简介

锚喷支护技术发展速度快、使用范围广、技术经济效果显著。锚喷支护的结构有锚杆支护结构、喷射混凝土支护结构、锚网支护结构、锚笆支护结构、锚喷联合支护结构、锚网喷联合支护结构、锚钢带支护结构、锚喷网加固拱架联合支护结构、混合支护结构及桁架等。从稳定的岩石巷道到松软破碎带内的巷道、从静压巷道到动压巷道、从采区上山到回采巷道都得到普遍应用。另外在有些井筒、交岔点、马头门、绞车房、大断面硐室、煤仓等也应用了光爆锚喷支护技术。同时锚喷支护也成为巷道维修的重要手段。

喷射混凝土支护结构

喷射混凝土支护结构的特点是只喷射薄层混凝土或砂浆，就能保持围岩的稳定、保护围岩的强度和整体性，发挥围岩的自承能力，确保巷道的正常使用。

喷射混凝土支护结构有最好的及时性和密贴性，能防止围岩风化和水的渗透。它主要用于稳定的和稳定性较好的围岩条件下。

喷射混凝土结构的关键作用是封闭围岩，防风化、防止掉小块岩石。在围岩位移速度和位移量较小且主要发生在巷道掘进前后的短期内，一般不会超过薄层混凝土的柔性限度，喷射混凝土很少开裂，一般也就成为永久性支护结构。

在这种情况下围岩强度较高，喷射混凝土与固岩结合较好，粘结力较大，喷射混凝土层完全成为几乎没有弯曲应力的柔性支护结构，不易发生离层或开裂现象。

但对于塑性变形较大，超过了喷射混凝土层的柔性限度，则第一次的喷层有可能发生开裂剥落，这时应采取及时复喷的措施，待围岩稳定后，喷射混凝土才会成为永久支护。如果围岩不趋于稳定说明单用喷射混凝土支护，其支护抗力不足以维持围岩的稳定，而必须采取增大支护抗力的措施。显然，用增大喷射混凝土厚度的办法是不可取的，一则其支护抗力随喷射厚度增大而增加的数值较小，更主要的是使喷层的刚度增大柔性锐减，更易于开裂。最好的办法是改变支护结构形式，不单独使用喷射混凝土支护。

单独使用喷射混凝土结构时，一般喷射混凝土厚度为30-50μm。特别稳定的高强度围岩只喷10-30mm薄层砂浆即可。工程性质重要的工程，喷厚可适当加大一些，也不宜超过喷层柔性所允许的限度，通常不超过80-100mm。这一最终厚度，不能在第一次支护时完全构成，而应在围岩稳定后第二次支护时构成，使其成为永久性支护结构。

锚喷联合支护结构

锚喷联合支护结构是指喷射混凝土支护与锚杆支护两者联合使用的结构。它具备两者的优点，克服了两者的缺点。

锚喷联合支护结构中，必须以锚为主、以喷为辅。起主要作用，提供主要支护抗力的是锚杆，喷层只起辅助的、封闭围岩、防止风化的作用。锚喷联合支护结构的适用条件是：稳定性较好和中等稳定的围岩，其层理、节理发育，易于风化掉碴，巷道服务期较长。还可以用于软弱膨胀松软围岩。

锚喷联合支护结构中，关键是发挥锚杆的作用，通过改变锚杆参数、类型就可以获得所需的支护抗力。而喷射混凝土是以保护和发挥锚杆支护的作用为目的。故喷层的厚度不能与断面大小或压力大小成比例地增大，不能靠增大喷射混凝土厚度来增大支护抗力，这不仅使喷层刚性大增、柔性锐减、易于开裂而失去其基本作用，且技术经济上也极不合理。

在锚喷联合支护结构中，有先喷后锚和先锚后喷两种基本方式。比较而言，先喷后锚支护比较及时，对调整控制围岩位移和压力更有利，尤其是易风化掉碴的围岩，先喷对保证锚杆施工的质量和安全作业更有利。但这里的先后，并不是指两者间有较长的时间间隔，它们都属于同一次支护——一次支护之内，只是顺序不同，都要求尽量及时。

所以，在一般条件下，应首先及时薄喷混凝土封闭围岩，紧接打锚杆、复喷到第一次所需喷混凝土的厚度。然后观察围岩的位移，待围岩趋于稳定后，如喷混凝土无开裂，状态良好，则锚喷结构也就成为永久支护结构；如果喷层有开裂现象，说明围岩位移超过了喷射混凝土的柔性限度（一般小于40-60mm），亦属于正常现象，但需进行二次喷射混凝土后为永久性支护结构。

从技术和经济角度出发，喷射混凝土分成两次以上喷射较为合理。第一次喷射要及时，并要薄一些，以发挥其柔性、适应围岩初期位移较大的特点；第二次喷射则在围岩趋于稳定后进行。倘若一次喷层良好，则第二次喷射混凝土可以取消。较为重要的工程，为增加其长期封闭的性能，也可以进行二次喷射混凝土到适当厚度，成为永久支护结构。

两次以上喷射混凝土，可使喷层总的柔性大大增加，更适应围岩变形的特点。但总的支护抗力，尤其是锚杆，则必须是一次提供到足够维持围岩稳定的数值，不能分成两次进行，也不能进行得过晚，否则围岩将因支护抗力不足，产生过量有害位移，发生松动破裂，导致围岩失稳。倘若锚喷支护后，围岩不趋于稳定，说明锚喷支护抗力不足，必须及时补打锚杆、采取补救措施。

软岩中的锚杆，锚固力相应要大，要用全长锚固式锚杆（如管缝式锚杆），并要有较大的滑动性能以适应位移变形大的特点。锚杆密度要大，一般小于600-700mm，以便更好地控制锚杆间围岩的挤压变形，使锚固力更均匀分布于围岩，大大提高锚喷支护抗力。锚杆深度亦应适当加大，并匹配好适当强度和尺寸的托板。锚杆支护抗力的增大，有利于减小围岩的径向应力差，从而减小毛细水向围岩的渗透，控制其膨胀变形量。

分析试验表明：在软岩中布置较密而较短的锚杆（间距0.62m，长1.48m）较之稀而长的锚杆（间距0.84m，长2.3m）效果更好。但短而密集的锚杆（间距0.4m，长0.8-1.0m）与稀而长的锚杆相结合，效果更好，喷层中的应力比上述两者单独使用分别减小15%和25%以上。这也说明，软岩中采用密度高，短、长锚杆相结合的方案为最佳。