吸能锚杆支护设备研究现状及展望

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 53; no. 1; pp. 54 - 64
• Main Authors: 肖晓春, 徐政茂, 樊玉峰, 张文萍, 李子阳, 陈晓燕
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁 阜新 123000 2025; 辽宁工程技术大学辽宁省矿山环境与灾害力学重点实验室,辽宁 阜新 123000
• Subjects: 巷道支护; 矿山灾害; monitoring and early warning; intelligent mine; energy absorbing anchors; 监测预警; tunnel support; 吸能锚杆; 智慧矿山; mine disaster
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2024-0443

TD35; 吸能支护是地下岩体工程领域中用于提高围岩稳定性和避免冲击地压等灾害发生的一种重要的防治技术.吸能支护技术的核心原理是通过特定的结构设计,使支护体系在岩体发生位移或变形时能够有效吸收或消耗能量,从而减少由冲击载荷引发的工程破坏和事故.吸能锚杆是吸能支护的一种常见形式,此技术通过锚杆将表面围岩与深部稳定岩体相结合,并在围岩内部产生预应力吸收或耗散能量从而避免矿山灾害的发生.吸能锚杆这种柔性支护方式适用于多种环境的巷道支护,现已被广泛应用于矿山灾害的防治.综述自 1968年以来 30余种具有代表性意义的吸能锚杆设计方式,以结构和材料 2大类型为切入点进行划分,着重分析 8种典型吸能锚杆的工作原理与设计优势,并以此指出现有吸能锚杆支护在应用中存在的安全性与智能性等方面的不足.结合前人研究成果与目前深部矿井支护高强度与智能化等需求,提出一种智能预警负泊松比结构吸能锚杆.该锚杆利用负泊松比吸能结构实现增阻效果,具有双向恒阻吸能与双向监测预警等特性,能够满足复杂的非线性软岩巷道强阻支护、可视化预警等需求,有助于加快支护体系一体化,促进安全、智慧矿山的发展.最后,对吸能锚杆支护设备的优化革新趋势进行了展望.