我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

Vol.28No.12020年2月Feb.，2020我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

222

王贺1，，陈何1，，曹辉1，

1.北京矿冶科技集团有限公司，北京

2.国家金属矿绿色开采国际联合研究中心，北京

102628；

102628

摘要：系统地介绍了我国大变形锚杆的研发现状。通过总结分析现有锚杆设计方案，提出了基于作用机理的大变形锚杆类型划分建议；选取5种典型的设计方案解析了各类型大变形锚杆的优缺点；在此基础上，进一步总结了现有技术方案存在的主要问题，据此对大变形锚杆未来发展趋势提出了几点认识。研究认为：我国大变形锚杆可划分为结构型、材料本质型和其他类型三大类；结构型大变形锚杆包含摩擦型、剪切型和活塞型3个亚类；为进一步促进大变形锚杆的发展，针对结构型锚杆应进一步优化结构、优选锚杆材料、优化制造工艺并保证产品质量稳定性；加大新型杆体材料的开发与应用研究力度；发展具有监测功能的大变形锚杆，将监测技术与大变形锚杆设计相融合，拓展大变形锚杆的应用前景。关键词：软岩支护；深井开采；大变形锚杆；新型材料；监测；技术现状

中图分类号：TD35

文献标志码：A

文章编号：1005-2518（2020）01-0112-12

DOI：10.11872/j.issn.1005-2518.2020.01.074

引用格式：WANGHe，CHENHe，CAOHui.ResearchStatusandTrendsofLargeDeformationRockBoltsinChina［J］.GoldSci‐enceandTechnology，2020，28（1）：112-123.王贺，陈何，曹辉.我国大变形锚杆研究现状及发展趋势［J］.黄金科学技术，2020，28（1）：112-123.

锚杆支护技术是一种将锚杆（群）埋入岩土体内一定深度，用以提高岩土体强度并维护其稳定性的工程技术手段［1］。锚杆支护的加固机理可划分为悬吊、组合梁、加固增强、内压、岩壳、支撑和销钉作用。1872年英国北威尔士一家采石场是目前已知的最早应用锚杆支护技术的实例［2］，锚杆支护成本低、作用快、支护效果好，在采矿、交通、水利、市政工程及其他地下工程领域得到了广泛应用。

工程实践表明，传统的锚杆失效行为通常有以下几种表现形式：一是由于变形能力较小而导致的锚杆体拉断、剪断；二是锚杆与锚固剂拉脱；三是锚固体与围岩脱离，还有外锚托盘及螺母破坏等。在软岩、深埋流变岩体及深埋冲击地压、岩爆作用区范围内的支护工程中，上述失效行为表现得更加显著，由此引发的冒顶、冲击灾害等事故给工程带来了巨大的经济损失。为了解决传统锚杆的上述失

效问题，学者们设计了能够适应围岩大变形且可持续提供支护抗力的新型锚杆，即大变形锚杆。

大变形锚杆，又称为可延伸锚杆、让压锚杆、释压锚杆、能量吸收锚杆和应力释放锚杆等，此类锚杆的杆体自身强度较高并具有较大的伸长率，伴随着围岩的变形，大变形锚杆具有滑移或延伸特性，同时具有快速的外荷载响应能力。因上述特性，大变形锚杆可有效解决软弱围岩、深埋流变岩体和岩爆作用区的支护防灾问题，提出后受到了广泛关注。特别是近年来随着浅部矿产资源的逐渐枯竭，矿山开采逐步向1000m以下深部进军，大变形锚杆的研发与应用成为深地工程研究的热点之一［3-5］。

据不完全统计，我国已研发出数十种大变形锚杆并广泛应用于地下支护工程中。本文通过文献调研与分析，总结了我国大变形锚杆的研发现状，

收稿日期：2019-06-27；修订日期：2019-10-09基金项目：国家重点研发计划项目“深部大矿段采动环境监测及地压动态调控技术”（编号：2017YFC0602904）资助作者简介：王贺（1988-），男，吉林四平人，工程师，从事矿山岩石力学研究与设计工作。wanghe@bgrimm.com

112

王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

将不同型式的大变形锚杆进行分类，分述了不同类心钢筋锚杆体从锚固套筒中被拉出，在此过程中，型锚杆的材料、结构形式、工作原理和力学特性，并能量吸收装置内置的剪切销钉将会剪切光圆钢筋就目前大变形锚杆研究面临的瓶颈问题展开了讨外表面形成剪切槽，由剪切所产生的剪切阻力提供论，预测了未来发展趋势，以期为本领域的研究人支护抗力，变形量则由锚固套筒内的光圆钢筋长度员提供参考与借鉴。

所决定。

1

大变形锚杆研发现状

2008Garford年设计的一种摩擦型大变形锚杆锚杆，是由澳大利亚Garford［10］，公主要由

司于

1.1

国内外研发现状

光圆锚杆体、挤压锚固节和螺纹套筒组成。锚杆用国内外学者针对大变形锚杆的研发与设计开

树脂锚固剂粘结在钻孔内，当岩石膨胀变形引起光展了大量研究，并取得了丰硕的研究成果。在国圆锚杆体拉伸变形时，通过挤压锚固节迫使光圆锚外，目前主要有6种常见的大变形锚杆被广泛杆体被压缩变形而产生屈服应力，进而产生滑动摩擦阻力提供锚固力，锚固荷载由锚固节与光圆杆体应用。

Cone锚杆，是由Jager的直径差所决定，变形长度则由螺纹套筒的长度［6］

和Ortlepp［7］

于1992年

控制。

开发的一种用于深井开采岩爆防控的大变形锚杆，主要构成部分包含一体成型的光圆杆体和尾部锥Yield-Lok锚杆，是由加拿大Jennmar公司的

形扩大头，锥形头前端还包含一个搅拌头。当岩石Wu等［11］于2010年提出的一种剪切型大变形锚杆，主要由一根带有末端扩大头的光圆杆体和聚合物膨胀变形引起的荷载传递到尾部锥形头时，锚固注包裹体组成。当拉力超过预先设定的载荷时，末端浆体会在锥形头的压力作用下被压碎，通过压碎锚扩大头将会剪切聚合物包裹体，通过剪切产生的阻固注浆体产生的反向阻力提供支护抗力。

力提供锚杆锚固抗力，变形量由聚合物包裹体的长［8］

于2001年设计

度所决定。

的一种大变形锚杆，Durabar锚杆，是由由一根中部被加工成波浪形弯Ortlepp等的一种大变形吸能锚杆，D锚杆，是由华裔挪威学者主要由一根光圆钢筋和沿Li［12］于2010年设计

曲的碳素钢锚杆体组成。锚杆体由水泥砂浆全长胶结在锚杆孔中，当锚杆所受拉力超过设定极限全长分布的多个组合锚固单元组成，锚固单元可以

后，波纹状杆体与砂浆锚固体脱离，杆体在锚固体

设计成桨状或弯曲状。由于光圆杆体与锚固单元内部开始滑动，通过杆体与锚固体之间的摩擦力提和锚固剂的胶结强度差异特性，当岩石膨胀引起锚供支护所需抗力，而变形尺度由波纹段长度所杆拉伸变形时，光圆杆体由于较小的锚固力而首先决定。

脱离注浆体，产生应力集中，通过杆体的屈服变形CharetteRoofex等而产生大变形。

［9锚］于杆2007，是年研发的一种剪切型大变形锚由阿特拉斯•科普柯公司的

为更好地梳理我国大变形锚杆的研发现状，检杆，主要由光圆的实心钢筋、能量吸收装置和锚固索了我国大变形锚杆研究相关的文献资料和发明套筒组成。当锚杆所受拉力超过设定值后，光圆实

专利，汇总了现有大变形锚杆设计方案（表1）。

表1

我国大变形锚杆设计方案

Table1

DesignschemesoflargedeformationboltinChina

序号文献名称

文献类型

涉及大变形锚杆作用原理

大变形锚杆类型发表时间

1一种自适应摩擦式锚杆［13］

发明专利通过恒阻体上齿条与筒壁摩擦2一种让压玻璃钢锚杆

［14］

发明专利端头加滚珠实现摩擦20183一种新型的抗剪切大变形锚杆［15］

发明专利滚动摩擦

摩擦型

20184一种可延长锚杆［16］

发明专利锚杆与橡胶块间的摩擦20185丝杠式恒阻锚杆

［17］

发明专利锁具旋转的摩擦力

201820172020年2月第28卷·第1期113

采选技术与矿山管理续表1序号678101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748499

文献名称

［18］

双级恒阻大变形锚固件

［19］

一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆

［20］

一种大尺度让压锚杆特性分析及其应用研究［21］

让压锚杆在大变形隧道支护应用中试验研究［22］

一种挤压、摩擦式吸能锚杆［23］一种大变形恒阻周期性让压锚杆［24］

新型让压锚杆作用机理研究［25］

一种摩擦式恒阻大变形锚杆［26］

一种新型高强恒阻大变形锚杆［27］

一种锥阻式摩擦套筒大变形锚杆［28］

抗大变形增阻锚杆的数值模拟研究［29］

一种摩擦套筒式大变形锚杆［30］

恒阻大变形锚杆

［31］

一种适用于大变形支护的新型可伸长锚杆［32］

管缝式可拉伸锚杆［33］

可拉伸锚杆

［34］

管式摩擦可拉伸锚杆［35］

挤压式可拉伸锚杆［36］

一种自适应压剪式锚杆［37］

一种自适应释能锚杆

［38］

一种超高强抗腐蚀分级让压锚杆［39］

拉削式抗岩爆锚杆

［40］

一种恒阻大变形锚杆/锚索［41］

一种拉压耦合变形锚杆［42］

一种防拉断大变形锚杆［43］

一种可适应围岩变形的锚杆［44］

一种增阻型锚杆

［45］

一种可伸长多级让压锚杆

［46］

一种恒阻大变形让压锚杆或锚索［47］

一种新型多级让压锚杆［48］

一种新型多级让压锚杆［49］

软岩巷道支护恒阻变形锚杆

［50］

预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用［51］

柔刚性可伸缩锚杆

［52］

一种结构精简化的大变形吸能锚杆［53］

一种吸能—抗震锚杆［54］

一种多级让压锚杆

［55］

拉压耦合大变形锚杆作用机理及其试验研究［56］

弯曲式可伸长锚杆的承载特性及应用研究

文献类型涉及大变形锚杆作用原理大变形锚杆类型发表时间

20172017201720162015201520152014

摩擦型

20122012201220112010200719901990198819872018剪切型

20182018201520142018201820182018

活塞型

2018201720172017201620071993201820182018

材料本质型

20152014199419911988其他类型

20182018发明专利杆体与套筒摩擦发明专利活塞与套筒挤压摩擦

期刊论文挤压套管压缩空心杆体，滑移摩擦力期刊论文让压装置挤压套管，产生摩擦作用发明专利楔形台柱摩擦吸能衬里管发明专利杆体与套筒间摩擦期刊论文滑块挤压套管间的摩擦力实用新型摩擦阻挡块与螺纹间的摩擦力实用新型拔丝馍压缩大径段摩擦

发明专利锥齿摩擦体与套筒摩擦槽间的摩擦力期刊论文杆体与套筒摩擦力

发明专利柱形摩擦体与摩擦齿间摩擦力发明专利杆体与恒阻装置间摩擦力期刊论文滑块在管体内滑动的摩擦力实用新型杆体与摩擦套管间摩擦实用新型杆体与套筒间摩擦实用新型杆体与摩擦套管间摩擦实用新型压缩筒与套筒间摩擦发明专利剪切压剪槽提供抗力

发明专利先压缩后剪切铸铁环片提供抗力实用新型套管切割让压管发明专利刀具切削套管实用新型刀具切削大径锚杆段实用新型弹簧+摩擦式活塞实用新型弹簧式活塞发明专利弹簧式活塞发明专利橡胶式活塞实用新型橡胶+弹簧式活塞发明专利液压式活塞

实用新型金属环+橡胶式类活塞实用新型阻尼+弹簧+胀壳式类活塞实用新型液压式活塞学位论文压缩让压管实用新型弹簧活塞发明专利材料本身大变形发明专利材料本身大变形发明专利涨开内衬管

期刊论文通过结构优化，发挥钢材自身变形能力学位论文弯曲的杆体伸长实用新型材料本身大变形实用新型材料本身大变形发明专利半球形锚盘嵌入岩体实用新型人工拆卸实现大变形

［57］

可伸缩胀管式锚杆在大变形巷道支护中的应用期刊论文杆体自身大变形［58］改进型杆体可拉伸锚杆［59］

H型杆体可拉伸锚杆［60］

一种让压支护锚杆

［61］

一种恒阻大变形可拆卸式中空注浆锚杆

114

Vol.28No.1Feb.，2020王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

我国大变形锚杆研究始于20世纪80年代初，至今已有近40年的发展历史。早在1987年，何亚男等［35］就提出了一种挤压式可拉伸锚杆，该锚杆利用杆体拉力将压缩筒压缩和挤出套筒收缩部，从而使锚杆既具有一定的锚固力又能拉伸一定距离。何亚男等［59］于1988年提出了一种H型杆体可拉伸锚杆，其杆体由延伸率较大的钢材制成，锚头呈反麻花状，并切成45°尖顶，锚尾直径大于杆体直径，呈矩形或圆柱形。1991年，何亚男等［58］又设计了一种改进型杆体可拉伸锚杆，其主要特点是杆体、锚头和锚尾由同规格、同材质且延伸率较大的圆钢制成，锚尾经过特殊热处理加工，使其硬度和强度均显著高于杆体的其他部位，从而达到杆体可拉伸的目的。

高延法等

［51］

于1993年提出一种用于地下工程

软岩巷道支护的柔刚性可伸缩锚杆，该锚杆主要由杆体、锚固管、螺母和垫板等组成，在杆体上套有弹簧并装在锚固管内，锚杆杆体一端带有圆台体状的挡头，在锚固管内由多块具有一定坡度的金属块构成挡头。当巷道收敛时，杆体与锚固管相对位移，通过压缩弹簧提供支护反力及大变形。

王阁

［50］

于2007年介绍了一种可延伸锚杆，由

高强杆体、让压管、托盘和螺母等部件组成。通过在锚杆尾部增加的让压管变形，可使锚杆能够适应围岩的变形。

何满潮等

［30］

于2010年提出了一种恒阻大变形

锚杆，包括杆体、托盘和螺母，还包括直筒状的恒阻装置，杆体外表面与恒阻装置内表面均为螺纹结构。该锚杆可以在巷道围岩发生大变形时自动拉伸，并保持恒定的工作阻力。

李新坡等［40］于2014年发明了一种恒阻大变形锚杆，包括杆体、恒阻套筒和切削刀具，杆体是阶梯轴式结构体，包括大外径段与小外径段。切削刀具是环状，刀口与轴肩紧接，切削刀具与恒阻套筒静连接。该锚杆通过切削刀具对大外径段开槽或对花键式的大外径段上的棱条进行切削而提供连续、恒定的阻力。1.2

大变形锚杆分类

据不完全统计，截至目前我国已公开的大变形锚杆设计近50种，材质多样、型式各异，有力地促进了地下工程支护技术的发展。为更好地理解和

说明现有大变形锚杆技术，笔者尝试对其进行分类。主要从锚杆工作原理的角度进行划分，可分为三大类，即结构型、材料本质型和其他类型。

（1）结构型大变形锚杆。该类型大变形锚杆的主要特征是包含特殊设计的某种结构，当支护岩体发生大变形时，该结构在拉力或压力作用下可与岩体协同变形，并提供持续有效的支护抗力，结构体的变形量即为锚杆的拉伸量。根据锚杆工作原理的不同，还可将此类锚杆进一步细分为3个亚类，即摩擦型、剪切型和活塞型。

一般地，摩擦型大变形锚杆是利用结构体内部结构单元间相对运动产生的滑动摩擦力提供支护抗力；剪切型大变形锚杆则是通过结构单元内的切削刀具剪切结构单元的其他部分产生的剪切反力而提供支护抗力；而活塞型大变形锚杆的支护抗力则是通过与锚杆体相连接的活塞状结构内置弹簧或液压缸等产生的变形力提供。

（2）材料本质型大变形锚杆。该类型大变形锚杆主要通过优选锚杆材质或设计某种结构，充分发挥锚杆本身材料的屈服特性，进而达到与岩体大变形相协调并提供可靠支护抗力的目的。材料的屈服强度和屈服变形即为该类型锚杆的支护抗力与极限变形量。

（3）其他类型大变形锚杆。该类型的大变形锚杆区别于前2类，既不是通过设计结构体，也不是通过发挥杆体材料本身特性而达到工程目的，该类型锚杆并没有一定的作用型制。例如：缪协兴［60］2018球形锚杆托盘嵌入围岩而发挥让压支护功能；年提出的一种让压支护锚杆，其通过设计的半于姚韦靖等［61］于2018年发明的一种恒阻大变形可拆卸式中空注浆锚杆，通过人工监测巷道变形，人工拆卸锚杆而实现让压。

2

结构型大变形锚杆

2.1

摩擦型大变形锚杆

该类型锚杆的主要作用机理是将锚杆整体埋

入钻孔内，采用水泥砂浆或树脂锚固剂将套筒或类套筒状结构粘结在孔壁上，当围岩因膨胀变形时，锚杆体在膨胀变形力的作用下，可在结构单元（一般是套筒或类套筒状结构）内滑动以实现大变形，

2020年2月第28卷·第1期115

采选技术与矿山管理并通过杆体的变径段（或套筒内置结构），挤压压缩套筒（或锚杆体变径段）产生形变，进而产生摩擦阻力提供支护抗力。

这类锚杆一般与围岩协调变形，且变形量较大，并能够产生恒定的支护抗力，适用于软弱围岩体、深埋流变岩体和应变型岩爆作用区范围内的地下工程支护。主要优点是结构相对简单、杆体及套筒材料无特殊要求、加工工艺相对简单且成本较低，通常可以提供一定水平的恒定锚固阻力。然而，该类型锚杆普遍存在由于摩擦发热导致的阻力损失，摩擦体老化失效以及岩体剪切变形导致的结构失效等问题。

本文选取潘一山等［22］于2015年公开的一种挤压、摩擦式吸能锚杆作为典型的摩擦型大变形锚杆设计方案做进一步说明。

如图1所示，该锚杆包括防进螺母、预紧螺母、锚杆托盘、锚杆体、吸能衬里管、套筒、末端卡、楔形柱台和摩擦柱台。当巷道围岩发生大变形时，由于初期能量较大，巷道变形能超出锚杆所能承受的变形能范围，楔形柱台挤压吸能衬里管发生变形，产生工作阻力；摩擦柱台在套筒的支撑下与吸能衬里管紧密接触，产生工作阻力；随着围岩大变形锚杆表现出径向拉伸的大变形。而后，随着围岩变形释放能量的变小，直至小于最小工作阻力，锚杆体与吸能衬里管停止相对运动，巷道恢复稳定状态。

图1

一种挤压、摩擦式吸能锚杆

Fig.1

Squeezeandfrictiontypeenergyabsorbingbolt

2.2剪切型大变形锚杆

该类型锚杆的主要作用机理是将锚杆整体埋

入钻孔内，采用水泥砂浆或树脂锚固剂将套筒或类套筒状结构粘结在孔壁上，当围岩因膨胀变形时，锚杆体在膨胀变形力的作用下，可在结构单元（一般是套筒或类套筒状结构）内滑动以实现大变形，并通过安装在套筒（或杆体）上的切削刀具剪切杆

116

Vol.28No.1Feb.，2020体（或套筒），利用切削产生的剪切反力提供支护抗力。

这类锚杆能够与围岩协调变形，且变形量较大，能够产生恒定的支护抗力，适用于软弱围岩体、深埋流变岩体和应变型岩爆作用区范围内的地下工程支护。这类锚杆的主要优点是结构相对简单、杆体取材广泛且加工工艺相对简单，可避免结构发热导致的失效问题。主要不足是，该类锚杆对切削刀具的要求较高，成本较高；刀具失效导致锚杆失去支护抗力问题明显；此外，由于切削产生的碎屑无法有效排除或融置，导致机构卡顿甚至是滑动受阻问题较为突出；与摩擦型大变形锚杆一样，该类锚杆同样无法保证岩体剪切变形而导致的拉力无法传递而发生的结构失效。

本文选取李新坡等［40］于2014年公开的一种恒阻大变形锚杆/锚索作为典型的剪切型大变形锚杆设计方案做进一步说明。

如图2所示，该锚杆包括杆体、恒阻套筒和切削刀具。当围岩发生位移时，锚头带动恒阻套筒内的锚杆产生位移而发生大变形。切削刀具连接在恒阻套筒上，随着锚杆被拉出而发生相对位移，刀具切削锚杆上的棱角，提供工作阻力。此外，为了让锚杆在注浆体中产生滑动，在锚杆的小外径段应涂抹润滑材料或设置波纹套管。

图2

一种恒阻大变形吸能锚杆

Fig.2

Energy-absorbingboltwithextraordinarilylarge

elongationandconstantresistance

2.3活塞型大变形锚杆

该类型锚杆的主要作用机理是将锚杆整体埋

入钻孔内，采用水泥砂浆或树脂锚固剂将锚杆体粘结在孔壁上，锚杆体连接的活塞装置一般置于锚固岩面外侧。当围岩因膨胀变形时，岩面外侧锚固活塞装置会在锚杆的拉力作用下与围岩共同变形，变形量受活塞装置长度控制；在活塞装置变形过程中，活塞装置内部发生弹性、塑性变形或通过液压提供锚固支护抗力。

王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

这类锚杆能够与围岩协调变形，受结构限制其变形量一般较小，可产生随变形而增大的支护抗力，适用于软弱围岩体、深埋流变岩体、应变型岩爆和结构型岩爆等作用区范围内的地下工程支护。这类锚杆的主要优点是延伸装置一般设置在围岩外，便于观察锚杆变形；能够适应岩体剪切变形而持续作用。主要不足是，这类锚杆的大变形结构及加工工艺相对复杂，装置稳定性较差；由于延伸装置设置在岩体外侧，导致延伸变形受施工影响较大，变形量的设置也相应受到一定制约。

本文选取高美奔等

［43］

于2018年公开的一种可

适应围岩变形的锚杆作为典型的活塞型大变形锚杆设计方案做进一步说明。

如图3所示，该锚杆包括杆体、延伸装置、托盘和螺母，其中延伸装置由套筒、弹簧及活动端、封盖和活动端尾部组成。通过设置的延伸装置，实现当围岩发生一定变形时，锚杆的长度得到延伸，使得围岩中的变形能得到释放，锚杆延伸之后，能够增加锚杆的工作阻力，再次维持围岩的稳定；套筒活动端与延伸段弹簧的配合设置，实现围岩发生变形时延伸装置随之与杆体发生相对位移，从而适应围岩变形。

图3

一种可适应围岩变形的锚杆

Fig.3

Adapttodeformationofsurroundingrockbolt

3材料本质型大变形锚杆

与结构型大变形锚杆提供支护抗力和变形机

理不同，材料本质型大变形锚杆的主要特征是通过优选锚杆材质或设计某种结构，充分发挥锚杆本身材料的屈服特性，从而达到与岩体大变形相协调并提供可靠支护抗力的目的。材料的屈服强度和屈

服变形即为该类型锚杆的支护抗力与极限变形量。在施工过程中，一般施工锚杆孔，将锚杆体整体置于钻孔内，采用水泥砂浆或树脂锚固剂将锚杆体粘结在孔壁上。当围岩因膨胀变形时，锚杆体的一部分会因拉应力集中而与锚固体脱离，在围岩协调变形过程中，充分发挥其本身的屈服变形特性并提供可靠的支护抗力。

这类锚杆能够与围岩协调变形，受材料本身性能的限制其变形量较小，支护抗力随变形增大会有所降低，适用于软弱围岩体、深埋流变岩体、应变型岩爆和结构型岩爆等作用区范围内的地下工程支护。该类型大变形锚杆的主要优点是能够克服结构型锚杆因结构失效而导致的锚杆失去原有作用问题，锚固作用可靠度高，能够传递围岩剪切变形产生的拉力。主要不足是，该类型锚杆材料的制造与选择是限制其发展的主要瓶颈，现有杆体材料变形能力有限，锚杆大变形能力较结构型锚杆低。本文选取2种典型的材料本质型大变形锚杆设计方案做进一步说明。

第一种方案是李鹏［53］于2018年公开的一种吸能—抗震锚杆。如图4所示，该锚杆包括锚固段直杆、吸能段弯曲杆体、螺纹段直杆、圆形钢板、圆形高阻尼橡胶、金属托盘、预紧螺母和搅拌齿。杆体一体成型，吸能段弯曲杆体具有很好的延伸率，能够适应围岩大变形或冲击大变形，实现快速让压吸能功能，同时对支护范围内的围岩产生反作用力；当吸能段弯曲杆体被完全拉直，其作用相当于一个高强度的锚杆，能够提供足够大的支护力。

图4一种吸能—抗震锚杆

Fig.4

Energyabsorption-seismicbolt

第二种方案是冯夏庭等［52］于2018年公开的一种结构精简化的大变形吸能锚杆。如图5所示，该锚杆包括螺母、垫圈、托板、杆体和锚头。杆体划分为锚固段和非锚固段，锚固段杆体直接与锚固剂接

2020年2月第28卷·第1期117

采选技术与矿山管理触，在非锚固段的杆体上包裹套装有锚固剂隔离套，锚固剂隔离套外表面与锚固剂接触，其内表面与杆体之间则进行润滑减摩处理。通过这种设计，使得锚杆受力集中于非锚固段。该锚杆制造难度小、成本低，施工简便，同时能够达到大变形的效果。

图5一种结构精简化的大变形吸能锚杆

Fig.5

Largedeformationenergy-absorbingboltwith

simplifiedstructure

4讨论

经过30多年的发展，我国大变形锚杆研发取

得了丰硕成果。但多年工程应用实践表明，大变形锚杆还存在诸多问题亟待解决。总体而言，主要存在以下几个问题：

（1）结构型大变形锚杆难以适应岩体剪切滑移变形而导致的失效问题。岩体变形不只是朝着开挖空间的膨胀变形，还伴随有错动、剪切和滑移等多方向的变形。然而，现有的结构型大变形锚杆变形均为一维拉伸或压缩变形，难以适应岩体复杂的变形特征，进而导致结构失效，在一些工况下无法真正起到与岩体耦合大变形的作用。

（2）结构型大变形锚杆设计趋向复杂，大大降低了结构系统的稳定性。为了满足一定的支护抗力和大变形的要求，目前该类型锚杆设计走上了一条复杂化的道路，导致了制造难度和制造成本不断升高，现场的施工方案也越来越繁琐，在一定程度上制约了该类型锚杆的工程化应用。

（3）针对材料本质型大变形锚杆的研究，虽然在材质方面取得了一定的进展，但仍难以满足日益复杂的工程需求。一方面，现有的钢材、玻璃钢等材质本身屈服变形能力较小，不能完全满足大变形的要求，另一方面，该类型的锚杆通常会因局部应力集中被拉断，失去大变形的能力。

（4）因大变形锚杆长时间埋置于工程岩体内而

118

Vol.28No.1Feb.，2020产生腐蚀、老化导致的失效问题。根据锚固技术的特征，锚杆体需埋入支护岩体内，并伴随着地下工程结构不同而具有不同的使用时长，少则几个月，多则几年。然而钻孔内的锚固环境条件不可控，往往导致大变形锚杆因腐蚀和老化而失去大变形功能，甚至是支护抗力的丧失。

通过对现有成果的总结与分析，针对大变形锚杆未来发展趋势，提出以下认识：

（1）加强大变形锚杆结构优化设计研究，优选锚杆材料，优化制造工艺，以期控制成本，提高锚杆系统稳定性，从而解决“纸面方案”到大规模工程化应用的问题，为地下工程的灾害治理提供有力的技术支撑。

（2）加强大变形锚杆与其他支护手段相结合的联合支护模式及支护机理研究，探讨大变形支护体系理论研究，以此带动多级阻力大变形锚杆的研发，克服单一级别阻力难以满足实际支护需求的现状。

（3）加强大变形锚杆与监测技术的融合，将大变形锚杆发展成为一种监测载体，从而实现在地下工程全生命周期中对围岩体内扰动应力和收敛变形特性的持续监测。

（4）加大特殊杆体材料的研发力度，如负泊松比材料等。材料本质型大变形锚杆能够克服结构型锚杆的众多缺陷，独特的优势决定了材料的研发是未来大变形锚杆进步的必由之路。成本可控、性能优良的新型杆体材料的成功应用，势必颠覆现有大变形锚杆研发格局。

5结论

通过总结和分析我国现有大变形锚杆设计方

案，提出了基于作用机理的锚杆类型划分建议，并选取5种典型的设计方案解析了各类型大变形锚杆的技术现状和优缺点。在此基础上，进一步总结了现有技术方案存在的主要问题，针对大变形锚杆未来发展趋势提出若干认识，得到以下主要结论：

（1）我国大变形锚杆按作用机理可划分为结构型、材料本质型和其他类型三大类；其中，结构型又进一步划分为摩擦型、剪切型和活塞型3个亚类。

（2）结构型是目前我国大变形锚杆主要的解决

王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

方案，3种型式的锚杆各有利弊；进一步优化结构，优选锚杆材料，提高制造工艺，以及保证产品质量稳定性，是该类型锚杆应予以关注的重点方向。

（3）新型杆体材料的开发与应用，如负泊松比材料等，是材料本质型大变形锚杆研发的重点，也是大变形锚杆发展最具潜力的方向之一。

（4）将监测手段与大变形锚杆技术相融合，发展具有监测功能的大变形锚杆，有利于实现地下工程全生命周期围岩体内扰动应力、收敛变形的持续监测，是未来值得关注的研究方向之一。参考文献（References）：

1］王刚，吴学震，蒋宇静，等.大变形锚杆—围岩耦合模

型及其计算方法［J］.岩土力学，2014，35（3）：887-895.WangGang，WuXuezhen，JiangYujing，etal.Couplingmodelandcalculationmethodofyieldingboltandrock‐mass［J］.RockandSoilMechanics，2014，35（3）：887-895.

2］李晓军，李世民，徐宝.岩土锚杆、锚索的新发展及展

望［J］.施工技术，2015，44（7）：37-43.

LiXiaojun，LiShimin，XuBao.Newdevelopmentandprospectofgeotechnicalboltsandcable-bolts［J］.Con‐structionTechnology，2015，44（7）：37-43.

3］谢和平“.深部岩体力学与开采理论”研究构想与预期

成果展望［J］.工程科学与技术，2017，49（2）：1-16.XieHeping.Researchframeworkandanticipatedresultsofdeeprockmechanicsandminingtheory［J］.AdvancedEngineeringSciences，2017，49（2）：1-16.

4］樊俊，郭源阳，董树文.DREAM—国家重点研发计划

“深地资源勘查开采”重点专项解析［J］.有色金属工程，2018，8（3）：1-6.

FanJun，GuoYuanyang，DongShuwen.AnalysisonDREAM—Deepresourcesexplorationandmining，aspe‐cialprojectintheframeworkofnationalkeyR&Dpro‐gramofChina［J］.NonferrousMetalsEngineering，2018，8（3）：1-6.

5］蔡美峰，薛鼎龙，任奋华.金属矿深部开采现状与发展

战略［J］.工程科学学报，2019，41（4）：417-426.CaiMeifeng，XueDinglong，RenFenhua.Currentstatusanddevelopmentstrategyofmetalmines［J］.ChineseJournalofEngineering，2019，41（4）：417-426.

6］JagerAJ.Twonewsupportunitsforthecontrolofrock‐

burstdamage［C］//ProceedingsoftheInternationalSym‐

posiumonRockSupport.Rotterdam：AABalkemaPub‐lishers，1992：621-631.

［7］OrtleppWD.Thedesignofsupportforthecontainmentof

rockburstdamageintunnels-Anengineeringapproach［C］//KaiserPK，MccreathDR.RockSupportinMiningandUndergroundConstruction.Rotterdam：Balkema，1992：593-609.

［8］OrtleppWD，BornmanJJ，ErasmusPN.TheDurabar-a

yieldablesupporttendon-designrationalandlaboratoryre‐sults［C］//RockburstsandSeismicityinMines（RaSiM5）.Johannesburg：SouthAfricanInstitutionofMiningandMetallurgy，2001：263-266.

［9］CharetteF，PlouffeM.Roofex-resultsoflaboratorytest‐

ingofanewconceptofyieldabletendon［C］//CharetteF，PlouffeM.DeepMining2007Proceedings.Perth：Aus‐tralianCentreforGeomechanics，2007：395-404.［10］VardenR，LachenichtR，PlayerJ，etal.Developmentand

implementationoftheGarforddynamicboltattheKanow‐naBelleMine［C］//The10thUndergroundOperators'Con‐ference2008：BoomandBeyondProceedings.Launces‐ton：AustralasianInstituteofMiningandMetallurgy，2008：95-102.

［11］WuYK，OldsenJ.Developmentofanewyieldingrock

bolt—YieldLokbolt［C］//The44thUSRockMechanicsSymposium-5thUS/CanadaRockMechanicsSympo‐sium.SaltLakeCity：CurranAssociates，Inc.，2010：190-197.

［12］LiCC.Anewenergy-absorbingboltforrocksupportin

highstressrockmasses［J］.InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences，2010，47（3）：396-404.［13］周小平，寿云东，朱嘉毅.一种自适应摩擦式锚杆：

CN208267883U［P］.2018-08-24.

ZhouXiaoping，ShouYundong，ZhuJiayi.Anadaptivefrictionbolt：CN208267883U［P］.2018-08-24.

［14］缪协兴.一种让压玻璃钢锚杆：CN108868853A

［P］.2018-11-23.

MiaoXiexing.Aglassreinforcedplasticanchorrod：CN108868853A［P］.2018-11-23.

［15］葛云峰，贺磊，王珏赢，等.一种新型的抗剪切大变形

锚杆：CN108756974A［P］.2018-11-06.

GeYunfeng，HeLei，WangYuying，etal.Anewtypeofan‐ti-shearinglargedeformationbolt：CN108756974A［P］.2018-11-06.

［16］吴钟腾，高美奔，张航，等.一种可延长锚杆：

CN108457684A［P］.2018-08-28.

2020年2月第28卷·第1期［［［［［［119

采选技术与矿山管理WuZhongteng，GaoMeiben，ZhangHang，etal.Akindofextendableanchorrod：CN108457684A［P］.2018-08-28.［17］贾后省，李国盛，刘少伟，等.丝杠式恒阻锚杆：

CN106869977A［P］.2017-06-20.

JiaHouxing，LiGuosheng，LiuShaowei，etal.Screwtypeconstantresistancebolt：CN106869977A［P］.2017-06-20.

［18］陶志刚，吕谦，赖豪，等.双级恒阻大变形锚固件：

CN107060851A［P］.2017-08-18.

TaoZhigang，LüQian，LaiHao，etal.Double-stagecon‐stantresistanceandlargedeformationanchorpiece：CN107060851A［P］.2017-08-18.

［19］许兴亮，王东杰，孙大增，等.一种挤压摩擦式恒阻让

压大变形锚杆：CN107218072A［P］.2017-09-29.XuXingliang，WangDongjie，SunDazeng，etal.Anex‐trusionfrictiontypeconstantresistancelargedeformationanchorbolt：CN107218072A［P］.2017-09-29.

［20］杨喻声.一种大尺度让压锚杆特性分析及其应用研究

［J］.隧道建设，2017，37（3）：321-329.

YangYusheng.Studyofperformanceandapplicationofyieldinganchorboltwithlargeallowabledeformation［J］.TunnelConstruction，2017，37（3）：321-329.

［21］张彪，张志强，汪波，等.让压锚杆在大变形隧道支护

应用中试验研究［J］.岩土力学，2016，37（7）：2047-2055.

ZhangBiao，ZhangZhiqiang，WangBo，etal.Experimen‐talstudyofapplicationofyieldingbolttolargedeforma‐tiontunnel［J］.RockandSoilMechanics，2016，37（7）：2047-2055.

［22］潘一山，孟村影，曾祥华，等.一种挤压、摩擦式吸能锚

杆：CN204082188U［P］.2015-01-07.

PanYishan，MengCunying，ZengXianghua，etal.Anextru‐sion，frictiontypeenergyabsorbingbolt：CN204082188U［P］.2015-01-07.

［23］冯涛，王平，朱永建，等.一种大变形恒阻周期性让压

锚杆：CN104895597A［P］.2015-09-09.

FengTao，WangPing，ZhuYongjian，etal.Alargedefor‐mationconstantresistanceperiodicpressureanchorbolt：CN104895597A［P］.2015-09-09.

［24］郭永建，姜飞，周浩，等.新型让压锚杆作用机理研究

［J］.力学与实践，2015，37（2）：193-196，237.

GuoYongjian，JiangFei，ZhouHao，etal.Themechanismofthenew-typeyieldingbolt［J］.MechanicsinEngineer‐ing，2015，37（2）：193-196，237.

［25］黄屹峰，林超，连小勇，等.一种摩擦式恒阻大变形锚

120

Vol.28No.1Feb.，2020杆：CN203515628U［P］.2014-04-02.

HuangYifeng，LinChao，LianXiaoyong，etal.Africtiontypeconstantresistanceandlargedeformationbolt：CN203515628U［P］.2014-04-02.

［26］吴学震，乔卫国，蒋宇静，等.一种新型高强恒阻大变

形锚杆：CN202520346U［P］.2012-11-07.

WuXuezhen，QiaoWeiguo，JiangYujing，etal.Anewtypeofhighstrengthconstantresistanceandlargedefor‐mationanchorrod：CN202520346U［P］.2012-11-07.［27］吴顺川，高永涛，白哲.一种锥阻式摩擦套筒大变形锚

杆：CN202228096U［P］.2011-06-08.

WuShunchuan，GaoYongtao，BaiZhe.Alargedeformationboltwithconeresistancefrictionsleeve：CN202228096U［P］.2011-06-08.

［28］刘俊超.抗大变形增阻锚杆的数值模拟研究［D］.焦

作：河南理工大学，2012.

LiuJunchao.NumericalSimulationResearchofBoltsinRoadwaywithLargeDeformationandResistanceIncreas‐ing［D］.Jiaozuo：HenanPolytechnicUniversity，2012.［29］吴顺川，高永涛，白哲.一种摩擦套筒式大变形锚杆：

CN201943725U［P］.2011-06-05.

WuShunchuan，GaoYongtao，BaiZhe.Africtionsleevetypelargedeformationbolt：CN201943725U［P］.2011-06-05.

［30］何满潮，冯吉利.恒阻大变形锚杆：CN101858225A

［P］.2010-10-13.

HeManchao，FengJili.Constantresistancelargedefor‐mationbolt：CN101858225A［P］.2010-10-13.

［31］李铀，朱维申，白世伟，等.一种适用于大变形支护的

新型可伸长锚杆［J］.中南公路工程，2007，32（2）：103-105，127.

LiYou，ZhuWeishen，BaiShiwei，etal.Newextensibleboltsuitableforlargedeformationsupport［J］.CentralSouthHighwayEngineering，2007，32（2）：103-105，127.［32］何汉生，山军兴.管缝式可拉伸锚杆：CN2053666

［P］.1990-02-28.

HeHansheng，ShanJunxing.Pipeseamstretchablebolt：CN2053666［P］.1990-02-28.

［33］康红普，何亚男，侯朝炯.可拉伸锚杆：CN2057459

［P］.1990-05-23.

KangHongpu，HeYanan，HouChaojiong.Stretchablebolt：CN2057459［P］.1990-05-23.

［34］康红普，何亚男，侯朝炯.管式摩擦可拉伸锚杆：

CN87207128［P］.1988-03-09.

KangHongpu，HeYanan，HouChaojiong.Tubefriction

王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

stretchablebolt：CN87207128［P］.1988-03-09.

［35］何亚男，侯朝炯.挤压式可拉伸锚杆：CN87202281

［P］.1987-12-31.

HeYanan，HouChaojiong.Extrudingstretchablebolt：CN87202281［P］.1987-12-31.

［36］周小平，寿云东，朱嘉毅.一种自适应压剪式锚杆：

CN208267884U［P］.2018-08-24.

ZhouXiaoping，ShouYundong，ZhuJiayi.Anadaptivepress-shearbolt：CN208267884U［P］.2018-08-24.［37］周小平，寿云东，朱嘉毅.一种自适应释能锚杆：

CN208267886U［P］.2018-09-28.

ZhouXiaoping，ShouYundong，ZhuJiayi.Anadaptivere‐leaseenergybolt：CN208267886U［P］.2018-09-28.［38］张玉江，尹生会，杨麦仓.一种超高强抗腐蚀分级让压

锚杆：CN207420604U［P］.2018-05-29.

ZhangYujiang，YinShenghui，YangMaicang.Asuperhighstrengthanti-corrosiongradingpressureanchorrod：CN207420604U［P］.2018-05-29.

［39］刘士雨，冯夏庭，陈炳瑞，等.拉削式抗岩爆锚杆：

CN105041355A［P］.2015-11-11.

LiuShiyu，FengXiating，ChenBingrui，etal.Broachingtypeanti-rockburstbolt：CN105041355A［P］.2015-11-11.

［40］李新坡，何思明，吴永，等.一种恒阻大变形锚杆/锚

索：CN204060749U［P］.2014-12-31.

LiXinpo，HeSiming，WuYong，etal.Aconstantresistancelargedeformationanchorrod/anchorcable：CN204060749U［P］.2014-12-31.

［41］折惠东，唐可，武光龙.一种拉压耦合变形锚杆：

CN208057139U［P］.2018-11-06.

ZheHuidong，TangKe，WuGuanglong.Atension-com‐pressioncouplingdeformationbolt：CN208057139U［P］.2018-11-06.

［42］杜新国，郭锁山，姜立强，等.一种防拉断大变形锚杆：

CN206889004U［P］.2018-01-16.

DuXinguo，GuoSuoshan，JiangLiqiang，etal.Alargede‐formationanchorboltthatpreventstensionfrombreak‐ing：CN206889004U［P］.2018-01-16.

［43］高美奔，吴钟腾，张航，等.一种可适应围岩变形的锚

杆：CN108343457A［P］.2018-07-31.

GaoMeiben，WuZhongteng，ZhangHang，etal.Aboltwhichcanadapttothedeformationofsurroundingrock：CN108343457A［P］.2018-07-31.

［44］高美奔，张航，马春驰，等.一种增阻型锚杆：

CN108316957A［P］.2018-07-24.

GaoMeiben，ZhangHang，MaChunchi，etal.Anin‐creasedresistancetypeanchorrod：CN108316957A［P］.2018-07-24.

［45］殷齐浩，李廷春，李春廷，等.一种可伸长多级让压锚

杆：CN207740025U［P］.2018-08-17.

YinQihao，LiTingchun，LiChunting，etal.Aextensiblemultistagelettingpressurebolt：CN207740025U［P］.2018-08-17.

［46］许兴亮，王东杰，田素川，等.一种恒阻大变形让压锚

杆或锚索：CN107227967A［P］.2017-10-03.

XuXingliang，WangDongjie，TianSuchuan，etal.Acon‐stantresistancelargedeformationanchorrodoranchorca‐ble：CN107227967A［P］.2017-10-03.

［47］孙景涛.一种新型多级让压锚杆：CN206346767U

［P］.2017-07-21.

SunJingtao.Anewtypeofmultistagepressureanchorrod：CN206346767U［P］.2017-07-21.

［48］武守鑫.一种新型多级让压锚杆：CN206144586U

［P］.2017-05-03.

WuShouxin.Anewtypeofmultistagepressureanchorrod：CN206144586U［P］.2017-05-03.

［49］张耀辉，寿先淑，刘鹏程，等.软岩巷道支护恒阻变形

锚杆：CN205089342U［P］.2016-03-16.

ZhangYaohui，ShouXianshu，LiuPengcheng，etal.Softrockroadwaysupportconstantresistancedeformationbolt：CN205089342U［P］.2016-03-16.

［50］王阁.预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用［D］.

青岛：山东科技大学，2007.

WangGe.NumericalSimulationofPre-stressedYieldBoltSupportandItsApplication［D］.Qingdao：ShandongUniversityofScienceandTechnology，2007.

［51］高延法，张文泉，肖洪天，等.柔刚性可伸缩锚杆：

CN2138193［P］.1993-07-14.

GaoYanfa，ZhangWenquan，XiaoHongtian，etal.Flexi‐blerigidtelescopicbolt：CN2138193［P］.1993-07-14.［52］冯夏庭，赵曰茂.一种结构精简化的大变形吸能锚杆：

CN108547649A［P］.2018-09-18.

FengXiating，ZhaoYuemao.Alargedeformationenergyabsorbingboltwithsimplifiedstructure：CN108547649A［P］.2018-09-18.

［53］李鹏.一种吸能—抗震锚杆：CN207609439U［P］.

2018-04-20.

LiPeng.Anenergyabsorption-seismicbolt：CN207609439U［P］.2018-04-20.

［54］张向东，殷福龙，孙汉东.一种多级让压锚杆：

2020年2月第28卷·第1期121

采选技术与矿山管理CN108979691A［P］.2018-12-11.

ZhangXiangdong，YinFulong，SunHandong.Amulti‐stagepressureanchorbolt：CN108979691A［P］.2018-12-11.

［55］吴学震，王刚，蒋宇静，等.拉压耦合大变形锚杆作用

机理及其试验研究［J］.岩土工程学报，2015，37（1）：139-147.

WuXuezhen，WangGang，JiangYujing，etal.Mecha‐nismofCTC-yieldboltsanditsexperimentalresearch［J］.ChineseJournalofGeotechnicalEngineering，2015，37（1）：139-147.

［56］樊宝杰.弯曲式可伸长锚杆的承载特性及应用研究

［D］.长沙：湖南科技大学，2014.

FanBaojie.LoadBearingCharacteristicandApplicationResearchoftheBendingExtensibleBolt［D］.Changsha：HunanUniversityofScienceandTechnology，2014.［57］冯志刚，李夕兵.可伸缩胀管式锚杆在大变形巷道支

护中的应用［J］.湖南有色金属，1994，10（2）：65-67.FengZhigang，LiXibing.Applicationofscalableexpan‐

sionpipeanchorinlargedeformationroadwaysupport［J］.HunanNonferrousMetals，1994，10（2）：65-67.［58］何亚男，侯朝炯.改进型杆体可拉伸锚杆：CN2081884

［P］.1991-07-31.

HeYanan，HouChaojiong.Astretchableboltwithim‐provedstretchboltbody：CN2081884［P］.1991-07-31.［59］何亚男，侯朝炯，康红普.H型杆体可拉伸锚杆：

CN87211250［P］.1988-09-07.

HeYanan，HouChaojiong，KangHongpu.AstretchableboltwithH-typebarbody：CN87211250［P］.1988-09-07.［60］缪协兴.一种让压支护锚杆：CN108868852A［P］.

2018-11-23.

MiaoXiexing.Apressingsupportbolt：CN108868852A［P］.2018-11-23.

［61］姚韦靖，庞建勇.一种恒阻大变形可拆卸式中空注浆

锚杆：CN207420609U［P］.2018-05-29.

YaoWeijing，PangJianyong.Adetachablehollowgrout‐ingboltwithconstantresistanceandlargedeformation：CN207420609U［P］.2018-05-29.

ResearchStatusandTrendsofLargeDeformationRockBoltsinChina

1.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgyTechnologyGroup，Beijing2.NationalCentreforInternationalResearchonGreenMetalMining，Beijing

222

WANGHe1，，CHENHe1，，CAOHui1，

102628，China

102628，China；

Abstract：Thelargedeformationrockboltovercomesthesmalldeformationfailurebehaviorofthetraditionalbolt，andcaneffectivelysolvethesupportanddisasterpreventionproblemsoftheweaksurroundingrock，thedeepburiedrheologicalrockandtherockburstarea.Itisahotresearchtopicindeepengineeringtechnology.InordertosummarizetheresearchanddevelopmentstatusoflargedeformationrockboltsinChina，discussthebottleneckproblemsfacedbycurrentresearchanddevelopment，graspthepossibletrendsoffuturedevelopment，andsummarizethedevelopmentprocessoflargedeformationrockboltsatChinaandabroad，theexisting50typicaldesignsinChinaweresummarizedandanalyzed.Theschemeproposedatypedivisionsuggestionbasedontheactionmechanism；fivetypicalschemesofdifferenttypeswereselectedtofurtheranalyzetheadvantagesanddisadvantagesofeachtypeoflargedeformationrockbolts；onthisbasis，themainproblemsofthepriorartschemewerediscussed.Basedonthis，someunderstandingsonfutureresearchanddevelopmenttrendswereproposed.TheresearchindicatesthatthelargedeformationboltsinChinacanbedividedinto3types，thesearestructuraltype，materialintrinsictypeandothertype.Amongthem，themainfeatureofthestructuraltypeisthatitcontainsacertainstructure，whichprovidessupportresistancethroughslidingofthestructureandcoordinateddeformationoftherockmass.Theamountofdeformationofthestructureistheamountofstretchingoftherockbolts.Suchrockboltscanbesubdividedintothreesub-classesoffrictiontype，sheartypeandpistontype；thematerialtypeistooptimizethedeformationcharacteristicsofthematerialoftheboltbyusingthepreferredanchormaterialordesigningacertainstructure.Theyieldstrength

122

Vol.28No.1Feb.，2020王贺等：我国大变形锚杆研究现状及发展趋势

andyielddeformationarethesupportandultimatedeformationofthebolt；thestructuraltypeisthemainsolutioninChina，furtheroptimizingthestructure，optimizingtheboltmaterial，improvingthemanufacturingprocess，andensuringtheproductqualitystability.Fortheresearchofmaterialintrinsicbolt，itisimportanttofocusonthedevelopmentandapplicationofnewrodmaterials，suchasnegativePoisson’sratiomaterials，whichisalsooneofthemostpotentialdirectionsforthedevelopmentoflarge-deformationanchors.Thecombinationofdeformationbolttechnologyandthedevelopmentoflargedeformationanchorswithmonitoringfunctionareconducivetothecontinuousmonitoringofdisturbancestressandconvergencedeformationofsurroundingrockinthewholelifecycleofundergroundengineering.Itisoneoftheresearchdirectionsworthyofattentioninthefuture.

Keywords：softrocksupport；deepmining；largedeformationrockbolts；newmaterials；monitoring；technicalstatus

中国铜业在云南澜沧老厂发现斑岩型铜银矿化在范围比较大的网脉状和细脉状含黄铜矿的硫化据上海有色网报道，2019年12月下旬中国铜物矿化，通过对老厂数十个勘探剖面和200多个钻业在所属驰宏锌锗的云南澜沧老厂发现斑岩型铜孔的地质编录资料、样品分析结果逐个检查后，可银矿化。根据这一新的重大发现，中国铜业已着手以确定老厂脉状铅银矿下面存在斑岩型铜银矿化，布置对澜沧老厂斑岩型铜银矿开展系统的梳理、研斑岩型铜银矿化的主体部位主要位于深部斑岩钼究和地质勘查，以期能取得地质理论和找矿勘查的矿化上部的围岩中。

新的实质性突破。

根据已有的资料，目前大致可以识别出斑岩型云南澜沧老厂铅矿是个老矿山，明永乐年间即铜银矿化的范围是NW-SE方向延长约1200m，开始开采银矿（至今已逾600年），新中国解放前开EW方向可达近600m（可能尚未实际控制）。部分始开采铅矿至今，近年来资源已近枯竭。澜沧老厂钻孔已有分析结果表明，斑岩型铜银矿化垂向延深铅矿作为老矿山，多年以来一直在开展接替资源的可达数百米，初步分析斑岩铜银矿化体的铜平均品勘查，过去一直按照喷流沉积型矿床的思路开展工位约为0.3%，银含量在数克/吨至数十克/吨。

作，前些年个别深钻孔（1400~1500m）在深部发现显然该斑岩型铜银的矿化规模不容忽视，结合了斑岩以及斑岩型钼矿化，由于钼的品位不高且隐以前深部发现的斑岩钼矿化以及老厂的有利地质伏比较深，因此实际工作中并未对斑岩成矿系统给条件，可以预见老厂可能存在一个大型的隐伏斑岩予足够的理解和重视，也没有意识到斑岩型铜是否型铜银钼矿，这对于老矿山的起死回生将具有十分存在，此前的勘查工作中只圈定了少数高品位的层重大的意义，对于澜沧老厂成矿规律的再认识和地状和大脉状铜矿体。

质勘查也具有重大意义。

2019年7月以来，通过井下和岩心观察发现存

（来源：上海有色网）

2020年2月第28卷·第1期123