年代中期，受美國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)影響年代中期，受美國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)影響高強(qiáng)度高強(qiáng)度高預(yù)拉力高預(yù)拉力大排間距大排間距支護(hù)領(lǐng)域的專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化支護(hù)領(lǐng)域的專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化2022-6-125不重視錨桿加工錨桿加工粗糙、結(jié)構(gòu)單一、規(guī)格單一、品種單一；沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不規(guī)范。在錨桿產(chǎn)品加工方面沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化、系列化、多樣化，不能滿足煤礦錨網(wǎng)支護(hù)日益發(fā)展的需要。這是制約煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展的根本原因之一。掘、支、運(yùn)不

6、配套，巷道掘進(jìn)速度較慢，工效低常常低于架棚巷道速度，制約了錨桿支護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。機(jī)具不能滿足特殊條件的施工要求困難的地質(zhì)條件下支護(hù)效果仍不甚理想2022-6-126已解決的問(wèn)題已解決的問(wèn)題支護(hù)系統(tǒng)的強(qiáng)度問(wèn)題錨桿與圍巖的錨固技術(shù)形成了理論到實(shí)踐的相對(duì)完整的技術(shù)體系存在的一些問(wèn)題存在的一些問(wèn)題設(shè)計(jì)思想偏于保守復(fù)雜條件支護(hù)效果不甚理想惡性事故時(shí)有發(fā)生，安全可靠性沒(méi)有根本解決技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益不顯著2022-6-127安全可靠性問(wèn)題安全可靠性問(wèn)題錨固技術(shù)取得突破錨固技術(shù)取得突破錨桿支護(hù)材料強(qiáng)度迅速提高錨桿支護(hù)材料強(qiáng)度迅速提高頂板的穩(wěn)定問(wèn)題仍很突出頂板的穩(wěn)定問(wèn)題仍很突出錨固區(qū)外的弱面離層是高強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)

7、面臨錨固區(qū)外的弱面離層是高強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)，必須圍繞確保大大減緩頂板離層的一大挑戰(zhàn)，必須圍繞確保大大減緩頂板離層或根本消除離層這一中心開(kāi)展控制理論和技術(shù)或根本消除離層這一中心開(kāi)展控制理論和技術(shù)研究，才可能取得突破。研究，才可能取得突破。煤巷錨桿支護(hù)巷道冒頂事故時(shí)有發(fā)生 2022-6-128采用高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度材料制造錨桿，加工精細(xì)，將錨桿作為產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、商品化，而不是簡(jiǎn)單的支護(hù)材料，并形成適用于不同條件的系列化產(chǎn)品。形成一整套比較科學(xué)的設(shè)計(jì)方法有比較可靠的配套機(jī)具，采用掘錨一體化聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)或性能良好的單體錨桿鉆機(jī)，滿足施工要求，并能實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。采用可靠的監(jiān)測(cè)手段。堅(jiān)持科學(xué)

8、管理，嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)測(cè)，形成了從理論到實(shí)踐的完善的錨桿支護(hù)技術(shù)體系。國(guó)外錨桿支護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外錨桿支護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀成功經(jīng)驗(yàn)成功經(jīng)驗(yàn)2022-6-129混凝土建筑材料的發(fā)展歷史素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土回采面支護(hù)的演進(jìn)木點(diǎn)柱金屬摩擦支柱單體支柱（液壓支架）預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用梁板結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)2022-6-1210安全安全：安全可靠性要求更高，：安全可靠性要求更高，“零死亡率零死亡率”是研是研究錨桿支護(hù)技術(shù)的首要目標(biāo)。究錨桿支護(hù)技術(shù)的首要目標(biāo)。快速快速：成巷速度必須與快速推進(jìn)的現(xiàn)代化長(zhǎng)壁綜：成巷速度必須與快速推進(jìn)的現(xiàn)代化長(zhǎng)壁綜采相適應(yīng)。采相適應(yīng)。高效高效：在服務(wù)期間不進(jìn)行任何翻修即能滿足長(zhǎng)壁：

9、在服務(wù)期間不進(jìn)行任何翻修即能滿足長(zhǎng)壁面生產(chǎn)所需的有效斷面，并努力簡(jiǎn)化回采動(dòng)壓影面生產(chǎn)所需的有效斷面，并努力簡(jiǎn)化回采動(dòng)壓影響期間的超前加強(qiáng)支護(hù)，最終取消加強(qiáng)支護(hù)。響期間的超前加強(qiáng)支護(hù)，最終取消加強(qiáng)支護(hù)。 錨桿支護(hù)的效益更多地表現(xiàn)在對(duì)采煤的貢獻(xiàn)錨桿支護(hù)的效益更多地表現(xiàn)在對(duì)采煤的貢獻(xiàn)上。上?！鞍踩踩焙秃汀爸ёo(hù)效果支護(hù)效果”已經(jīng)取代已經(jīng)取代“支護(hù)成支護(hù)成本本”成為支護(hù)技術(shù)先進(jìn)性和支護(hù)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和成為支護(hù)技術(shù)先進(jìn)性和支護(hù)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 目前主導(dǎo)的錨桿支護(hù)技術(shù)（主要是目前主導(dǎo)的錨桿支護(hù)技術(shù)（主要是“九五九五”期間完成的煤巷高強(qiáng)螺紋鋼樹(shù)脂錨桿成套技術(shù)）期間完成的煤巷高強(qiáng)螺紋鋼樹(shù)脂錨

10、桿成套技術(shù)）不能滿足上述目標(biāo)不能滿足上述目標(biāo)。 2022-6-1211高強(qiáng)錨桿支護(hù)體系：兩高兩低 高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、 低初錨力（工作阻力）、低可靠性高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力支護(hù)體系：四高一大 高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、高預(yù)拉力（工作阻力）、高可靠性、大間排距2022-6-1212高性能（預(yù)拉力）錨桿支護(hù)小孔徑預(yù)拉力短錨索支護(hù)鋼絞線預(yù)拉力桁架支護(hù)M型鋼帶組合支護(hù)2022-6-1213問(wèn)題：錨桿應(yīng)該具有那些性能？實(shí)際受力狀況？過(guò)去主要圍繞強(qiáng)度開(kāi)展研究; 現(xiàn)在進(jìn)一步圍繞錨桿的承載性能開(kāi)展研究更全面理解強(qiáng)度的內(nèi)含:抗拉強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 系統(tǒng)強(qiáng)度錨固性能：三徑匹配結(jié)構(gòu)和安裝性能:實(shí)現(xiàn)預(yù)拉力承載性能：理論支護(hù)強(qiáng)度、實(shí)際支護(hù)能力、

11、有效支護(hù)強(qiáng)度、初始支護(hù)強(qiáng)度第一種技術(shù)：高性能（預(yù)拉力）錨第一種技術(shù)：高性能（預(yù)拉力）錨桿桿2022-6-1214高性能（預(yù)拉力）錨桿高性能（預(yù)拉力）錨桿指桿體材質(zhì)符合高強(qiáng)度、延伸率要求、外形符合錨固要求、附件完整、整體強(qiáng)度和幾何尺寸匹配、能夠滿足鉆機(jī)連續(xù)一體化安裝并實(shí)現(xiàn)預(yù)拉力的新型錨桿；為強(qiáng)調(diào)預(yù)拉力的作用，這種錨桿又稱高性能（預(yù)拉力）錨桿。按鋼材屈服強(qiáng)度s大小進(jìn)行的錨桿分類：s 340 MPa，為普通錨桿；340 MPa s 600 MPa，為高強(qiáng)錨桿；s 600 MPa，為超高強(qiáng)錨桿。2022-6-1215高性能（預(yù)拉力）錨桿高性能（預(yù)拉力）錨桿特征特征1）錨桿桿體表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高粘低阻

12、2）桿體強(qiáng)度和延伸率符合要求3）外端螺紋部采用無(wú)強(qiáng)度損失或增強(qiáng)加工新工藝4）增加減摩和調(diào)節(jié)錨桿外端受力的附件5）快速機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)6）錨桿系統(tǒng)強(qiáng)度及附件幾何尺寸配套7）有醒目的標(biāo)志直觀顯示安裝施工質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了錨桿安裝的機(jī)械化、連續(xù)化；實(shí)現(xiàn)了錨桿安裝的機(jī)械化、連續(xù)化；保證了保證了2030kN以上的預(yù)拉力；以上的預(yù)拉力；控制了頂板的松脫垮冒，控制了頂板的松脫垮冒，初始支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到初始支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到3045kN/m2。高性能預(yù)拉力錨桿支護(hù)技術(shù)高性能預(yù)拉力錨桿支護(hù)技術(shù)本項(xiàng)目尾部等強(qiáng)加工本項(xiàng)目尾部等強(qiáng)加工扭矩螺母扭矩螺母桿體外型結(jié)構(gòu)優(yōu)化桿體外型結(jié)構(gòu)優(yōu)化原尾部損傷加工原尾部損傷加工高性能托盤高性能托盤錨桿桿體強(qiáng)

13、度高、鋼材的屈服強(qiáng)度應(yīng)在300MPa以上，延伸率應(yīng)不低于15%；結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)錨桿的快速安裝、容易實(shí)現(xiàn)錨桿高預(yù)拉力的要求；錨桿、托盤、鋼帶三者的承載能力匹配，并與錨固強(qiáng)度適應(yīng)；錨桿、托盤、鋼帶加工規(guī)范、系統(tǒng)，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)系列化、規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化；安裝質(zhì)量顯性化。2022-6-1218下節(jié)下節(jié) 鐓頭鐓頭110022351101100 30金屬墊圈金屬墊圈 上節(jié)上節(jié)塑料墊圈塑料墊圈定位銷釘定位銷釘兩節(jié)式預(yù)拉力錨桿兩節(jié)式預(yù)拉力錨桿下節(jié)下節(jié)兩節(jié)式加長(zhǎng)預(yù)拉力錨桿的結(jié)構(gòu)兩節(jié)式加長(zhǎng)預(yù)拉力錨桿的結(jié)構(gòu)2022-6-1219對(duì)比項(xiàng)目 普通錨桿 預(yù)拉力等強(qiáng)錨桿錨桿破斷力 100 120錨桿可延伸量 10mm 大于200m

14、m材料成本 100 83錨桿井下斷裂 有 很少國(guó)際相關(guān)技術(shù) 有 無(wú)機(jī)械安裝性能 無(wú) 有 安全標(biāo)志 有 2022-6-12202022-6-1221u1）及時(shí)主動(dòng)高阻加固，支護(hù)效果明顯；u2）錨桿鉆機(jī)連續(xù)一體化安裝，施工規(guī)范，安裝質(zhì)量有保證，安全可靠性高；u3）大間排距控制圍巖變形，省時(shí)省力省 錢；u4）系列化產(chǎn)品能夠滿足多種條件要求，使用范圍廣?？梢栽诤艽蟪潭壬咸娲胀ㄥ^桿（索）組合支護(hù)。2022-6-1222破碎頂板施工時(shí)：超前預(yù)拉力錨桿可用于控破碎頂板施工時(shí)：超前預(yù)拉力錨桿可用于控制頂板垮冒制頂板垮冒離層破碎型煤巷頂板的自穩(wěn)時(shí)間極短，常常隨綜掘機(jī)割煤出現(xiàn)垮冒，頂板穩(wěn)定性極差，影響錨桿支護(hù)的

15、實(shí)施，甚至無(wú)法正常安裝。在單排循環(huán)的基礎(chǔ)上，割煤前，超前斜角施工預(yù)拉力錨桿，通過(guò)大扭矩鉆機(jī)的安裝，在兩排鋼帶之間安裝34根高性能錨桿，可以很好地穩(wěn)定住頂板松動(dòng)巖層，錨桿規(guī)格一般采用M161800 mm。 通過(guò)多層易離層巖體的整體錨固，消弱層狀頂板沿弱面通過(guò)多層易離層巖體的整體錨固，消弱層狀頂板沿弱面的漸次離層和垮冒。的漸次離層和垮冒。u機(jī)械張拉實(shí)現(xiàn)高預(yù)拉力；機(jī)械張拉實(shí)現(xiàn)高預(yù)拉力；u預(yù)拉力范圍預(yù)拉力范圍50150kN；u提出了低張、短錨、適提出了低張、短錨、適當(dāng)滯后的錨索使用原則；當(dāng)滯后的錨索使用原則； u開(kāi)發(fā)了幾種新的組合錨開(kāi)發(fā)了幾種新的組合錨索結(jié)構(gòu)；索結(jié)構(gòu)；u預(yù)拉力錨索梁技術(shù)預(yù)拉力錨索梁技術(shù)

16、u雙斜拉錨索技術(shù)雙斜拉錨索技術(shù)u幫部錨索加固技術(shù)幫部錨索加固技術(shù)2022-6-1224和20mm的20MnSi螺紋鋼錨桿強(qiáng)度區(qū)別不明顯；錨索常出現(xiàn)破斷、抽冒現(xiàn)象；鋼絞線和錨桿承載不同步，易超前錨桿集中受力；外端頭受力不良，與圍巖點(diǎn)接觸，頂板強(qiáng)化效果不明顯。內(nèi)錨固端的三徑匹配不合理，錨固性能不可靠；錨索難以從根本上控制頂板的離層。2022-6-1225 概念：將巷道兩肩窩深部巖體作為錨固點(diǎn)，專用張拉機(jī)具通過(guò)桁架連接器將高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼絞線鎖緊，并傳遞張拉力，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板淺部圍巖的兜護(hù)和對(duì)頂板結(jié)構(gòu)的加固；它由預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼絞線、桁架連接器、鎖具和錨固劑組成。肩角穩(wěn)定區(qū)肩角穩(wěn)定區(qū)肩角穩(wěn)定區(qū)肩角穩(wěn)定區(qū)高

17、預(yù)拉力鋼絞線桁架支護(hù)技術(shù)高預(yù)拉力鋼絞線桁架支護(hù)技術(shù)u機(jī)械張拉實(shí)現(xiàn)高預(yù)拉力；機(jī)械張拉實(shí)現(xiàn)高預(yù)拉力；u預(yù)拉力范圍預(yù)拉力范圍5050150kN150kN；u抗剪切破壞能力強(qiáng)；抗剪切破壞能力強(qiáng)；u結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，防止頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，防止頂板垮冒，確保頂板安全；垮冒，確保頂板安全；u結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。u國(guó)內(nèi)首次研制和使用國(guó)內(nèi)首次研制和使用 以巷道肩角穩(wěn)定區(qū)域巖石作為內(nèi)錨固支撐點(diǎn)，通過(guò)以巷道肩角穩(wěn)定區(qū)域巖石作為內(nèi)錨固支撐點(diǎn)，通過(guò)桁架桁架連接裝置將連接裝置將兩根鋼絞線兩根鋼絞線對(duì)拉，對(duì)拉，形成可靠的護(hù)頂結(jié)構(gòu)，控制形成可靠的護(hù)頂結(jié)構(gòu)，控制頂板的離層、防止頂板加固區(qū)整體垮冒。頂板的離層、防

18、止頂板加固區(qū)整體垮冒。2022-6-1227鉆眼施工機(jī)具、錨固材料及攪拌方式沿用樹(shù)脂錨桿相關(guān)技術(shù)，較傳統(tǒng)的錨索大大簡(jiǎn)化了施工難度；鋼絞線具有柔性，因而長(zhǎng)度可以適當(dāng)加長(zhǎng)；錨固深度大大提高；專用設(shè)備施加預(yù)拉力，預(yù)緊力大小隨意可調(diào)。能夠解決厚層復(fù)合破碎頂板（不穩(wěn)定層厚累計(jì)超過(guò)5.0m）、高水平地應(yīng)力、松散煤層頂板等條件下的支護(hù)難題，彌補(bǔ)錨索支護(hù)的不足。2022-6-1228內(nèi)錨固點(diǎn)為巷道兩肩窩深部巖體，十分可靠，水平預(yù)緊力可以改善頂板的應(yīng)力狀態(tài)，可以消除離層。桁架是通過(guò)拉緊的鋼絞線與頂板形成線或面接觸，作用范圍大，加固效果好；鋼絞線抗剪性能強(qiáng)，能夠緩解水平應(yīng)力導(dǎo)致的頂板支護(hù)結(jié)構(gòu)的剪切破壞；2022-

19、6-1229受力隨頂板巖體彎曲，兩幫錨固點(diǎn)內(nèi)移，能形成閉鎖結(jié)構(gòu)，受力增加較慢，支護(hù)結(jié)構(gòu)不易失效；而錨索隨頂板變形，載荷直線上升，易拉斷失效；錨固深度一般不需超過(guò)3.0-4.0m，施工方便。在大排距（超過(guò)兩排錨桿）下可以防止頂板垮落，加密排距（小于兩排錨桿）可以進(jìn)一步控制變形。頂板受壓區(qū)頂板受壓區(qū)頂板受壓區(qū)頂板受壓區(qū)2022-6-12312022-6-1232M型鋼帶及井下應(yīng)用型鋼帶及井下應(yīng)用型鋼帶及井下應(yīng)用型鋼帶及井下應(yīng)用2022-6-1234第五項(xiàng)技術(shù)：第五項(xiàng)技術(shù)：進(jìn)一步細(xì)化錨桿鉆孔、桿體、樹(shù)脂卷三種直徑的合理匹配技術(shù)，解決松散煤體的錨固技術(shù)根據(jù)錨桿規(guī)格，推廣應(yīng)用科學(xué)合理的“28mm20mm

20、25mm”、“27mm18mm23mm”、“30mm22mm25mm” 等三種新“三徑”匹配模式，錨固力比原來(lái)提高120147%。 2022-6-1235l 油基樹(shù)脂收縮性攪拌要求高成本高l水基樹(shù)脂中性或略具膨脹性1：1配比，易均勻攪拌成本低2022-6-1236多樣化的錨固技術(shù)多樣化的錨固技術(shù)樹(shù)脂錨固技術(shù)注漿錨固松散煤層鉆孔成形不宜控制鉆錨注技術(shù)中空螺紋管錨注技術(shù)注漿錨索機(jī)械錨固2022-6-1237其它錨固形式其它錨固形式2022-6-12384.三維錨索 可在巷道煤巖表面主動(dòng)形成徑向、切向、軸向三個(gè)方向的預(yù)應(yīng)力，增強(qiáng)煤巖的整體抗壓強(qiáng)度，縮短圍巖達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間，并使兩錨索之間中部的表面

21、巖體成為受壓應(yīng)力區(qū)，即主動(dòng)將巖體應(yīng)力曲線上移，使巖體整體支承結(jié)構(gòu)不受破壞，從而提高巷道煤巖的整體穩(wěn)定性和承載能力，從而控制巷道煤巖移動(dòng)，合理支護(hù)巷道。 2022-6-1239 三維錨索的支護(hù)機(jī)理：在圍巖表面主動(dòng)形成若干個(gè)具有X 、Y、Z三個(gè)反向應(yīng)力的支護(hù)體，把圍巖支撐壓力分解到各個(gè)單元支護(hù)體上，在圍巖表面主動(dòng)形成一個(gè)三維支護(hù)體系，增強(qiáng)圍巖表面整體應(yīng)力強(qiáng)度，在圍巖表面及時(shí)形成高強(qiáng)應(yīng)力環(huán) ，與圍巖共同形成組合拱結(jié)構(gòu)，使圍巖提早達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的應(yīng)力平衡狀態(tài)。 2022-6-1240 圖2 三維錨索布置示意圖 2022-6-1241圖圖7 64圓柱型四孔雙向?qū)i具鎖緊（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍）圓柱型四孔雙向?qū)i具

22、鎖緊（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍）2022-6-1242圖 10 支護(hù)效果圖（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍）2022-6-1243圖12 三維錨索支護(hù)示意圖（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍）2022-6-12445060年代，年代，機(jī)械式點(diǎn)錨固錨桿支護(hù)階段機(jī)械式點(diǎn)錨固錨桿支護(hù)階段： “四低一小四低一小” ：低強(qiáng)度、低粘結(jié)力、低初錨力：低強(qiáng)度、低粘結(jié)力、低初錨力(工作阻力工作阻力)、低可靠性；使用范圍很小低可靠性；使用范圍很小8090年代，年代，高強(qiáng)螺紋鋼樹(shù)脂錨桿支護(hù)階段高強(qiáng)螺紋鋼樹(shù)脂錨桿支護(hù)階段： “兩高兩低兩高兩低”：高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、 低初錨力低初錨力(工作阻力工作阻力)、低可靠性；使用范圍受限制低可靠性；使用范圍受限制90年代中后期開(kāi)始，年代中后期開(kāi)始，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力支護(hù)階段（本項(xiàng)成果）高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力支護(hù)階段（本項(xiàng)成果）： “四高一大四高一大”：高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、高預(yù)拉力高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、高預(yù)拉力(工作阻力工作阻力)、高可靠性；實(shí)現(xiàn)了大間排距支護(hù)，使用范圍進(jìn)一步拓展高可靠性；實(shí)現(xiàn)了大間排距支護(hù)，使用范圍進(jìn)一步拓展煤巷支護(hù)技術(shù)的階段性突破煤巷支護(hù)技術(shù)的階段性突破強(qiáng)度強(qiáng)度粘結(jié)粘結(jié)力力初錨力初錨力(工工作阻力作阻力)可靠可靠性性使用使用范圍范圍技術(shù)特征5060年代：年代：機(jī)械點(diǎn)錨固錨桿技術(shù)機(jī)械點(diǎn)錨固錨桿技術(shù)低低低低很小四低一小四低一小8090年代末：