锚杆索和U型钢支架支护失效形式与控制技术.pdf

第 43 卷第 6 期煤 炭 科 学 技 术Vol 43No 6 2015 年6 月Coal Science and TechnologyJune2015 锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效形式与控制技术 张农， 阚甲广， 杨森 中国矿业大学 矿业工程学院 深部煤炭资源开采教育部重点实验室， 江苏 徐州221116 摘要 随矿井开采深度不断延伸， 高应力、 强采动导致 U 型钢支架与锚杆 索 支护破坏失效的问题 越来越严重。通过理论分析与现场调研， 将 U 型钢支架破坏失效划分为面内结构性受载破坏、 搭接 部位撕裂折损、 卡缆失效破坏、 拉杆和背板失效破坏、 轴力错断型折损、 纵向扭曲折损、 综合性破坏等 7 类， 将锚杆 索 支护失效形式划分为粘结失效型、 围岩失效型、 杆体破断失效型、 护表构件失效型等 4 类。在此基础上， 提出架型优选、 壁后充填、 薄弱点锚杆 索 强化等 3 项技术控制 U 型钢支架破坏 失效， 提出锚杆杆体强化、 护表构件性能提升、 树脂锚固剂性能改造、 围岩滞后注浆等 4 项技术控制锚 杆 索 支护破坏失效。 关键词 锚杆支护; U 型钢支架; 失效形式; 控制技术 中图分类号 TD323文献标志码 A文章编号 02532336 2015 06004107 Control technology and failure types of anchor bolt support and Usteel frame support Zhang Nong， Kan Jiaguang， Yang Sen Key Laboratory of Deep Coal esource Mining， Ministry of Education， School of Mines， China University of Mining Trechnology， Xuzhou221116， China Abstract The problem of high geostress and strong mining disturbance accelerated the failure of supporting bolt system and Usteel frame in coal mine roadway with the increase of mining depth Based on theoretical analysis and field research， this paper divided Usteel frame into seven types which were inplane structure failure， joint tearing breakage， clamp failure， tierod and backplane failure， axial force inducing breakage， deviating force inducing failure， multimechanism inducing failure As for supporting bolt system failure， we clas- sified it as debonding failure， surrounding rock failure， bolt fracture， surface protecting components failure Further， we proposed three tech- nologies including optimization of Usteel frame specification， backfilling behind frame， structural reinforcement with bolt and cable on weakness part， to avoid the failures of Usteel frame Meanwhile， we posed four technologies which were bolt reinforcement， perance improvement of surface protecting components， improvement of resin anchoring agent， surrounding rock delayed grouting， to avoid the fail- ures of supporting bolt system Key words bolt supporting; Usteel frame; failure types; control technology 收稿日期 20150213; 责任编辑 杨正凯DOI 10 13199/j cnki cst201506008 基金项目 国家重点基础研究发展计划 973 计划 资助项目 2013CB227904 ; 国家自然科学基金资助项目 51274193 ; 教育部科学技术研究资助 项目 113030A 作者简介 张农 1968 ， 男， 安徽金寨人， 教授， 博士生导师， 博士。Tel 051683590503， Email zhangnong126 com 引用格式 张农， 阚甲广， 杨森 . 锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效形式与控制技术 J 煤炭科学技术， 2015， 43 6 4147 Zhang Nong， Kan Jiaguang， Yang Sen. Control technology and failure types of anchor bolt support and Usteel frame supportJ Coal Science and Technology， 2015， 43 6 4147 0引言 我国煤矿年巷道 岩巷、 煤巷、 半煤岩巷 掘进 量已经超过 25 000 km1 ， 绝大部分巷道采用 U 型 钢支架、 锚杆 索 的支护方式。U 型钢支架承载能 力强， 能够让压伸缩以适应围岩变形， 安装方便快 捷， 可以复用， 其破坏形式常表现为渐进性变形失 效， 极少有突发性的失稳坍塌。在深井软碎围岩与 复修大变形巷道中， 围岩破碎区域较大， U 型钢支架 仍是主要支护手段25 。 锚杆 索 支护是一种主动控制巷道围岩的支 护技术， 该项技术提高了巷道支护效果， 降低了巷道 14 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 2015 年第 6 期煤 炭 科 学 技 术第 43 卷 支护成本， 减轻了工人劳动强度。更重要的是锚杆 索 支护大幅简化了采煤工作面端头支护和超前 支护工艺， 改善了作业环境， 实现了采煤工作面的快 速推进。目前， 我国煤矿煤巷锚杆 索 支护的应用 比例已达到 65以上68 。 近年来随着开采强度的不断增加， 矿井开采每 年下延速度达到 8 15 m， 中东部矿区年下延速度 更是高达 10 25 m， 许多矿井进入深部开采。深部 开采高应力、 强采动导致 U 型钢支架与锚杆 索 支 护破坏失效的现象频繁出现。因此， 研究 U 型钢支 架、 锚杆 索 支护的破坏失效类型及其控制技术对 矿井安全生产具有重要意义910 。 1U 型钢支架失效形式 根据破坏发生的部位、 变形形态与方向、 机制及 范围的不同， 通过对我国矿区的 U 型钢支架破坏和 折损的状况进行统计， 将支架的破坏失效划分为如 下 7 大类型。 1 面内结构性受载破坏。这类破坏常伴随支 架平面形状变化， 破坏机制为结构薄弱点弯矩过大、 偏载受力或轴力失稳， 在拱梁部位常有尖顶型 图 1a 、 压平型 图 1b 和侧倾型破坏 图 1c ， 柱腿部 位有内外弯折型破坏 图 2 。其变形范围一般较 大， 变形程度以渐进平缓型为主。尖顶型破坏则是 帮腿内移弯矩的结果， 侧倾型破坏是侧向偏载受力 的必然表现， 也可能是一阶失稳表现， 底角内移还形 成外折型腿部破坏， 帮部轴力失稳或横向剪力过大 均会造成跪腿破坏。 图 1拱梁结构性受载破坏 Fig 1Arch beam structure failure 图 2U 型钢腿内折破坏和扭断 Fig 2Infolded failure and torsion fracture of Usteel frame s leg 2 搭接部位撕裂折损。搭接的梁端产生顺轴 劈断， 主要原因为梁腿搭接部位的半径匹配不合理， 节间缩动方向与卡缆夹紧力不匹配， 梁头承受了较 大的附加弯矩。强顶压和侧压造成的弯矩过大均能 诱发这类破坏， 甚至使卡缆夹板顺缝撕裂， 如图 3 所 示。 图 3搭接部位梁腿及卡缆撕裂型破损 Fig 3Joint tearing breakage and clamp failure 3 卡缆失效破坏。连接附件决定了支架初始 阻力和二次增阻的发挥， 其可缩性能、 变形发展等关 键问题均与之密切相关。卡缆失效的重要表现之一 为预紧力不足， 支架始终处于低阻让压状态。卡缆 的破坏包括连接螺帽崩脱、 螺杆拉断或夹板断裂， 会 造成承载力的突然跌落， 甚至引起局部冒顶。支架 崩脱失效， 如图 4 所示。 图 4U 型钢支架卡缆崩脱失效 Fig. 4Usteel frame breakage induced by clamp failure 4 拉杆和背板失效破坏。拉杆和背板关系着 支架纵向稳定性、 承载力传递、 架间顶板稳定等关键 问题。拉杆失效一般由相邻支架的挤压歪扭导致， 表现为支架的塑性扭曲和拉杆断裂歪斜， 但仍保持 局部的拉连作用。背板失效一般表现为腐烂、 折断、 滑脱、 网兜漏冒。 5 轴力错断型折损。由于轴力失稳支架在薄 弱点发生错剪折断或撕裂 图 5 ， 此类折损与最大 限度发挥轴力的支架承载原则一致， 深层原因为围 岩压力太大或架型过小， 导致支护强度不足。 6 纵向扭曲折损。细分为大范围渐变扭曲和 局部强力扭曲2 种 图6 。主要由于 U 型钢支架两 耳受力过大所致， 破坏前后支架平面形状变化不大， 缩动不明显， 支架承载能力远未发挥。大范围渐变 扭曲是由于支架纵向失稳或两耳受力不均所致。局 部强力屈曲变形主要发展在薄弱点周边较小范围， 24 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 张农等 锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效形式与控制技术2015 年第 6 期 图 5轴力错断型折损 Fig. 5Axial force inducing breakage 程度剧烈， 一定级别的扭矩将是主导变形发展的重 要因素。纵向偏心受压， 局部背衬矸石的强力撬压， 钢筋背板的拉拽， 均是这类现象的破坏机制。 图 6纵向屈曲折损 Fig. 6Deviating force inducing failure 7 综合性破坏。支架、 背板和围岩的作用关系 复杂， 有可能引起轴力、 弯矩或剪力多种机制的叠加 作用， 形成综合性破坏 图 7 。一般在某一机制下 形成薄弱点， 产生一种主导型破坏， 进而发生支架结 构失稳和受载部位转移， 诱发另一种破坏形式。 图 7综合性破坏 Fig 7Multimechanism inducing failure 2锚杆 索 支护失效形式 针对锚杆 索 支护失效的机理， 国内外学者已 进行了大量的实验室试验和现场实测试验。通过对 煤矿巷道锚杆现场拉拔试验结果分析， 并借鉴已有 的研究结果， 锚杆 索 支护的主要失效形式可分为 以下 4 类1114 1 黏结失效型。在剪切应力作用下锚固剂与 围岩表面、 锚固剂与锚固杆体表面或锚固层之间发 生滑移， 杆体从锚固围岩中拉出， 如图 8 所示。此类 失效主要是由于安装杆体钻孔中煤 岩 粉清理不 干净、 树脂锚固剂对杆体的黏聚力不足、 围岩和杆体 强度明显高于树脂锚固剂、 锚固长度不足、 锚固层存 在空洞、 锚固体存在长期蠕变等引起。 图 8锚杆黏结失效 Fig 8Bolt debonding failure 2 围岩失效型。当周边岩体抗压强度较低或 松散破碎时， 硐室开挖会引起其四周产生较大范围 的破碎带， 破裂带内裂隙极其发育， 方向各异的众多 裂隙结构面发生开裂、 滑移等。当杆体通过树脂锚 固剂安装于此类软弱、 松散破碎围岩中时， 杆体无法 通过树脂锚固剂与围岩紧密黏结， 树脂锚杆施工后 短时间内围岩会发生大面积冒落或变形而导致锚固 失效; 或即使两者紧密黏结， 由于安装孔壁表面岩层 的强度过低， 安装孔壁表面岩层在杆体拉力作用下 会产生剪切破坏而失效， 如图 9 所示。 图 9围岩破碎导致锚杆 索 失效 Fig 9Fractured surrounding rock lead to bolt anchor failure 3 杆体破断失效型。在拉剪应力作用下， 外露 段杆体钢筋或杆体夹带楔形岩块发生破断 图 10 。 此类失效主要是由于杆体的强度过低、 围岩压力过 大、 杆体螺纹段加工中存在台阶式应力损伤等引起。 图 10杆体破断失效 Fig 10Bolt fracture failure 4 护表构件失效型。在锚杆支护中， 与锚杆杆 体配套的护表构件主要有扭矩螺母、 垫片和钢带等， 此类失效主要是由于配件刚度不足、 与杆体及其相 互之间不匹配、 锚杆杆体受力集中于外端头等因素 引起的， 表现为钢带撕裂 图 11 、 垫片拉穿等。 3锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效控制技术 31U 型钢支架失效控制技术 U 型钢支架破坏失效既是内在承载能力的反 34 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 2015 年第 6 期煤 炭 科 学 技 术第 43 卷 图 11钢带断裂导致围岩变形严重 Fig 11Steel strip fracture lead to surrounding rock serious deation 映， 也是外在受载状态的体现1516 。控制技术选用 上， 既要包括优选架型、 增加拉杆数目、 深挖柱窝等 内部措施， 还要包括壁后充填、 锚杆 索 强化、 滞后 注浆等外部措施， 其中以架型优选、 壁后充填、 锚杆 索 强化三者应用最广， 灵活性最强， 技术难度最 高， 是控制 U 型钢支架失效的主要技术。 1 架型优选。合理选择支架型号， 是实现巷道 稳定的根本措施， 也是避免支架破坏失效的前提条 件。架型选择首先要匹配巷道稳定所需的支护强 度， 均布载荷下断面 13 m2左右的 29U 三节半圆拱 支架， 理论支护能力可达 132 03 kN/m， 同条件的 36U 支架为 182 02 kN/m， 按照棚距 0 5 0 8 m 换 算的支护强度为 0 16 0 36 MPa， 考虑施工缺陷和 受载条件恶化， 实际强度应该更低， 在巷道支护强度 设计中， 必须留有一定的安全储备。 支架断面规格也是架型选择的重要内容， 根据 巷道表面的位移特征和来压规律， 选择合理的断面 规格。由于各个矿区供应状况和加工条件的限制， 实际应用中， 以开式直腿和开式曲腿最多， 而马蹄 形、 方环形、 圆形等封闭支架很少采用。近年来， 随 着人们对底鼓治理工作的重视， 以 2 节底梁配合开 式支架开始进行初掘或修复施工 图 12 ， 取得了一 定的效果， 虽未纳入巷道支架标准系列， 但使用灵活 方便， 在淮南、 淮北、 开滦、 铁法等矿区均有应用。 图 12底拱梁封闭型支架 Fig 12Closed frame with bottom cross beam 承受帮压较大的巷道支架， 将棚腿外扎一定角 度或设置成曲腿， 可给底角留设一部分内移量， 也有 利于降低棚脚所受的弯曲内力， 避免发生跪腿折屈 现象。图 13 为开滦林南仓矿三软煤巷中， 支架优化 选型前后的支护效果对比， 2214 工作面巷道选用断 面积10 4 m2的29U 直腿半圆拱型支架， 初掘施工 3 个月内顶底及两帮的累计变形就超过 1 200 mm， 回 采前后累计进行了 3 次复修， 支架屈曲折损异常严 重。邻近的 2216 工作面依据支架帮部内移严重、 棚 脚不实以及帮部煤体酥脆等特点， 将支架调整为曲 腿支架， 回采前后的累计变形下降了 85 左右， 扭 转了前掘后修、 边修边采的不利局面。 图 13U 型钢支架优化前后效果对比 Fig 13Effect comparsion of Usteel frame specification before and after optimization 2 支架壁后充填。实施壁后充填后， 整架承载 能力可提高 3 倍以上， 断面收缩率可减少 20 以 上17 。壁后充填工艺有干式充填和湿式充填之分， 我国湿式充填应用较多， 仅在开滦的唐山矿和兖州 的兴隆庄矿曾经试验过干式充填工艺， 由于风力输 送干料管道磨损较大， 没有得到广泛应用。湿式充 填将充填料加水搅拌后， 通过管道泵送到充填袋或 直接灌入壁后空间， 设备简单可靠， 充实率和效率均 较高。 利用喷浆机进行壁后充填， 无需专门搅拌设备 和泵送设备， 在施工进度要求不太高的条件下， 也有 大量应用， 特别适用于岩性变化较大、 需要在局部地 段进行壁后充填的巷道。该类方法是在架设支架 中， 主动在支架与围岩间形成一定的充填厚度， 利用 笆片背在钢筋网后面以防跑浆， 紧跟掘进工作面利 用喷浆机将砂浆喷入壁后空间， 是一种轴向充填方 法。 近期， 在两淮矿区的钢筋背板型架棚巷道中， 成 功开发了一种预埋 T 形管的注浆充填施工方法， 将 架棚、 喷浆和注充结合在一起， 取得了较好的效果。 “T” 形的结构如图 14 所示， 它由 2 段壁厚 3 25 mm 的钢管焊接而成， 横管为射浆段， 竖管为输浆段， 横 管上两端砸扁， 其上均匀布置有 2 组 26 75 mm 的 十字形射浆孔， 间距 100 mm。施工时， 在架设支架 的过程中将 T 形管预埋入钢筋背板后面， 并用矸石 44 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 张农等 锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效形式与控制技术2015 年第 6 期 夹紧固定， 露出注浆口并用塑料袋包裹好接口螺纹， 之后在钢筋网表面喷射 50 80 mm 厚的砂浆混凝 土进行封闭， 形成止浆层， 待喷浆凝固后即可拆除塑 料袋进行注浆充填。这类方法利用注浆设备完成充 填工作， 充填工作可以滞后掘进工作面并行施工， 利 于根据支架变形反馈动态安排施工时机， 操作也较 为简便。 图 14壁后充填 T 形管结构 Fig 14Backfilling behind frame of T type structure 3 薄弱点锚杆 索 强化。针对层状赋存特点、 岩体不均衡性产生的薄弱区补强， 促成支架围岩 承载结构的形成或强化， 包括含弱面或软弱夹层的 顶板离层控制， 以及针对帮角岩体破坏区、 软弱煤 体、 开放底板部位， 采取的综合加固措施。 锚杆 索 强化技术的关键在于对薄弱部位的 判定， 以及与支架承载刚度的匹配， 两者都不能偏 颇。在淮南朱集煤矿的运输巷道底抽巷中， 由于没 有重视锚 索 施工的背衬刚度， 托板直接压在了充 填碎矸上， 造成背板与支架脱离接触， 反而不利于支 架稳定， 锚索力也长期不能发挥出来 图 15 ， 造成 了大面积的支架屈曲。与之交叉的870 m 水平回 风大巷中， 采用预埋 T 形管注浆将背衬空间充实， 将锚索涨拉工序后移至充填料浆凝固后， 使其托在 实茬的充填体上， 锚索和支架达到了共同承载作用， 成功解决了支架的低阻失效问题。 图 15锚索与支架刚度不匹配状况 Fig 15Stiffness mismatch of anchor and frame 32锚杆 索 支护失效控制技术 锚杆 索 支护结构是锚杆杆体 锚索体 、 护表 构件、 锚固剂以及锚固围岩组成的有机结合体。只 有全面提升这 4 个部分的工作性能， 才能有效控制 锚杆 索 支护破坏失效。 1 锚杆杆体强化。研究表明锚杆直径越大锚 固体中锚杆所能承受的拉拔力越大， 对应的锚杆的 支护效果也就越好， 受锚杆施工机具、 安装过程及生 产成本等限制， 不可能无限制增大杆体直径， 只有依 靠升级锚杆等级来提高杆体强度18 。 采用 HB500、 HB400 热轧左旋无纵筋螺纹钢 加工的极限强度为 630 MPa 的超高强锚杆， 能承受 的破断力更高， 支护刚度和稳定性更强， 限制围岩变 形能力更强。而且由于钢材的强度和延伸率都符合 超高强度锚杆对材质的要求， 根据设计锚杆长度直 接进行截割， 然后加固端部的螺纹即可， 此外杆体表 面凸纹能够满足对树脂锚固剂的搅拌阻力和锚固要 求， 相对于普通锚杆其力学性能提高约 50， 尾部 螺纹段进行热处理或采用滚丝法加工螺纹， 减少材 料截面损耗。 2 护表构件性能提升。在锚固体系中采用 新型 M 型钢带或带筋 T 形钢带， 与 W 形钢带相比， 这两种钢带具有抗弯截面模量大、 抗撕裂性好、 适应 性强、 易与顶板密贴等优点， 能有效控制锚杆间的围 岩松动， 维持顶板预应力结构效应。解决顶板岩层 或两帮煤体的网兜现象， 提高支护结构刚度和整体 稳定性， 防止锚杆松弛、 锚固失效; 采用与高性能预 拉力锚杆配套的大扭矩阻尼螺母， 确保锚杆安装及 支护系统的可靠性19 。由于同一钢带上的各锚 杆托锚力的长时稳定和小波动幅度不是单一的， 而 是和同一钢带上相邻锚杆有着相互联系， 对钢带的 抗弯性提出了更高的要求， 研究出的高强抗弯 T 型 钢带 图 16 ， 其中部设有 1 道凹槽， 使钢带横截面 成下拱形; 凹槽的两侧设有水平的侧边， 沿凹槽中心 线均匀分布有可以插入锚杆的锚杆孔眼， 凹槽下部 的侧面上， 对称设有两条突起的纵向的筋梁， 筋梁的 高度与钢带厚度相同， 筋梁可轧制也可铸造而成。 钢带的抗弯模量大幅增加， 是同型号不带筋梁 T 型 钢带的 1 3 倍; 钢带的抗剪切性能得以提高， 克服了 不带筋梁 T 型钢带易沿横截面被剪切撕裂的缺点; 与同规格无纵筋相比， 断面利用系数和破裂力均得 到了显著提高， 尤其是 TZ2 型钢带， 材料重量增 加 1 11时， 断面利用率增加了 4 97; 具有广泛 的实用性20 。 3 树脂锚固剂性能改造。树脂锚固剂是我国 煤矿锚杆支护的主要锚固剂类型。其中不饱和聚酯 树脂锚固剂的应用最为广泛， 该种锚固剂经充分搅 54 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 2015 年第 6 期煤 炭 科 学 技 术第 43 卷 图 16带筋的高强抗弯 T 型钢带 Fig 16ibed highstrength and bendingresistant Tshaped steel belt 拌均匀后， 开始进行化学反应并逐渐固化收缩， 一般 体积收缩率达 6 10。这种收缩会使锚固材料 变形甚至破裂， 从而造成锚杆黏结失效。为了克服 这一缺点， 采用混合膨胀剂 UEA 作为添加剂， 使 树脂锚固剂在固化阶段产生微膨胀的效果。混合膨 胀剂主要成分为氧化铝、 硫铝酸钙、 硫酸铝的混合 物。该膨胀剂通过吸水掺入到树脂锚固剂中， 其膨 胀后的结晶水化物挤压不饱和聚酯树脂的共聚分子 使其形成微膨胀的树脂锚固剂， 生成的膨胀性结晶 水化物能够产生一定的膨胀压力， 在锚固剂硬化阶 段结束后能够密实孔壁， 从而保证锚杆的黏结强度。 4 围岩滞后注浆。注浆加固是利用浆液把围 岩的各种弱面充实， 并把弱面四周岩体重新胶结起 来， 还可对已有的锚杆二次锚固， 从而提高围岩的整 体稳定性及其力学性能。 注浆加固是在巷道围岩变形过程中但尚未稳定 时进行的， 要求有一定裂隙发展， 但不能产生过大的 有害变形。滞后注浆需要合理安排滞后距离， 太早 则放压不足、 注浆量有限甚至出现固结体被二次压 裂现象， 太迟则会造成碎胀变形过大引起大范围的 结构失稳。注浆压力取决于围岩和浆液的渗透性能 与设计扩散范围等21 ， 高压注浆有利于浆液渗透， 减少注浆孔的工程量， 但有可能劈裂围岩结构， 造成 漏浆。采用滞后注浆方式时， 注浆深度有限， 岩体有 明显的裂隙发育， 压力一般不超过 2 MPa。实测表 明， 巷道表层轴向渗透距离可以达到 2 0 3 0 m， 设计注浆孔距应使两孔间渗透范围有一个交叉， 可 以取 0 65 0 75 的系数， 即注浆孔排距为 1 2 2. 2 m。为施工和操作方便， 注浆孔排距常设计为锚 喷支护锚杆排距或金属支架中棚距的整数倍， 一般 处理为 2 3 倍。 4结论 1 通过对 U 型钢支架破坏发生部位、 变形形态 与方向、 机制及范围的分析， 将其破坏失效形式划分 为面内结构性受载破坏、 搭接部位撕裂折损、 卡缆失 效破坏、 拉杆和背板失效破坏、 轴力错断型折损、 纵 向扭曲折损、 综合性破坏 7 个类型。 2 通过对锚杆 索 支护系统破坏发生部位的 分析， 将其失效形式划分为黏结失效型、 围岩失效 型、 杆体破断失效型、 护表构件失效型 4 个类型。 3 U 型钢支架破坏失效既是内在承载能力的 反映， 也是外在受载状况的体现。架型优选、 壁后充 填、 薄弱点锚杆 索 强化3 项技术， 能够有效控制 U 型钢支架的失效破坏。 4 通过锚杆杆体强化、 护表构件性能提升、 树 脂锚固剂性能改造、 围岩滞后注浆， 对锚杆 索 支 护系统的 4 个组成部分的工作性能进行全面提升， 能有效控制锚杆 索 支护破坏失效。 参考文献 1赵一鸣 煤矿巷道树脂锚固体力学行为及锚杆杆体承载特性 研究D 徐州 中国矿业大学， 2012. Zhao Yiming Study on mechanical bebavior of epoxy bonded bolt system and bolt bearing characteristic in coal mine roadwayD Xuzhou China University of Mining and Technology， 2012. 2谢文兵， 荆升国， 王涛， 等 U 型钢支架结构稳定性及其控制 技术J 岩石力学与工程学报， 2010， 29 S1 37433748. Xie Wenbing， Jing Shengguo， Wang Tao， et al Structural stability of Usteel support and its control technologyJ Chinese Journal of ock Mechanics and Engineering， 2010， 29 S1 37433748. 3刘建庄， 张农， 郑西贵， 等 U 型钢支架偏纵向受力及屈曲破 坏分析J 煤炭学报， 2011， 36 10 16471652. Liu Jianzhuang， Zhang Nong， Zheng Xigui， et al esearch on buck- ling failure mechanism of U type steel support loaded deviating lon- gitudinallyJ Journal of China Coal Society， 2011， 36 10 1647 1652. 4姜耀东， 王宏伟， 赵毅鑫， 等 极软岩回采巷道互补控制支护技 术研究J 岩石力学与工程学报， 2009， 28 12 23832390. Jiang Yaodong， Wang Hongwei， Zhao Yixin， et al Study of comple- mentary supporting technology of extremely soft rock mining road- wayJ Chinese Journal of ock Mechanics and Engineering， 2009， 28 12 23832390. 5王卫军， 彭刚， 黄俊 高应力极软破碎岩层巷道高强度耦 合支护技术研究 J 煤炭学报， 2011， 36 2 223228. Wang Weijun， Peng Gang， Huang Jun esearch on highstrength coupling support technology of high stress extremely soft rock road- wayJ Journal of China Coal Society， 2011， 36 2 223228. 6张农， 李宝玉， 李桂臣， 等 薄层状煤岩体中巷道的不均匀破 坏及封闭支护 J 采矿与安全工程学报， 2013， 30 1 16. Zhong Nong， Li Baoyu， Li Guichen， et al Inhomogeneous damage and sealing support of roadways through thin bedded coalrock crossoversJ Journal of Mining Safety Engineering， 2013， 30 1 16. 64 中国煤炭期刊网 w w w . c h in a c a j . n et 张农等 锚杆 索 和 U 型钢支架支护失效形式与控制技术2015 年第 6 期 7张农， 王成， 高明仕， 等 淮南矿区深部煤巷支护难度分级 及控制对策J 岩石力学与工程学报， 2009， 29 12 2421 2428. Zhang Nong， Wang Cheng， Gao Mingshi， et al oadway support difficulty classification and controlling techniques for Huainan deep coal mingJ Chinese Journal of ock Mechanics and Engineer- ing， 2009， 29 12 24212428. 8阚甲广， 张农， 李桂臣， 等 泥化巷道底板控制技术研究J 采矿与安全工程学报， 2011， 28 3 356360. Kan Jiaguang， Zhang Nong， Li Guichen， et al Floor Controlling Technology of Argillization oadway J Journal of Mining Safety Engineering， 2011， 28 3 356360. 9侯朝炯 巷道围岩控制M 徐州 中国矿业大学出版社， 2013 12. Hou Chaojiong Control entry stability M Xuzhou China Univer- sity of Mining and Technology press， 2013 12. 10张农， 高明仕 煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用J 中国矿业大学学报， 2004， 33 5 3437 Zhang Nong， Gao Mingshi Highstrength and pretension bolting support of coal roadway and its application J Journal of China University of Mining Technology， 2004， 33 5 3437 11张农， 袁亮 离层破碎型煤巷顶板的控制原理J 采矿 与安全工程学报， 2006， 23 1 3438. Zhang Nong， Yuan Liang Control principle of separating and bro- ken roof rock strata in roadwayJ Journal of Mining Safety Engineering， 2006， 23 1 3438. 12张农， 李志兵， 赵一鸣， 等 煤巷采动应力及树脂锚杆承载 特性的实测及分析C 北京 中国煤炭学会成立五十周年高 层学术论坛， 2012 610. Zhang Nong， Li Zhibing， Zhao Yiming， et al Measurement and a- nalysis of mining pressure and bearing characteristics in coal roadwayC Beijing The 50th anniversary of the founding of China coal society， 2012 610. 13许兴亮， 张农 泥化软岩巷道动态过程控制技术C 北京 中国煤炭学会开采专业委员会， 2007 1015. Xu Xingliang， Zhang Nong The control technology of mudding soft rock roadway dynamic processC Beijing Mining professional committee of China coal society， 2007 1015. 14张农 巷道围岩强化支护技术体系及实践C 北京 中国 煤炭学会开采专业委员会， 2007 2631. Zhang Nong Strengthening of roadway surrounding rock support- ing technology system and practiceC Beijing Mining profes- sional committee of China coal society， 2007 2631. 15张农， 韩昌良， 阚甲广， 等 沿空留巷围岩控制理论与实践 J 煤炭学报， 2014， 39 8 16351641. Zhang Nong， Han Changliang， Kan Jiaguang Strengthening of roadway surrounding rock supporting technology system and prac- ticeJ Journal of China Coal Society， 2014， 39 8 1635 1641. 16尤春安 U 型钢可缩性支架的稳定性分析J 岩石力学与工 程学报， 2002， 21 11 16721675. You Chunan Stability analysis of Usteel yieldable supportJ Chinese Journal of ock Mechanics and Engineering， 2002， 21 11 16721675 17彭巍 大雁矿区深部软岩支护的研究与实践J 煤炭科学 技术， 2010， 38 12 3942. Peng Wei esearch and practices on deep mine soft rock support in dayan