地下工程的稳定可以分为两类：一是巷道围岩的自稳，即当巷道围岩的应力小于围岩强度时巷道围岩能够长期保持稳定；二是人工稳定，即巷道开掘后，围岩出现破碎区和塑性区，巷道出现片帮、塌落或无休止的变形，此时必须进行支护才能保持巷道围岩的稳定。井工开采的大部分巷道，特别是回采巷道，属于人工稳定，采用锚杆支护是保持巷道围岩稳定的有效途径之一。

 

 

　　（1）在锚固体屈服以前，主要是加载方向的弹性变形。尽管不同锚杆布置时锚固体的弹性模量各不相同，但其总的变形量都较小，并且锚固体在锚杆轴向方向上没有变形产生，此时锚固体的体积变形主要是压缩变形。

 

　　（2）当锚固体屈服以后，在锚杆轴向方向上锚固体开始变形，在峰值前的弹塑性区域，锚固体的变形主要是其材料本身的变形，以试体内部的微裂隙发展汇集，主控面逐渐形成为其主要变形机理，此时锚固试体的体积较弹性段有所膨胀，但其主体仍是以锚固体的压缩变形为主。

 

　　（3）在锚固体的峰值点，尽管锚杆数目不同，但锚固体的极限体积应变近似等于零。可见，在峰前，锚固体不存在扩容特性。

 

　　（4）在峰后，锚固体处于应变软化阶段，其变形有两大特点：一是自由面的变形量大于锚固体的纵向压缩量，二是变形量逐渐增加，其量级较大。锚固体主要是以体积膨胀为主，至残余强度时，不同锚杆支护的体积膨胀应变可达3%—8%，所以，在峰后锚固体产生显著的体积膨胀效应。由于岩石材料及试验所用的相似材料本身的压缩性或膨胀性较小，所以锚固体的体积膨胀主要是一种结构效应。在锚固体的纵截面上，锚固体内部存在两条贯穿的主破裂面，至残余强度时发生胀裂，锚固体的变形主要以剪切面的胀裂为主。

 

　　综上所述，锚固体的变形破坏过程首先是在外载作用下发生剪切变形，形成两个剪切面，而后继续加载，锚固体在受到压缩的同时，沿剪切面胀裂，由于锚杆的存在，胀开的距离比无锚杆时减小，而在靠近自由面的地方出现一三角形破碎区，在自由面的表面多出现张性破坏。

 

 

　　根据应力分析及实际应用情况建立巷道两帮稳定性分析模型。在煤壁处，由于锚杆作用而提供的沿锚杆轴向的等效应力σm3σ2（沿巷道轴向方向的应力）相比仍较小，所以煤壁常出现一些张性破裂，即出现一些垂直于煤壁的裂缝，这类裂缝能引起局部掉块，但不会造成围岩大面积的塌落。煤壁出现大面积滑落的原因是锚固体内锚杆被拉断或剪断，使临近自由面的部分煤体失去了σm3的作用，结果出现煤壁片帮以及大面积滑落。

 

 

 

　　（1）根据围岩的受力特点，结合锚固体变形的相似材料模拟试验，指出巷道锚杆支护两帮围岩的破坏形式，即两帮表面发生张性破坏，其内部发生剪切破坏。

 

　　（2）建立了两帮稳定的判别准则，即锚固体中锚杆的拉应变小于锚杆的允许拉应变εm<[εL]，对于变形量大的巷道还必须满足ua≤us。