照注浆工艺分为单液浆和双液浆。 习惯上把浆液中的主剂分为无机和
有机材料两大体系，
1.3 锚注锚杆/锚索
• 随着锚注支护技术推广应用，锚注锚杆/ 锚 索最近几年发展迅速。锚杆/锚索在满足注 浆的前提下向大直径高强度发展。国内外 最近几年进行了大量的试验研究。最有代 表性是德国研制的“一步到位”锚杆，并 带一次性钻头的自钻进大直径全螺纹超高 强锚杆，称为ONE.STEP.ANCKER锚杆 （图1.2）。
澳大利亚井下使用的CT-Bolt 注浆锚杆
2、锚注支护发展现状
CT-Bolt 注浆锚杆结构
2、锚注支护发展现状
CT-Bolt 注浆锚杆井下安装过程示意图
2、锚注支护发展现状
• 国内以往在煤巷中采用的注浆锚杆一般采用带出浆孔的钢 管作为杆体，在其端部焊接一个麻花段用来搅拌树脂药卷， 由于钢管壁厚薄，其承载能力也很低，一• 4、巷道布置相互影响，造成应力叠加 • 5、不合理的支护形式和支护强度造成的地压显
注浆加固在井巷治理中的重要性
• 锚注支护实质上是将锚固支护技术和注浆 加固技术的结合，利用中空的锚杆/锚索兼 做注浆管，在保证全长锚固的前提下，利 用注浆材料改变围岩的性质，提高围岩的 强度和自承能力，保持巷道的稳定。
图1.1 德国锚杆发展历程
图1.1 表明了德国锚杆支护发展的20多年的历程，锚杆的破 断力从160KN提高到360KN，锚固方式从端锚——全长锚 固——锚注一体；德国的发展历程代表了深井巷道支护发展
的趋势和方向。
2、锚注支护发展现状
一步到位锚杆的结构
2、锚注支护发展现状
澳大利亚对树脂锚杆的锚固效果进行了系统的研究影响锚 固的因素有以下几个方面:
1、树脂搅拌不充分；2、过分树脂搅拌；3、树脂内有空洞 或孔内无树脂；4、手套效应；5、树脂流失。
2、锚注支护发展现状
另一种锚杆就是注浆
2、锚注支护发展现状
• 澳大利亚最近几年也积极开展锚注一体锚杆/锚索的研 究。澳大利亚井下使用的一种新型的CT-Bolt 注浆锚 杆，它采用机械式端头锚固做为初始锚固。
• 1、地应力：地壳在各种运动过程中和自重作用下， 岩体在天然条件下产生的内部应力。
• 2、地质应力：地质构造中在力的作用下，由组成 地壳的岩石变形的产物。在力的作用下，岩石内 部质点发生位移而引起变形。
• 3、支承应力：在岩体中开掘巷道，在煤层内进行 采煤时，巷道两侧或回采工作面周围煤壁上形成 的高于原岩应力的垂直集中应力。
地压治理的三大技术原则
• 一是设计是源头、是根本。每条巷道的设 计都要查顶上50米，底下20米的岩性，左 右两帮各100米的构造情况。坚持“谁设计 谁负责”， 今后事故追查要从设计源头追 究责任。
• 二是强推主动支护措施，限制使用架棚等 被动支护措施。
• 三是逢修必注，不注不修。（注浆的必要 性）
地压显现的原因
（1）渗透注浆理论
• 渗透注浆是不破坏地层构造的压力下，把 浆液注入到粒状岩土的孔隙内，从而达胶 结岩体的目的。国内外学者对渗透注浆进 行了广泛的研究，先后提出了球面理论、 柱形扩散理论等。国内采用注浆加固十分 重视浆液的扩散性。
（2) 压密注浆理论
• 压密注浆是利用极稠的浆液(坍落度 <25mm)，通过钻孔挤向破碎围岩，在注浆 处形成球形浆包，浆液扩散靠对周围破碎 围岩的压缩。浆液取代注浆范围内的破碎 围岩，并不向破碎围岩扩散和渗透，在注 浆邻近区存在塑性变形带，较远处破碎围 岩发生弹性变形，达到破碎围岩压密、压 实的目的。
• 锚注支护技术主要包括四个方面：锚注理 论、注浆材料、锚注锚杆/锚索、施工工艺 和设备
1.1注浆理论
• 注浆理论是借助流体力学、固体力学等理 论发展起来的，通过对浆液的流动形式进 行实验、模拟分析，建立注浆压力、扩散 半径、注浆量、注浆时间之间的关系。实 践证明，浆液在地层中的流动复杂多变， 浆液性能注浆压力随着地层变化而变化。 目前得到公认的注浆理论主要有以下三种 理论
➢国内使用的注浆锚杆结构
2、锚注支护发展现状
波形螺纹的中空注浆锚杆
2、锚注支护发展现状
• （2）注浆锚索 • 最初注浆锚索采用钢绞线加工，为了便于与注浆材料
结合在锁体上加工成笼形或加箍。
注浆锚索的笼型结构
注浆锚索
2、锚注支护发展现状
• 2005年澳大利亚开发中空注浆锚索开始在煤矿 中应用。这种新型锚索产品的应用不仅在提高 煤巷锚杆支护安全可靠性和总体成巷速度方面 带来了显著的效果，而且为解决复杂困难条件 下围岩加固问题提供了有效的技术手段。譬如， 兖矿集团在澳大利亚投资的澳思达煤矿大量采 用澳大利亚Mage-bolt公司的MS7R-TT强力注 浆螺纹锁紧锚索，如图所示，用以支护跨度达 8 m的切眼不需要打任何支柱或木垛。
1.2 注浆材料
• 注浆材料是锚注支护术中一个不可分割的组成部 分，浆液性能是决定注浆加固效果的关键因素之 一，浆液的消耗又影响到工程成本，因此国内外 都致力于研究新型注浆材料。目前注浆材料品种 已达上百种，性能各不相同，只能根据注浆工程 的要求和目的选择不同性能的注浆材料。
• 一般只考虑采用价格低廉的水泥类材料，并通过 添加剂来调节其性能，这些性能主要包括三个方 面：工艺方面、破裂岩体的渗透性能、与煤岩体 的粘结强度和抗变形性能。
（3） 辟裂注浆理论
• 劈裂注浆是在钻孔内液体施加压力于地层，当液 体压力超过岩体辟裂压力，或超过渗透注浆和压 密注浆的极限压力，岩体在裂缝处发生尖端效应， 产生次级裂缝，进浆量突然增加，并在钻孔附近 形成网状浆脉，通过挤压和浆体骨架作用加固岩 体。
• 这些成果具有较好的理论指导意义，但在定量应 用上受到较大限制。由于注浆介质的复杂性和工 程的隐蔽性，注浆理论研究难以开展，其研究水 平不仅严重滞后于注浆工程实践和注浆材料的发 展要求，而且滞后于一般工程技术研究的发展水 平。
2、锚注支护发展现状
澳思达煤矿采用的MS7R-TT强力注浆螺纹锁紧锚索
2、锚注支护发展现状
MS7R-TT强力注浆螺纹锁紧锚索与注浆管的连接