一、研究背景
在煤矿巷道的施工场地，锚索支护技术作为一种关键手段，被普遍应用于加固巷道顶部及煤柱。然而，在特定区域，例如综放沿空掘巷、孤岛工作面以及迎采掘巷等，锚索的使用会受到工作面强烈采动的影响。在此情况下，岩体内的应力会急剧增加，导致锚索承受的力达到其极限状态。因此，锚索在锚孔内外均可能出现断裂现象。由于断裂前锚索内部积累了大量的弹性能量，一旦断裂，这些能量会转化为动能，使得断裂的锚索以极高的速度弹射出来，从而引发弹射伤害事故，造成严重的后果。
二、研究内容
旨在开发一种新型锚索支护系统，以有效应对综放沿空掘巷、孤岛工作面、迎采掘巷等特殊区域的强烈采动影响，并减少锚索在使用过程中的断裂风险。研究内容包括分析不同工作面条件下锚索的受力情况，确定影响其稳定性的关键因素；设计并优化锚索支护结构，以适应高应力环境下的工作条件；开发新型锚索断裂防护装置，并通过实验验证其有效性和可靠性；通过数值模拟和现场试验评估改进后的系统在减少锚索断裂和弹射伤害方面的效果；研究锚索支护系统的经济性，包括成本分析和效益评估。
三、主要创新点
1.当锚索破断向外弹射时，缓冲夹块在力的作用下嵌入缓冲盒内，使瓣状结构闭合紧紧夹住锚索，锚索孔内的缓冲弹簧被压缩，实现锚索破断弹射的一重缓冲防护。
2.锚索孔外的缓冲弹簧也被压缩，实现锚索破断弹射的二重缓冲防护，双重缓冲防护作用下可以大幅减缓断裂锚索向外弹射的速度和力量，从而起到一定的保护作用，保证了井下工作人员生命安全。
四、推广应用
在某煤业公司的24113号和26113号工作面，已成功实施了上述设计。24113号工作面的回采长度大约为1300米，通过采用该设计，减少了回风顺槽锚索的二次防护工作以及相关的人工成本。预计在材料和人工费用方面可节约30万元，同时确保了安全回采的实现，并有效减轻了工人的劳动强度。
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