2026年高级锚杆支护工《理论知识》考试真题(含解析)

2026年高级锚杆支护工《理论知识》考试真题(含解析)一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在锚杆支护中，锚固剂与钻孔孔壁的粘结强度主要取决于（）。A.锚固剂的抗压强度B.钻孔的直径C.岩石的坚硬程度D.锚固剂与孔壁的接触面积和粘结力【答案】D【解析】锚固剂与钻孔孔壁之间的锚固力（粘结强度）主要由两者之间的化学粘结力和机械嵌合力构成，其大小直接取决于有效粘结面积和单位面积上的粘结强度。选项A、B、C是影响因素，但不是主要决定因素。2.树脂锚杆的快速安装要求在搅拌完毕后，应等待一定时间才能上紧螺母，这个等待时间主要目的是（）。A.让操作人员休息B.让树脂锚固剂初步凝固，产生一定的锚固力C.让杆体冷却D.检查安装质量【答案】B【解析】树脂锚固剂属于化学反应固化型材料。搅拌完毕后，需要一段“等待”或“初凝”时间，让锚固剂完成初步的化学反应，产生足够的早期锚固力，然后才能上紧螺母对杆体施加预紧力。否则在锚固剂未凝固时上紧螺母，可能导致锚固失效。3.下列哪种岩层条件最适合采用全长粘结式锚杆？（）A.松散破碎的煤层B.完整性较好的中硬岩层C.富含膨胀性矿物的软岩D.有淋水的岩层【答案】B【解析】全长粘结式锚杆（如水泥砂浆锚杆、树脂全长锚固锚杆）通过杆体全长与孔壁的粘结将荷载传递到岩体中，要求岩体具有一定的完整性和强度，能提供均匀、可靠的粘结基础。松散破碎岩体粘结效果差；膨胀性软岩和淋水条件会影响粘结材料的性能和固化。4.预应力锚索与普通锚杆的主要区别在于（）。A.材料不同B.施工工艺不同C.主动施加的预紧力大小不同D.长度不同【答案】C【解析】预应力锚索与锚杆的核心区别在于其能主动施加并保持很高的预紧力（通常数十吨至数百吨），从而更有效地约束岩体变形，改善其应力状态。虽然两者在材料、工艺、长度上常有差异，但这些并非本质区别。5.在进行锚杆支护设计时，确定锚杆间排距的主要依据是（）。A.巷道宽度B.锚杆的长度C.围岩的松动圈范围及锚杆的锚固力D.施工队伍的熟练程度【答案】C【解析】锚杆的间排距设计需确保单根锚杆的支护范围（通常视为一个“支护单元”）能有效覆盖，并相互连接形成连续的加固拱。其理论依据是锚杆的锚固力应能平衡或控制该单元内围岩（特别是松动圈内岩体）的荷载。巷道宽度是宏观设计参数，锚杆长度主要决定加固深度，施工熟练程度属于管理因素。6.围岩松动圈支护理论认为，锚杆支护的作用主要是（）。A.悬吊不稳定岩层B.组合梁作用C.加固和维持松动圈内岩石的强度，使其成为承载结构D.改善围岩应力状态【答案】C【解析】松动圈支护理论指出，巷道开挖后围岩应力重分布，导致一定深度内岩体破裂、强度降低，形成“松动圈”。锚杆的作用在于穿过松动圈，将其中的破碎岩石锚固到内部稳定岩体上，并通过托盘、钢带等构件使破碎岩石相互挤压，形成一个具有自承能力的“加固拱”。7.使用扭矩扳手检查锚杆安装质量时，主要检测的是（）。A.锚杆的抗拔力B.锚杆的预紧力矩C.锚杆的锚固长度D.锚杆材料的屈服强度【答案】B【解析】扭矩扳手用于在安装时施加和检查螺母的拧紧扭矩，该扭矩直接决定了锚杆杆体所受的预紧力（拉力）大小。预紧力是锚杆主动支护的关键。抗拔力需用拉拔计检测，锚固长度和材料强度属于设计和材料检验范畴。8.对于受采动影响强烈的回采巷道，锚杆支护设计应特别考虑（）。A.支护系统的强度与可延伸性B.支护成本最低化C.锚杆安装速度D.巷道断面形状【答案】A【解析】回采巷道受工作面采动影响，围岩应力变化剧烈，变形量大且可能持续。因此支护系统必须具有足够的强度以抵抗高应力，同时具备一定的可延伸性（如采用可拉伸杆体、让压构件等）以适应大变形而不发生脆性破坏。9.下列哪种情况可能导致树脂锚杆锚固失败？（）A.钻孔直径与锚杆直径匹配合理B.锚固剂搅拌均匀C.钻孔中有大量积水D.使用快速安装器（锚杆钻机）连续搅拌【答案】C【解析】钻孔中大量积水会稀释树脂锚固剂，破坏其化学组分比例，严重影响固化反应，导致固化不完全、强度极低甚至不固化，从而造成锚固失效。A、B、D是保证安装质量的正向操作。10.钢带在锚杆支护系统中的作用是（）。A.增加锚杆长度B.将多根锚杆连接起来，形成整体支护结构，改善受力状态C.防止锚杆锈蚀D.替代锚杆托盘【答案】B【解析】钢带（或钢筋托梁、W钢带等）的主要作用是将相邻的锚杆在巷道表面连接成一个整体网络，使单根锚杆的支护力相互协调，均匀作用于巷道表面，防止锚杆之间的岩体垮落，显著提高支护系统的整体性和有效性。它不能增加锚杆长度，也不能完全替代托盘，其防锈作用有限。11.锚杆支护监测中，巷道表面位移监测主要测量（）。A.锚杆的受力B.顶底板移近量和两帮移近量C.围岩深部位移D.锚固剂的固化温度【答案】B【解析】巷道表面位移监测是最直观、最常用的围岩稳定性监测手段，通过布设测站，定期测量顶底板相对移近量（收敛量）和两帮相对移近量，以评估巷道整体变形速率和稳定性状态。A、C属于专项监测，D是施工过程参数。12.高预应力锚杆支护技术的核心是（）。A.使用高强钢材B.在安装初期对锚杆施加较高的预紧力C.增加锚杆直径D.使用更长的锚杆【答案】B【解析】“高预应力”是核心特征。通过安装时对锚杆施加较高的预紧力（通常达到杆体屈服强度的30%-50%），能立即对围岩产生主动的压应力，显著抑制围岩离层和裂隙张开，提高围岩的自承能力。高强钢材是实现高预应力的基础，但不是技术核心本身。13.在软岩巷道中，锚杆支护常与（）联合使用，以控制底鼓和整体变形。A.喷射混凝土B.金属网C.封闭式支架（如U型钢可缩性支架）D.单一加大锚杆长度【答案】C【解析】软岩巷道往往变形量大、持续时间长，且伴有明显的底鼓。单一的锚杆支护难以有效控制，常需与U型钢可缩性支架等形成“锚架”联合支护。U型钢支架能提供全断面（包括帮、底）的强有力、可缩性支撑，与锚杆的加固作用互补。14.锚杆杆体的屈服强度是指（）。A.杆体被拉断时的应力B.杆体发生塑性变形时的应力C.杆体的弹性模量D.杆体的抗剪强度【答案】B【解析】屈服强度是金属材料开始发生明显塑性变形（即屈服）时的应力值。对于锚杆，它是设计预紧力和承载能力的重要依据。A是抗拉强度，C是材料刚度指标，D是抵抗剪切破坏的能力。15.树脂锚固剂的“初凝”时间是指（）。A.从混合开始到可以上紧螺母的时间B.从混合开始到完全固化的时间C.锚固剂的储存有效期D.安装锚杆的总耗时【答案】A【解析】树脂锚固剂的“初凝时间”或“凝胶时间”是指在标准温度和条件下，从树脂和固化剂混合开始，到锚固剂稠度增大、失去流动性、产生初步强度，足以承受上紧螺母操作所需的时间。完全固化时间通常更长。16.围岩分类是锚杆支护设计的基础，目前我国煤矿常用的围岩分类方法是（）。A.普氏系数（f）分类法B.RQD分类法C.煤矿巷道围岩稳定性分类法D.国际岩石力学学会分类法【答案】C【解析】我国煤矿经过长期实践和研究，形成了以巷道围岩稳定性为目标的“煤矿巷道围岩稳定性分类法”，它综合考虑了岩石强度、围岩结构、应力环境、巷道尺寸等多因素，更贴近煤矿实际，是进行科学支护设计的主要依据。A、B、D是通用或侧重某方面的岩石分类方法。17.锚杆托盘的作用不包括（）。A.将锚杆的预紧力和工作载荷传递到围岩表面B.防止螺母松动C.直接替代钢带D.与围岩表面接触，提供承载面积【答案】C【解析】托盘的作用是：①将杆体的拉力转化为对巷道表面的压力，并提供足够的承载面积防止压入岩体；②锁紧螺母，有时与球垫配合适应不平整岩面。钢带的作用是连接多根锚杆，两者功能不同，不能简单替代。18.进行锚杆拉拔力测试时，加载速率应（）。A.尽可能快，以节省时间B.缓慢均匀，通常控制在一定范围内（如10kN/min）C.无要求D.先快后慢【答案】B【解析】规范要求拉拔力测试应匀速缓慢加载，以便准确记录荷载-位移关系，并避免冲击荷载影响测试结果的准确性。通常加载速率控制在5-15kN/min范围内。19.下列哪种锚杆属于机械式锚固？（）A.树脂锚杆B.水泥砂浆锚杆C.缝管式锚杆D.预应力锚索【答案】C【解析】缝管式锚杆（又称开缝锚杆）利用其管体的弹性，在强行推入比其外径稍小的钻孔时，管体受到挤压与孔壁产生巨大的摩擦力实现锚固，属于典型的机械摩擦式锚固。A、B属于粘结式锚固，D通常采用粘结与机械结合的方式。20.巷道掘进后，及时进行锚杆支护的意义在于（）。A.便于后续施工B.充分利用围岩的自承能力，控制其早期变形C.满足规程要求D.消耗库存材料【答案】B【解析】巷道开挖后，围岩应力重分布，变形和破裂从周边开始并随时间发展。及时支护能在围岩自承能力尚未大幅丧失、变形较小时进行干预，通过施加主动支护力，有效抑制围岩松动、离层和裂隙扩展，这是锚杆主动支护原理的关键。二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.锚杆支护系统通常由以下哪些部分组成？（）A.锚杆杆体B.锚固部分（锚固剂、机械锚头等）C.托盘、螺母D.钢带、金属网等配套构件E.掘进机【答案】ABCD【解析】一个完整的锚杆支护系统包括：提供拉力的杆体（A）、提供锚固力的锚固段（B）、将杆体拉力传递至岩面并锁紧的托盘和螺母（C），以及用于提高支护系统整体性的钢带、金属网等表面构件（D）。掘进机是开挖设备，不属于支护系统。2.影响锚杆支护效果的主要地质因素包括（）。A.岩层的物理力学性质（强度、结构等）B.地质构造（断层、褶曲等）C.地应力大小与方向D.水文地质条件（含水、淋水等）E.巷道设计者的经验【答案】ABCD【解析】地质因素是决定围岩稳定性和支护难易程度的客观基础。A决定围岩基本承载能力；B破坏岩体完整性，易产生应力集中；C是导致围岩变形破坏的力源；D弱化岩体强度、影响锚固材料性能。E属于主观人为因素，不是地质因素。3.高强预应力锚杆支护技术的优势体现在（）。A.能主动给围岩施加压应力，抑制离层B.显著提高支护系统的刚度与早期承载能力C.允许巷道有更大的变形D.通常可以减少支护密度（如增大间排距）E.对安装工艺和预紧力控制要求较低【答案】ABD【解析】高预紧力能主动压紧岩层（A），使支护系统从安装伊始就处于高阻状态，刚度大（B）。由于单根锚杆支护效能提高，在同等条件下可考虑适当增大间排距（D）。高预应力旨在控制变形，而非允许更大变形（C）。该技术要求更严格的安装工艺和预紧力控制（E错）。4.下列哪些是锚杆支护质量检查的常规项目？（）A.锚杆安装扭矩（预紧力）B.锚杆拉拔力C.锚杆间排距、角度D.锚杆外露长度E.锚固剂的生产日期【答案】ABCD【解析】常规质量检查项目包括：安装扭矩（A，间接检查预紧力）、拉拔力试验（B，检查锚固力）、安装几何参数（C、D，检查施工是否按设计执行）。锚固剂生产日期属于入库和施工前的材料检验范畴，不是安装后的常规现场检查项目。5.在破碎顶板条件下，采用锚杆支护时，为有效控制顶板冒落，常采取的措施有（）。A.采用高预紧力锚杆，配合钢带、金属网B.缩短锚杆间排距，增加支护密度C.采用注浆锚杆，对破碎岩体进行加固D.只增加锚杆长度，无需改变其他参数E.使用柔性锚杆（如可拉伸锚杆）【答案】ABC【解析】破碎顶板需要高密度、高整体性的支护。高预紧力配合钢带、网能形成强有力且连续的护表结构（A）；加密支护（B）能提高支护强度；注浆锚杆（C）能胶结破碎岩体，提高其内聚力和整体性。单纯增加长度（D）不能解决表面支护强度和整体性问题；柔性锚杆（E）主要用于大变形控制，非破碎顶板首选。6.锚杆支护设计应遵循的基本原则有（）。A.技术可行、经济合理、安全可靠B.一次支护、主动支护C.根据围岩条件和监测信息动态调整D.支护参数越大越好E.完全照搬其他矿井的成功经验【答案】ABC【解析】科学的设计原则包括：综合考虑技术、经济、安全（A）；强调及时性和主动性（B）；以及基于监测反馈的信息化设计方法（C）。D是盲目做法，不经济且可能带来负面影响；E忽视了地质条件和工程环境的差异性。7.可能导致锚杆预紧力损失的原因有（）。A.螺母松动B.托盘下方岩体局部破碎、压缩C.锚杆杆体松弛D.钢带发生弯曲变形E.围岩持续变形【答案】ABCDE【解析】预紧力损失可能源于：锁紧部件失效（A）；承载岩体压密或破坏（B）；杆体材料在长期高应力下的松弛（C，尤其是非金属或特定金属）；连接构件变形（D）；以及围岩变形导致杆体被进一步拉长，若未采用让压装置或杆体不可延伸，则预紧力可能因变形而转化为杆体应力增加，但若系统整体可缩，也可能表现为预紧力相对下降或需要二次张拉（E）。8.树脂锚固剂的型号（如CK、K、Z等）主要表征其（）。A.直径大小B.凝胶时间（固化速度）C.抗压强度D.颜色E.适用温度范围【答案】B【解析】树脂锚固剂的型号（CK超快、K快速、Z中速、M慢速）核心是表征其在标准温度下的凝胶（初凝）时间，即固化速度。直径有专门规格，抗压强度是基本性能要求，颜色可能与型号关联但不绝对，适用温度范围是另一类性能指标。9.围岩深部位移监测（如采用多点位移计）可以了解（）。A.围岩内部不同深度的位移分布B.松动圈的范围和发展过程C.锚杆锚固段是否位于稳定岩层中D.巷道表面的总收敛量E.围岩变形的具体部位和趋势【答案】ABCE【解析】深部位移监测通过测量孔内不同深度的测点相对于孔口的位移，获得位移随深度的变化曲线（A），从而判断松动圈边界（B），评估锚杆长度是否足够（C），分析变形机制和趋势（E）。巷道表面总收敛量需通过表面收敛监测获得（D）。10.提高锚杆支护系统可靠性的途径包括（）。A.采用高强度、高可靠性构件（杆体、托盘等）B.保证施工质量，特别是预紧力达标C.进行系统的矿压监测和信息反馈D.采用单一支护形式，避免复杂化E.忽略小的变形，只关注大冒落【答案】ABC【解析】提高可靠性需从材料（A）、施工（B）、设计与管理（C，信息化方法）多环节入手。D过于绝对，复杂条件需要联合支护；E是危险的做法，小的变形可能是大破坏的前兆。三、填空题（每空1分，共15分）1.锚杆支护的基本原理主要包括______、组合梁原理、______和最大水平应力理论等。【答案】悬吊理论；挤压加固原理（或松动圈理论）【解析】这是锚杆支护的几种经典理论，分别从不同角度解释锚杆的作用机制。2.树脂锚杆的锚固力主要由树脂锚固剂的______和______提供。【答案】化学粘结力；机械嵌合力【解析】树脂固化后与杆体表面和孔壁岩石产生牢固的化学粘结，同时固化过程中可能渗入岩石微小裂隙，以及杆体（如螺纹钢）表面与树脂的咬合，形成机械嵌合。3.进行锚杆拉拔力测试时，当拉拔力达到设计值的______%且未出现明显位移时，即可认为合格。【答案】90【解析】根据相关规范，拉拔力检测值不低于设计值的90%，且锚杆位移量不超过规定限值，即可判定为合格。4.预应力锚索的预应力施加设备主要是______，其张拉程序通常包括______张拉和______张拉。【答案】张拉千斤顶；初始（或预）；正式（或终）【解析】千斤顶是核心张拉设备。张拉过程一般分步进行：先进行初始张拉以消除系统松驰、使各钢绞线受力初步均匀，然后进行正式张拉至设计锁定荷载。5.锚杆的安装角度应尽量与岩层层面或主要结构面______。【答案】垂直【解析】为使锚杆能穿过岩层层面或结构面，提供最佳的锚固和抗剪效果，理论上应尽可能垂直布置。6.煤矿安全规程规定，锚杆支护巷道离层监测中，当顶板离层仪显示离层值达到______值时，必须发出预警，并采取加强支护措施。【答案】警戒【解析】离层监测设定有“预警值”（或警戒值）和“危险值”。达到预警值时，需引起注意并分析原因，必要时加强支护；达到危险值时，需立即采取紧急措施。7.在软岩或高地应力巷道，锚杆支护常出现“______”现象，即杆体被拉细、拉断。【答案】破断（或拉断）【解析】在这种条件下，围岩变形量大，若锚杆延伸率不足或未设置让压装置，杆体可能因过度伸长而发生颈缩直至拉断。8.锚杆支护设计中的“三径匹配”是指______、锚固剂直径和______三者之间的合理配合。【答案】钻孔直径；锚杆直径（或杆体直径）【解析】“三径匹配”是保证树脂锚杆锚固质量的关键工艺参数，指钻孔直径、树脂药卷直径和锚杆杆体直径三者之间应有合理的差值关系，以保证锚固剂能被充分搅拌和压实，形成均匀、密实的锚固体。四、简答题（每题5分，共25分）1.简述树脂锚杆快速安装工艺的主要步骤及注意事项。【答案】主要步骤：（1）钻孔：按设计参数钻孔，并清孔。（2）装入锚固剂：将规定数量的树脂药卷放入孔中。（3）插入杆体：用锚杆钻机将杆体顶入孔底，开始搅拌。（4）搅拌：启动钻机，边旋转边将杆体匀速推入，持续搅拌至规定时间（通常15-30秒），确保锚固剂混合均匀。（5）等待凝固：停止搅拌后，保持杆体不动，等待树脂初凝（时间按锚固剂型号确定）。（6）上紧螺母：初凝后，用钻机或扭矩扳手拧紧螺母，达到设计预紧力矩。注意事项：①钻孔直径、深度符合设计；②检查锚固剂是否过期、受潮；③杆体旋转推进速度要均匀，确保充分搅拌；④严格掌握搅拌时间和等待时间；⑤使用扭矩扳手保证预紧力达标；⑥在淋水孔中应采取防水措施或使用专用锚固剂。2.什么是锚杆的“临界锚固长度”？确定其意义何在？【答案】临界锚固长度是指当锚杆的锚固长度增加到一定值后，再增加长度，其拉拔力（锚固力）不再显著提高时，所对应的最小锚固长度。确定临界锚固长度的意义在于：①为经济合理的设计提供依据，避免盲目增加锚固长度造成材料浪费；②确保锚杆锚固段能够提供不低于杆体本身屈服强度的锚固力，使锚杆的承载能力由杆体强度控制，而非锚固力控制，充分发挥高强度杆体的作用。3.列举并简要说明锚杆支护巷道常用的三种矿压监测方法及其主要目的。【答案】（1）巷道表面位移监测：在顶底板和两帮设置测点，定期测量收敛变形量。主要目的：评估巷道整体稳定性、变形速率，判断支护效果，为安全维护提供依据。（2）顶板离层监测：在顶板钻孔内安装离层仪，监测顶板不同深度的岩层分离情况。主要目的：判断顶板松动范围、离层发展程度，预警顶板失稳危险，验证锚杆长度是否合适。（3）锚杆（索）受力监测：在代表性锚杆（索）上安装测力计或应力传感器。主要目的：直接测量锚杆（索）的工作载荷，了解其受力状态及变化，评估支护构件的实际效能和安全性。4.分析在高地应力、软弱围岩条件下，锚杆支护面临的主要挑战及应对思路。【答案】主要挑战：①围岩变形量大、持续时间长，易导致普通锚杆因延伸率不足而被拉断；②围岩强度低，自承能力差，对支护的依赖性强；③高地应力易引起底鼓和整体收缩变形，单一锚杆支护难以控制全断面。应对思路：①采用高强度、高延伸率或带专用让压装置的锚杆，使支护体系能适应大变形而不失效；②采用高预紧力锚杆配合强力护表构件（厚钢带、大托盘、双层网等），形成高阻力、高整体性的表面控制；③采用联合支护技术，如锚杆+U型钢可缩性支架+底板支护（锚杆、反拱等），实现全断面强力支护；④采用注浆加固，提高围岩自身强度和完整性；⑤加强动态监测与信息反馈，及时补强或调整支护。5.简述锚杆支护设计中，进行工程类比法设计时需要考虑的主要类比因素。【答案】工程类比法设计是根据已有类似条件下成功支护的经验，来确定新工程支护参数的方法。需要考虑的主要类比因素包括：①围岩条件：岩石强度、岩体结构（节理发育程度）、岩层赋存状况（厚度、倾角等）；②地质力学环境：地应力大小与方向、地质构造影响；③巷道条件：断面形状与尺寸、埋深、服务年限；④采动影响：是否受采动影响及其剧烈程度；⑤原有工程的支护参数、支护效果及存在问题。只有在新旧工程在这些关键因素上高度相似时，类比才具有可靠性。五、综合应用题（共20分）1.计算分析题（10分）某巷道采用直径20mm的HRB500螺纹钢树脂锚杆进行支护，设计锚固长度为1200mm。已知该锚杆在该岩层中的实测平均粘结强度（τ）为5MPa。请计算：（1）该锚杆的理论锚固力（P锚）是多少？（π取3.14）（2）若该锚杆杆体的屈服强度为500MPa，其理论屈服拉力（P屈）是多少？（3）根据计算结果，判断该锚杆的承载能力是由杆体强度控制还是由锚固力控制？并说明理由。【答案与解析】（1）计算理论锚固力P锚锚固力由锚固段与岩体的粘结提供，计算公式：P锚=τ×π×d×L其中：τ=5MPa=5N/mm²，d=20mm，L=1200mmP锚=5×3.14×20×1200=376800N=376.8kN（2）计算杆体理论屈服拉力P屈杆体横截面积A=π×(d/2)²=3.14×(10)²=314mm²屈服拉力P屈=屈服强度×A=500MPa×314mm²=500N/mm²×314mm²=157000N=157kN（3）判断与控制分析∵P锚=376.8kN>P屈=157kN∴该锚杆的承载能力（所能承受的最大拉力）理论上由杆体的屈服强度控制，其极限承载力约为157kN。理由：锚杆的最终破坏形式取决于其薄弱环节。当锚固力大于杆体的屈服拉力时，在受拉过程中，杆体会先于锚固段达到屈服并发生破坏。此时，即使再增加锚固长度，锚杆承载力也不会提高。因此，设计应确保锚固力略大于杆体屈服力，使锚杆能充分发挥材料强度。2.案例分析题（10分）某煤矿一埋深650m的运输大巷，断面为直墙半圆拱，掘进宽度5.0m，高度4.0m。围岩为砂质泥岩，单轴抗压强度25