一、「小区域高应力富含带」理论
深部巷道的破坏并非均匀发生。构造应力、回采支承压力（可达原岩应力的数倍至十倍）、关键层运动与孤岛应力场，会在局部小区域内叠加富含。支护设计须先判明高应力富含带的位置、方向与作用时序，而非全断面均匀加强。项目对影响巷道围岩稳定性的因素归纳为以下十三类：
- 巷道所处的位置
矿井开采深度越来越大，地质条件越来越复杂。
- 回采工作面（动压）影响
回采工作面周围经受回采引起的强烈支承压力作用，围岩应力值可达原岩应力的数倍至十倍。
- 大构造应力
受大构造应力影响的矿区。
- 冲击地压
受冲击地压破坏的巷道。
- 围岩自身强度
软岩的界定、膨胀岩的特性及影响膨胀的因素；围岩泥化与无粘结状态。
- 关键层
关键层下巷道围岩的应力变化，往往对支护体产生突发而巨大的破坏作用；巷道垂直岩层面时，同一巷道内围岩移变量差异很大。
- 复合顶板
围岩差异性大且呈非均质层状赋存，在高应力作用下顶板极易离层、冒落，难以形成承载结构。
- 层状非连续岩体
岩体中的层理面、节理、裂隙、断层等弱面，使岩体沿弱面滑移或脱离，应力应变不连续。
- 「孤岛」回采
孤岛应力场现象对巷道围岩稳定产生多方面不利影响。
- 「危石」
首先沿结构面滑移、失稳，进而产生连锁反应，造成围岩松动失稳的块体。
- 水环境
水对巷道围岩稳定性的影响。
- 混合风流
井下风流环境对围岩的影响。
- 其他因素
掘进过程本身及相邻巷道掘进对围岩的破坏、支护设计不匹配、施工质量弱化支护功能等。
二、锚注支护理论
锚注支护是将锚网喷支护技术和注浆加固技术有机结合：利用中空注浆锚杆、锚索兼做注浆管，以一定压力将注浆材料注入围岩，充实固结岩体的离层和裂隙，提高围岩的强度和完整性，保持锚杆锚索锚固力的稳定，并与锚网喷结合形成新的支护体系。1999 年度获安徽省科学技术进步奖一等奖，2002 年度获国家科学技术进步奖二等奖。
锚注支护机理
- 封闭围岩
浆液封堵围岩裂隙，隔绝空气，防止围岩风化及遇水降低强度。
- 胶结成整体
松散破碎的围岩胶结成整体，提高内聚力、内摩擦角和弹性模量，使围岩成为支护结构的一部分。
- 壁后充填密实
荷载均匀作用于喷层和支架，避免围岩出现应力集中点而首先破坏。
- 多层组合拱
形成喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱，扩大有效承载范围。
- 荷载传递与减轻底臌
拱顶压力传递到两墙和底板，组合拱加厚降低底板荷载集中度，减弱塑性变形。
- 全长锚固
端锚的普通锚杆变为全长锚固锚杆，将多层组合拱联成整体，共同承载。
- 锚杆防腐
水泥浆液凝固产生的碱性使杆体表面生成钝化膜，延长锚杆使用寿命。
- 降低内力
支护结构面尺寸加大，弯矩减小，拉、压应力降低，承载能力和适应性提高。
- 整体稳定
围岩整体性和锚固力提升，在大构造应力作用下保持稳定而不易破坏。
- 复注恢复
长期服务中围岩再次松动、锚固力丧失时，复注浆重新固结围岩，各支护单元工作阻力随之恢复。
三、锚注加固效果
实验室锚注前后对比
较未锚注时提高
17.9 → 36.3 MPa
改善锚杆工作特性。注浆加固为锚杆提供可靠的着力基础，使锚杆对松散岩石的锚固力显著提高。大量测试表明，锚注后锚杆的平均锚固力通常比未锚注时高 3～4 倍。
抑制结构面错动。锚注支护中的锚杆可有效抑制结构面的错动，从而提高围岩整体承载能力。
阻止水的浸蚀。巷道锚注后，浆液封闭围岩裂隙，阻止水对岩体的浸蚀，使岩体强度显著提高。
表 1 锚注加固前后岩体力学指标（实验室试验）
| 指标 | 锚注加固前 | 锚注加固后 | 提高率 |
|---|---|---|---|
| 抗压强度（MPa） | 17.9 | 36.3 | 103% |
| 抗拉强度（MPa） | 1.2 | 1.59 | 32% |
| 粘聚力（MPa） | 2.89 | 6.94 | 140% |
| 内摩擦角（°） | 26.9 | 38 | 41% |
| 弹性模量（MPa） | 2.35×10⁴ | 3.97×10⁴ | 60% |
注：另据同组试验，锚注后取芯率提高 75%～111%。