锚杆支护设计方法讲义.pptx

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1、第1条 顶板必须采用树脂药卷锚固、金属锚杆支护。全长锚固或加长锚固应采用左旋无纵筋螺纹钢高强锚杆支护。顶板锚杆破坏性拉拔力不小于80kN，正常拉拔力不小于60kN。靠巷道两帮的顶锚杆，宜向煤帮倾斜1020度（与铅垂线夹角），其它顶锚杆应尽可能与岩层层面垂直。避免顶锚杆沿岩层层面布置。第1页/共10页顶角锚杆倾斜的作用：顶角锚杆倾斜的作用：v使锚固端位于两帮使锚固端位于两帮上方稳定的区域，锚上方稳定的区域，锚杆锚固力大；杆锚固力大；v显著减小两顶角处显著减小两顶角处的剪应力；的剪应力；v避免钻孔诱导顶板避免钻孔诱导顶板破坏面的形成。破坏面的形成。第2页/共10页第2条巷帮支护：类围岩巷道巷帮必须

2、支护。除工作面切眼可以使用竹锚杆外，其余煤层巷道不允许使用竹、木锚杆。木锚杆普通拉拔力不小于10kN；金属锚杆的普通拉拔力不小于40kN。第3条锚索的预紧力不得小于100kN120kN第4条对于复杂、困难地质条件的锚杆支护巷道，应优先选择小孔径预应力锚索作加强支护。第3页/共10页而类围岩巷道在基本支护形式的基础上，必须另加锚索加强支护。复杂、困难地质条件有：复合顶板、断层等构造带附近、综采开切眼、拆除扩巷、沿空掘巷、大跨度硐室、皮带机头机尾、车场等扩巷段，破碎、易风化、潮解、遇水膨胀及弱化的围岩等。第5条 锚杆孔径与锚杆杆体直径之差宜在612mm范围内当螺纹钢锚杆直径为2022mm时，钻孔直

3、径2633mm，即锚固剂环形厚度在611mm之间，锚固力最大，锚固剂环形厚度以56mm时最好第4页/共10页（2）理论计算法根据悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论计算锚杆长度、间排距、破断载荷等。悬吊理论机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上，以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量第5页/共10页长度：L=L1+H+L3；H锚杆有效长度；f 3时 H=或取松动圈厚度间排距：a=，Q为设计锚固力；k为安全系数,L2即H。杆体直径：该方法设计的锚杆强度一般偏小，用于锚索设计往往显得强度不足 第6页/共10页（2 2）组合梁理论）组合梁理论 机理：机理：将锚固范

4、围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。缺点：缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；随着围岩条件的变化，在顶板较破碎、连续性受到破坏时，组合梁也就不存在了。适用条件：层状地层顶板在相当距离内不存在稳定岩层，悬吊作用处于次要地位。第7页/共10页3 按挤压加固拱理论：,锚杆在松散体中控制角，取为45；支护能力估算：拉麦公式单位面积的承载强度P为式中 破裂锚固体强度，按最软围岩验算，取=10MPa；b组合拱厚度；R巷道的半径或1/2宽度。第8页/共10页（3）动态系统设计方法首先进行地质力学评估（含地应力测试），将地质力学参数、锚杆参数等输入计算机数值模拟软件，以围岩强度强化理论为依据，按控制围岩变形效果和经济合理的原则选择最优方案，组织施工，并对巷道围岩稳定状况和锚杆载荷监测，根据监测反馈信息确定是否调整锚杆支护参数，经反复实践，在动态中修改完善设计。第9页/共10页感谢您的观看！第10页/共10页