9.3.3.1 初次支护试验概况
九龙矿曾于1994年进行了初次锚杆支护试验。试验巷道为203N工作面运输巷，该工作面与207工作面为同一地区，巷道埋深600m左右，掘进跨度为3.6m，跨中高度为2.3m，顶板和两帮锚杆支护参数见表9.6所示，锚杆尾端为滚丝加工。
表9.6 初次试验巷道锚杆参数
该巷道使用4个月后，围岩发生了显著位移，顶底板相对移近量为0.7m，两帮相对移近量为1.6m，约有10%的帮锚杆在尾端螺纹处被拉断，剩余断面不能满足运输和通风需要，巷道支护失败。
9.3.3.2 支护参数设计
1.顶板锚杆参数分析
每根锚杆都有其支护作用范围，范围的大小与顶板表面岩层结构有关，表面岩层越碎，强度越低，单体锚杆作用范围越小，反之越大。由于207工作面试验巷道具有顶板表层强度大且较完整的特点，它可使单根锚杆具有较大的作用范围，通俗地讲相当于一个大托板，因此锚杆间排距可以取的大一些，相似材料模拟试验也表明这是可行的。组合拱梁理论研究和模拟试验表明，当锚杆长度达到巷道跨度的1/2时，顶板可承受较大载荷，因此锚杆长度不能小于跨度的1/2。
初次锚杆支护试验没有成功与顶板锚杆支护参数选择不合理有直接的关系。锚杆布置间排距小，而长度短，长度为跨度的0.44倍，这不符合顶板结构特点，单根锚杆作用没有充分发挥，锚固层较薄，抗变形及承载力较低，在地层载荷作用下发生了较大的变形。
2.煤帮锚杆参数分析
该巷道两帮属于高应力软岩，可以预计巷道开挖后两帮会产生明显的扩容变形，帮锚杆受力较大，因此帮锚杆必须满足高承载力和良好韧性两方面的技术要求。高承载力可以保证锚杆能承受较大的拉力，有效控制煤帮的扩容变形；高韧性能适应煤帮较大的扩容变形，不使锚杆拉力过大超过承载力而被拉断。两方面技术特征相互协调，使锚杆处于安全工作状态。这是大埋深软煤帮条件下锚杆选择应遵循的基本原则，这也是与浅埋深或硬煤巷道锚杆选择的区别所在。
初次试验帮锚杆直径为16mm，屈服强度为235MPa，锚杆承载力为47kN，这对于试验巷道而言是偏低的。螺纹为车丝加工，此处杆体内径较小，锚杆韧性较差，在拉力作用下易在该处拉断，这是试验中两帮内移量大、部分锚杆破断的原因。
3.支护参数
根据上述分析确定顶板和两帮锚杆支护参数见表9.7和图9.15所示。
表9.7 锚杆参数
锚杆螺纹需经调质处理，其强度高于杆体本身的强度，使锚杆具有良好韧性。