
fAAA锚杆支护理论与工程实践.ppt
88页锚杆支护理论与工程实践主 要 内 容1 锚杆支护发展锚杆支护发展2 锚杆支护理论锚杆支护理论3 锚杆支护体系锚杆支护体系4 锚杆支护巷道冒顶调查分析锚杆支护巷道冒顶调查分析5 设计方法设计方法6 施工施工7 监测监测1奴喘刊未纸玄柑挑瑰样辖褪摩殆栓早萎狡灵噶赞嘲映缺趋戏秘倍巨壤表朋fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践1995年时国内外状况年时国内外状况u澳、美、英锚杆支护比重已达90%以上,德、俄、波正在大力发展,比重在50%以上;我国为15.15%(低水平)1 锚杆支护发展锚杆支护发展2喀龚纯撂奈杯缸瓶龙借坚喊船瓣遏缉荡享钟埠陆汀契半郴萤妈氢楔筑贿价fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践u世界上最早使用锚杆并以锚杆作为唯一的煤矿顶板支护方式的国家u美国最早开创性地使用锚杆可以追溯到本世纪30年代初,1943年开始有计划有系统地使用锚杆u1947年在原美国矿务局研究中心旨在减少顶板事故的努力下锚杆受到普遍欢迎在不到2年的时间内,锚杆在采矿工业中得到普及国外国外美国美国3耳啊乡决莹箕址却炊挑状让嫂绑僻阻蔼沿轧袄札钙伦椭络缨秩生杰裤拖巾fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu6060年代末年代末发明树脂锚固剂发明树脂锚固剂,锚杆使用的相当一部分,锚杆使用的相当一部分比例都是以树脂锚固剂全长胶结的形式。
比例都是以树脂锚固剂全长胶结的形式uu在在7070年代末,美国首次将涨壳式锚头与树脂锚固剂年代末,美国首次将涨壳式锚头与树脂锚固剂联合使用,使得锚杆具有很高的预拉力,锚杆的联合使用,使得锚杆具有很高的预拉力,锚杆的高高预拉力预拉力可以达到杆体本身强度的可以达到杆体本身强度的50%50%~~75%75%4澄嘴愧极该注岸豫绞李扶炎卖汉冉乔膳稽酋端凌沿鳞斋涂窘逞瘸汕垦韦明fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践美国锚杆技术精髓-美国锚杆技术精髓- “两高一大两高一大”uu高强度高强度uu高预拉力高预拉力uu大排间距大排间距uu支护领域的专业化、产业化支护领域的专业化、产业化uu锚杆设计、制造、服务一体化锚杆设计、制造、服务一体化uu锚杆等支护产品精细加工,而非材料消耗、废品利用锚杆等支护产品精细加工,而非材料消耗、废品利用uu 支护手段多样化、多系列,以适应各种不同的条件支护手段多样化、多系列,以适应各种不同的条件uu 高新技术用于锚杆设计高新技术用于锚杆设计美国的成功经验美国的成功经验5现拒狰滤机可补叼汁偶栈浆为讲妮饲壶畜菇缝姻碍党蹬阂欺么淄狗翌呛哲fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu19521952年大规模使用机械式端部锚固锚杆(楔缝式、倒年大规模使用机械式端部锚固锚杆(楔缝式、倒楔式、涨壳式),锚固力变化大、支护刚度小、可靠楔式、涨壳式),锚固力变化大、支护刚度小、可靠性差。
但最终证明英国较软弱的煤系地层不适宜用机性差但最终证明英国较软弱的煤系地层不适宜用机械式锚杆械式锚杆uu到到6060年代中期,英国逐渐开始不使用锚杆支护技术年代中期,英国逐渐开始不使用锚杆支护技术uu19871987年,由于煤矿亏损,煤矿私有化英国煤炭公司年,由于煤矿亏损,煤矿私有化英国煤炭公司参观澳大利亚煤矿,引进澳大利亚锚杆技术,在全行参观澳大利亚煤矿,引进澳大利亚锚杆技术,在全行业重新推广锚杆支护,煤矿开始盈利业重新推广锚杆支护,煤矿开始盈利英国英国6狐董凉冗宙溃撼子助札厂驭纸伞谅纲酌冶薄铡挣疏销工杭逸均懦搏樊荣关fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu主要推广全长树脂锚固锚杆,强调锚杆强度要高主要推广全长树脂锚固锚杆,强调锚杆强度要高uu其锚杆设计方法是将地质调研、设计、施工、监测、信其锚杆设计方法是将地质调研、设计、施工、监测、信息反馈等相互关联、相互制约的各个部分作为一个系统息反馈等相互关联、相互制约的各个部分作为一个系统工程进行考察,使它们形成一个有机的整体,形成了锚工程进行考察,使它们形成一个有机的整体,形成了锚杆支护系统的设计方法杆支护系统的设计方法。
澳大利亚澳大利亚7彭斌巾披蚌渤慨骸操彤谜工堰戴央坷狮耕用淌亡伤勇婿驯尝雪除脾边疼档fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu自自19321932年发明U型钢支架以来,主要采用U型钢支架年发明U型钢支架以来,主要采用U型钢支架支护巷道,支护比重达到支护巷道,支护比重达到90%90%以上uu自自8080年代以来,由于采深加大,U型钢支架支护费用年代以来,由于采深加大,U型钢支架支护费用高,巷道维护日益困难,开始使用锚杆支护高,巷道维护日益困难,开始使用锚杆支护uu8080年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区试验成功年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区试验成功德国德国8腻啪越粹越控噪段页齿棠米锥眶激同吻寨邢仔材丛诵碴艺行盼沫胡洁缘框fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu采用高强度、超高强度材料制造锚杆,加工精细,采用高强度、超高强度材料制造锚杆,加工精细,将锚杆作为产品、实现了产业化、商品化,而不将锚杆作为产品、实现了产业化、商品化,而不是简单的支护材料,并形成适用于不同条件的系是简单的支护材料,并形成适用于不同条件的系列化产品列化产品uu形成一整套比较科学的设计方法,以巷道围岩地形成一整套比较科学的设计方法,以巷道围岩地质力学评估及井下实测数据为基础,强调最大水质力学评估及井下实测数据为基础,强调最大水平应力在巷道布置与支护参数设计上的应用。
平应力在巷道布置与支护参数设计上的应用国外锚杆支护的发展现状国外锚杆支护的发展现状—成功经验成功经验9坪行摇拭刚评壶油汾拌狗腔造芋毒锐案灼嗽择铀积员揖柴媒汾删擞圈搓孵fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践uu采用可靠的监测手段,大力推广应用顶板光纤窥采用可靠的监测手段,大力推广应用顶板光纤窥视仪、顶板离层指示仪、围岩深部多点位移计、视仪、顶板离层指示仪、围岩深部多点位移计、测力锚杆等监测仪器测力锚杆等监测仪器uu坚持科学管理,严格质量监测,形成了从理论到坚持科学管理,严格质量监测,形成了从理论到实践的完善的锚杆支护技术体系实践的完善的锚杆支护技术体系uu有比较可靠的配套机具,采用掘锚一体化联合掘有比较可靠的配套机具,采用掘锚一体化联合掘进机或性能良好的单体锚杆钻机,满足施工要求,进机或性能良好的单体锚杆钻机,满足施工要求,并能实现快速掘进并能实现快速掘进10珍剑胀宪税谊肇句兆芯锌逝揉摊振瞳浩背扬控柴龋务精遏匆煮驰产拦诬孙fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践国内支护发展支护发展 2个阶段:以个阶段:以1995年引进澳大利亚锚杆支护技术为年引进澳大利亚锚杆支护技术为分界点。
之前机械锚固、钢丝绳砂浆锚杆以及开发分界点之前机械锚固、钢丝绳砂浆锚杆以及开发研制的快硬水泥锚杆;之后高强度树脂锚固锚杆)研制的快硬水泥锚杆;之后高强度树脂锚固锚杆) 锚杆支护理论、锚杆支护设计方法、施工机具、小锚杆支护理论、锚杆支护设计方法、施工机具、小孔径预应力锚索加强支护、锚杆孔径、锚固剂及锚固孔径预应力锚索加强支护、锚杆孔径、锚固剂及锚固方式、监测技术等均发生了变化方式、监测技术等均发生了变化Ø美国、澳大利亚接近美国、澳大利亚接近100%100%,英国,英国80%80%,美国锚杆,美国锚杆支护为巷道顶板的唯一支护方式支护为巷道顶板的唯一支护方式Ø我国我国1995年时约年时约15.15%15.15%,目前约,目前约50% 11犁旁疟要付国誊设稼爪偷的忌吊莲咽惰取筋掐阿界痊匀驾之绍吵犬斧秉拴fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 锚杆支护使用范围锚杆支护使用范围 Ⅰ、、Ⅱ、、Ⅲ类全面推广,类全面推广,Ⅳ、、Ⅴ类得到推广应用类得到推广应用Ø综放沿空掘巷锚杆支护综放沿空掘巷锚杆支护Ø软弱、破碎煤巷锚杆支护软弱、破碎煤巷锚杆支护Ø三软煤巷锚杆支护三软煤巷锚杆支护Ø深井煤巷锚杆支护深井煤巷锚杆支护12宽销避镣炳插优纬陪顷垛嫌是坎人证椒卷晋酷肝崔锹嫉竣强旷这案慧垢易fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践锚杆支护效果锚杆支护效果 锚杆支护与架棚支护相比,其优越性表现在:锚杆支护与架棚支护相比,其优越性表现在:Ø 属于主动支护属于主动支护Ø 将巷道围岩变成承载体将巷道围岩变成承载体Ø 对巷道不规则断面适应性强对巷道不规则断面适应性强Ø巷道围岩变形量显著减小,安全生产得到保证,大幅巷道围岩变形量显著减小,安全生产得到保证,大幅度减少度减少 了冒顶、瓦斯、火灾事故了冒顶、瓦斯、火灾事故Ø简化巷道布置,减少岩石工程简化巷道布置,减少岩石工程Ø实现沿空掘巷,提高煤炭资源采出率,延长矿井寿命实现沿空掘巷,提高煤炭资源采出率,延长矿井寿命 锚杆支护具有巨大的技术经济效益和社会效益,是锚杆支护具有巨大的技术经济效益和社会效益,是我国煤炭行业继综合机械化之后的第二次我国煤炭行业继综合机械化之后的第二次支护技术革命支护技术革命13雹哭冰易减七钱志嘲县臆墒歼烯书聋妊日洲肥丁拔焦大畸抹禄糖菌矫蛾杂fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践拱型可缩性支架破坏木支架严重损坏支架破坏实况架棚巷道变形和支架损坏情况架棚巷道变形和支架损坏情况14沦钵钠臼琢硫劝触砌秀好睦写贰柬荒惩变袱爵权畅扬洗鸭蟹撞哗炽壕噶窗fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践沿空掘巷维护状况沿空掘巷维护状况15播袭灯蜒器嘲喝命例叮哎吏幅上悉撕著半厕彩录甩船羞讣拥丢叮婶植卫脱fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践锚杆支护巷道维护状况锚杆支护巷道维护状况16诡噶棱蚤藻沏玖惜贷晃堤瞅牺当唆诗虐鸦酝阂凯际乃式臭岔补鹃屠魄佩玻fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践2 锚杆支护理论17菜洞男遁髓储遁娇金稠序布夕抛责州埠咖凰县腿唇德醛锥炽使赋荔浪肿宛fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((1)悬吊理论)悬吊理论机理:将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上,以机理:将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上,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。
力来自被悬吊的岩层重量缺点:没有考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与缺点:没有考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体分开原岩体分开18咸拄汉濒参称顽瞪滤沁魏阻渤是崩莎撕尼冷唁赋拾讽赁忘靶专逞炉薛溶唁fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((1)悬吊理论)悬吊理论适用条件:适用条件:锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层19银涛固版沈伦蕊雀汀帅江顿贰腹娱醋绝几雏篮蘸蝇上攒抛假骤垮维欢硅疡fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)组合梁理论)组合梁理论机理:将锚固范围内的岩层挤紧,增加岩层间的摩擦力,机理:将锚固范围内的岩层挤紧,增加岩层间的摩擦力,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,提高其自撑能力将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层(组合梁)自撑能力将几层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曲应变和应力都将大大减小,组合梁的挠度亦减小缺点:将锚杆作用与围岩的自稳作用分开;在顶板较破碎、缺点:将锚杆作用与围岩的自稳作用分开;在顶板较破碎、连续性受到破坏时,难以形成组合梁。
连续性受到破坏时,难以形成组合梁适用条件:适用条件:•层状地层层状地层•顶板在相当距离内不存在稳定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岩层,悬吊作用处于次要地位20误贯拍店瞧郸氦肘醋徒孪蓉抛曼顺辈愧剧旱串劣霸衫面敦缔庇拦狠耳员磁fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((3)组合拱理论)组合拱理论机理:在破碎区安装预应力锚杆时,在杆体两端将形成机理:在破碎区安装预应力锚杆时,在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力,如果沿巷道周边布置锚杆群,只圆锥形分布的压应力,如果沿巷道周边布置锚杆群,只要铺杆间距足够小,各个锚杆形成的压应力圆锥体将相要铺杆间距足够小,各个锚杆形成的压应力圆锥体将相互交错,在岩体中形成一个均匀的压缩带,即承压拱,互交错,在岩体中形成一个均匀的压缩带,即承压拱,这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载在承压拱内的岩石径向及切向均受压,处于三向应力状在承压拱内的岩石径向及切向均受压,处于三向应力状态,其围岩强度得到提高,支撑能力也相应加大态,其围岩强度得到提高,支撑能力也相应加大缺点:缺点:一般不能作为准确的定量设计。
适用条件:适用条件:顶板无稳定岩层21均啥硕留秘姻莽粘虫些材扼醛蜜帛构淋封烁缠斗肥氏铣塌野劲件翔茸挽欣fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((4)最大水平应力理论)最大水平应力理论机理:矿井岩层的水平应力通常大于垂直应力,水平机理:矿井岩层的水平应力通常大于垂直应力,水平应力具有明显的方向性在最大水平应力作用下,顶应力具有明显的方向性在最大水平应力作用下,顶底板岩层易于发生剪切破坏,出现错动与松动而膨胀底板岩层易于发生剪切破坏,出现错动与松动而膨胀造成围岩变形,锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层膨造成围岩变形,锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动胀和垂直于轴向的岩层剪切错动22节灭痈民缩诊枫斧技摘花尤疾赠韧仿鲤处傍际隆锰澄烯菩核忆焙胎赔秸勾fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((4)最大水平应力理论)最大水平应力理论23讨缆券衬滋杉巧斤宽揩告免酗近磊出位我彩闷栗履茬驶题加东包充砰鞋琢fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践围岩与支护强度的关系围岩与支护强度的关系围岩与支护强度的关系围岩与支护强度的关系随支护强度增加,围岩的极限强度和残余强度提高,随支护强度增加,围岩的极限强度和残余强度提高,随支护强度增加,围岩的极限强度和残余强度提高,随支护强度增加,围岩的极限强度和残余强度提高,围岩残余强度提高到一定程度就能保持巷道稳定。
围岩残余强度提高到一定程度就能保持巷道稳定围岩残余强度提高到一定程度就能保持巷道稳定围岩残余强度提高到一定程度就能保持巷道稳定5)锚杆支护围岩强度强化理论)锚杆支护围岩强度强化理论24梨木隧晰浸私韩颧锭恒颊娃魂亮凿羌元掷姑酋章副棱帖惩孺液拆醉滨旧臂fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((5)锚杆支护强度强化理论)锚杆支护强度强化理论 锚杆与围岩相互作用,形成锚杆锚杆与围岩相互作用,形成锚杆—围岩的共同承载围岩的共同承载结构,改善锚固体力学性能,提高锚固体峰值强度和残结构,改善锚固体力学性能,提高锚固体峰值强度和残余强度,特别是残余强度的提高,有效提高围岩的自承余强度,特别是残余强度的提高,有效提高围岩的自承能力,控制围岩塑性区、破碎区发展,促使巷道围岩由能力,控制围岩塑性区、破碎区发展,促使巷道围岩由不稳定状态向稳定状态转变不稳定状态向稳定状态转变 25壳勘祷鸯侣销局棺参股答垒杯矫尖判甲巍加许身谎毛萌忍阳汾脑租怠胀麻fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 锚固体锚固体C C、、 、、C C* *、、 * * 随锚杆支护强度随锚杆支护强度 t t的增加而提高。
的增加而提高不同锚杆支护强度下锚固体破坏前的不同锚杆支护强度下锚固体破坏前的C、、 值值 锚杆支护强度锚杆支护强度 t / MPa00.060.080.110.140.170.22等效内聚力等效内聚力C / MPa0.34660.35680.36260.36770.38280.37730.3869等效内摩擦角等效内摩擦角 / °31.5131.5333.5135.5737.1438.840.4不同锚杆支护强度下锚固体破坏后的不同锚杆支护强度下锚固体破坏后的C*、、 * 值值锚杆支护强度锚杆支护强度σt / MPa00.060.080.110.140.170.22等效内聚力等效内聚力C* / MPa0.01680.01820.01830.01840.01860.01940.021等效内摩擦角等效内摩擦角 */ °31.5131.5333.5135.5737.1438.840.426泻砷隙河适霞契而慎万逸解捕爸宽野叫说裸扰芳规训专谴劲挖员争讨糕叼fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践图图 锚固体应力应变曲线图锚固体应力应变曲线图注:曲线上数字为锚杆支护强度注:曲线上数字为锚杆支护强度σt((MPa)) 锚固体强度随锚杆支护强度锚固体强度随锚杆支护强度σt 的提高而得到强的提高而得到强化,达到一定程度就可保持围岩稳定。
化,达到一定程度就可保持围岩稳定锚固体锚固体 1、、 1*的表达式:的表达式:式中:式中: 1 —— 锚固体极限强度,锚固体极限强度,MPa,, 1*——锚固体残余强度,锚固体残余强度,MPa t —— 锚杆支护强度,锚杆支护强度,MPa 提高支护强度提高支护强度 t ,可使,可使C、、C*、* 提提高;它们的提高,使高;它们的提高,使 1、、 1*显著增强显著增强 发展高(超高)强发展高(超高)强度锚杆,提高支护强度度锚杆,提高支护强度 t 、围岩更加稳定围岩更加稳定27欺支给蛮悸酥镭茵葫妆埋铃茄阂抓废赌洞忽愚稳棠绽温柴己铁夸范冕树崭fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践3 锚杆支护体系锚杆支护体系28恫坤肋橇怖沥掸泄析庐枉洗兹堡敛钻锰哥凿涨狐该穆仟恋早蚂母康昌稍则fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践3.1 锚杆的结构类型1)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆 ⑴钢筋砂浆锚杆 ⑵钢丝绳砂浆锚杆 钢筋或钢丝绳砂浆锚杆是全长锚固型锚杆。
设计锚固为为30~50KN29劫七谣渐抓诣倘塑银却悍踞助锯竖箱怖蚌绪鼓芋吻砧劈湃粹浙全跪迢溯竣fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践2)全属倒楔式锚杆 由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成,属端头锚固型,安装后可立即承载,可回收锚固力达40kN左右常用于围岩比较破碎,需要立即承载的地下工程 30函堂狸轩朔脚满尾琅斗雪狭亡戍房朔溺店脖歧缺般康苫匆慕颅凡韭上大兔fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践3 3)) 楔缝式锚杆楔缝式锚杆 楔缝式锚杆结构1-杆体 2-楔缝 3-丝扣 4-楔子 5-垫板 6-螺母31譬鱼悬捣猩赊厂盅号朽心蚊弃棱浓慑淋督进颅抗氓靡唇阔瑰波挪佳凋粕随fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践4 4)) 胀壳式锚杆胀壳式锚杆 u 胀胀壳壳式式锚锚杆杆::靠靠锥锥形形螺螺帽帽前前移移迫迫使使胀胀壳壳向向左左右右张张开开、、楔楔嵌嵌入入孔孔壁壁锚锚杆杆结结构构较较复复杂杂,,对对围围岩岩能能及及时时支支护护锚锚固固力力一一般般为为5050~~100kN100kN可可回收 杆体涨圈垫圈楔形螺母32霄顾赞防葬徽渝窑血蝗阴事滁组县汽歧棺晦跨挣忻玄回湿巴祷吁贵均四爬fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践5 5 )两瓣涨圈式锚杆)两瓣涨圈式锚杆 33稻赚没筒淘铭辰譬逝夺譬屑伊饺皇苍就刮装茨撅呜哮轩脊杭格韦勉涵湛雍fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 用树脂为粘结剂,在固化剂和加速剂的作用下,将锚杆用树脂为粘结剂,在固化剂和加速剂的作用下,将锚杆的头部粘结在锚杆孔内。
端头锚固型树脂锚杆是由树脂药包的头部粘结在锚杆孔内端头锚固型树脂锚杆是由树脂药包和杆体组成和杆体组成 6 6)树脂锚杆)树脂锚杆34铭熔钵承宏兼挤镍牌常堕枷檀谆札沥瘴达讲庸堕笆泞谈防窃跪淬全择察然fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践7 7 )注浆锚杆)注浆锚杆 35净巷掂让娘遗误这苗痴吏楔颗傅唬访舵彻阁匆痛迸颁宙洞究踏犹落络屡澄fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践快硬水泥锚杆的杆体结构与树脂锚杆相同,是端头锚固型锚杆 8 8)快硬膨胀水泥锚杆)快硬膨胀水泥锚杆36上涪厢纶芍谐疑尺镣抱黍虱臆闲烂猜从托鸣滞丸谁膏趣呻件舰殃雪栋狱泛fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 管缝式锚杆是采用高强度钢板卷压成带纵缝的管状杆体外径38.1㎜,用凿岩机强行压入比杆径小2~3mm的锚孔,为安装方便,打入端略呈锥形由于管壁弹性恢复力挤压孔壁而产生锚固力,属全长锚固型锚杆 对地层横向错动,有良好适应能力,钻孔变弯曲,锚固得更牢 9 9)管缝式锚杆)管缝式锚杆37耐尘酥段闹仅酚圆扮臆钵蔼铁似想氰迫孺腔鲸阮瞄索燃符诞凑甘曼儒娱隋fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ⑴⑴结构可伸缩式锚杆结构可伸缩式锚杆。
这种锚杆是对杆件、内锚头、外锚头及托板等构件采用特殊结构实现可伸缩的目的 1010)可伸缩式锚杆)可伸缩式锚杆38自借员擎筷岸歉离灸革墒散副慧僳佛电溪秋俊科屠毗业祈啃乞吃站奇狱碴fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)杆体可伸缩锚杆)杆体可伸缩锚杆 用优质钢材,并对材料进行专门加工处理,可制成较大延伸率的锚杆杆体39前仇驴秆按赂私麓姬搀灌缓识逗惠辞钧湍印投锐牧里臆蚜李员坯翌贩而孤fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践11)其它锚杆l水力膨胀式锚杆l胀裂式速效预应力锚杆l玻璃钢锚杆l中空自钻式锚杆 40偿渝譬季拣号耳绎狙柳附谋令魔研策券郝窄崇豹忙援西至肄木惦佩绘欠庙fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践玻璃钢锚杆水力膨胀锚杆将无缝钢管轧制成双层异形杆体,然后注入压力25~30MPa的高压力水,使异形钢管锚杆膨胀变形,紧紧地镶嵌在锚孔的岩壁上41腺微诵臃玲蝇鲜夯藏次善都疤写蚜峨柔唤炬固淋割立砖隆漱叠赌镣椎酸廓fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践3.2 目前我国锚杆支护体系及要求目前我国锚杆支护体系及要求((1)锚杆)锚杆Ø高强度、大直径。
破断载荷一般在高强度、大直径破断载荷一般在200~ 300kN以以上,近年应用破断载荷上,近年应用破断载荷400kN以上的锚杆以上的锚杆Ø延伸率均大于延伸率均大于15% Ø锚杆直径锚杆直径20~22mmØ稳定性较高、维护要求低、服务时间短的巷道可稳定性较高、维护要求低、服务时间短的巷道可以采用以采用Q235圆钢制造圆钢制造42莫墨尔岳巨薄妨摇落晤税售聂音威午躬祭捏障忱赏职珐叁吸罩缆馏呛常敲fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø采用左旋、无纵筋高强度螺纹钢锚杆,等强(锚采用左旋、无纵筋高强度螺纹钢锚杆,等强(锚杆尾部螺纹部分采用墩粗或热处理、滚丝)杆尾部螺纹部分采用墩粗或热处理、滚丝)Ø锚杆成套:锚杆成套:杆体杆体、、托盘托盘(钢板轧制,厚度根据矿(钢板轧制,厚度根据矿压确定)、压确定)、球形垫圈球形垫圈(铸钢)、(铸钢)、减摩垫圈减摩垫圈((1个聚个聚氨酯、氨酯、1个铝合金)、个铝合金)、螺母螺母(高强度、快速安装螺(高强度、快速安装螺帽)帽)43蛹烯庇米瞎土懦事涕绘胳修塌攒晦咖凸沁咯钵牟愤穴卸阜瓶宛胆卢扩神滑fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((2)锚固剂及锚固方式)锚固剂及锚固方式Ø锚固剂:树脂药卷,一般采用凝结速度为超快与中速锚固剂:树脂药卷,一般采用凝结速度为超快与中速的树脂药卷配合。
的树脂药卷配合44疫群取众痰工券掩掂昆厂锦葱饭塌凛应习略却胡且泉戮混蛀练膘姐氮秀臻fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践锚固方式锚固方式锚固方式锚固方式Ø全长锚固全长锚固全长锚固全长锚固:锚杆中部受力最大;增阻速度快具有较:锚杆中部受力最大;增阻速度快具有较大的抗剪切能力增加岩层间的法向力,阻止层间错大的抗剪切能力增加岩层间的法向力,阻止层间错动,防止离层在锚固范围内锚杆伸长动,防止离层在锚固范围内锚杆伸长1mm,可产生,可产生10~~20kN的锚固力,支护刚度大的锚固力,支护刚度大Ø端头锚固:端头锚固:Ⅰ~~Ⅱ类全长或加长锚固:全长或加长锚固:ⅢⅢ~~ⅤⅤ类类uu约束围岩的径约束围岩的径向膨胀和横向向膨胀和横向剪切剪切45县墩巨底渤檄蚂虎濒拄姿篙炳验酪勒鳖停嘱周逝愿迈揭拉谗亭辖啃琶衙芬fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø使用药卷长度一般使用药卷长度一般CK2335、、Z2360mm,复合顶板一,复合顶板一般采用双速般采用双速2360和和Z236046隙摧补箔绽官弃番式胶挛玄彩伤孔屑概炼厢掳谗啄斜蜕记桃蚌簿阔芹融瘟fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((3)三径匹配)三径匹配ü 钻孔直径比锚杆直径大钻孔直径比锚杆直径大6~~10mmü 钻孔直径比树脂药卷大钻孔直径比树脂药卷大6mm左右左右ü一般钻孔直径一般钻孔直径29mm,锚杆直径,锚杆直径20、、22mm,树脂,树脂药卷直径药卷直径23mm。
锚固力与钻孔直径、锚固力与钻孔直径、锚杆直径的关系锚杆直径的关系47砒勘柠近驯吩萌夫说迭踊航疆嗅仇铺遁殷现粤虫损绦旋珍云藐赂狮衙递引fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((4)网及钢带)网及钢带Ø网:采用金属网、塑料网严禁将最前排锚杆网:采用金属网、塑料网严禁将最前排锚杆螺帽松开或等待后压网螺帽松开或等待后压网Ø钢带:钢筋梯子梁、钢带:钢筋梯子梁、M型钢带、型钢带、W型钢带等型钢带等要求钢筋梯子梁采用要求钢筋梯子梁采用高强度高强度焊条焊接,防止开焊条焊接,防止开焊钢带的厚度或钢筋直径根据矿压确定钢带的厚度或钢筋直径根据矿压确定48涉狂偶抄魂迎侨穷硷湍园茁钝镐淘干忆更贷凛呻翅永史茫苯酉蔡微索趁犁fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((5)施工机具)施工机具Ø机载锚杆钻机机载锚杆钻机Ø钻机钻机 顶板:风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机顶板:风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机 两帮:强力煤电钻、帮锚杆钻机两帮:强力煤电钻、帮锚杆钻机Ø钻头:合金钢钻头、金刚石钻头钻头:合金钢钻头、金刚石钻头Ø钻杆:钻杆:B19、、B22六方中空合金钢钻杆六方中空合金钢钻杆Ø安装器:顶板锚杆采用锚杆钻机,帮锚杆采用风炮安装器:顶板锚杆采用锚杆钻机,帮锚杆采用风炮Ø联接器:快速联接器联接器:快速联接器联接器联接器快速安装螺母快速安装螺母49翘候港堂揩铜布蔑正贯啮琶淑俯谎苹苛瓷察瘪监噪硒捞篷砖靛惯怎杆磊丑fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((5)施工机具)施工机具Ø顶板钻机:风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机顶板钻机:风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机 两帮钻机:强力煤电钻、帮锚杆钻机两帮钻机:强力煤电钻、帮锚杆钻机当当当当f<8f<8,优先选用锚杆机;当,优先选用锚杆机;当,优先选用锚杆机;当,优先选用锚杆机;当f ≥8f ≥8时,宜选用凿岩机。
时,宜选用凿岩机时,宜选用凿岩机时,宜选用凿岩机锚杆安装:应采用锚杆机,严禁采用凿岩机锚杆安装:应采用锚杆机,严禁采用凿岩机锚杆安装:应采用锚杆机,严禁采用凿岩机锚杆安装:应采用锚杆机,严禁采用凿岩机50潘弯乏萎彰绢扮儒剧迫盘缔此陌亲裸牵菇丰煌筹堕厩时煌尺边建缉儒瀑琶fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践ØØ钻头:合金钢钻头、金刚石钻头钻头:合金钢钻头、金刚石钻头钻头:合金钢钻头、金刚石钻头钻头:合金钢钻头、金刚石钻头在在在在f<6f<6时,使用两种钻头钻速基本一致,而普通型时,使用两种钻头钻速基本一致,而普通型时,使用两种钻头钻速基本一致,而普通型时,使用两种钻头钻速基本一致,而普通型钻头消耗费用低,因此应优先选用普通型钻头;在钻头消耗费用低,因此应优先选用普通型钻头;在钻头消耗费用低,因此应优先选用普通型钻头;在钻头消耗费用低,因此应优先选用普通型钻头;在6≤f ≤86≤f ≤8时,使用金刚石钻头的钻速提高时,使用金刚石钻头的钻速提高时,使用金刚石钻头的钻速提高时,使用金刚石钻头的钻速提高4 4倍以上,倍以上,倍以上,倍以上,而且费用接近,因此应优先选用金刚石钻头。
而且费用接近,因此应优先选用金刚石钻头而且费用接近,因此应优先选用金刚石钻头而且费用接近,因此应优先选用金刚石钻头51赞裹慕七陋姐寄笺侠椰秒束税专痴晕魂意夺漱丈跟架矽硝盏腿蝇准焕继酋fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((6)小孔径预应力锚索加强支护)小孔径预应力锚索加强支护Ø 是一种主动加强支护是一种主动加强支护Ø 以锚杆支护为主,以锚索为辅以锚杆支护为主,以锚索为辅Ø 树脂锚固端加粗,钻孔与锚索直径不匹配树脂锚固端加粗,钻孔与锚索直径不匹配Ø 锚固在稳定煤岩层中均可以锚固在稳定煤岩层中均可以Ø 高应力巷道可以采用直径高应力巷道可以采用直径18mm的锚索的锚索52否酪馁农黍伐倾去捆槐肉万渝蓑靠颂呀翁阜啦抉朋癸偶烁崭肚幌丛呻赃肆fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((7)桁架支护)桁架支护①①桁架改变顶板的应力状态,拉应力将减小,甚桁架改变顶板的应力状态,拉应力将减小,甚至出现压应力;至出现压应力;②②预紧力增加裂隙体间的摩擦作预紧力增加裂隙体间的摩擦作用,提高顶板稳定性;用,提高顶板稳定性;③③提高顶板两肩窝的抗剪提高顶板两肩窝的抗剪切能力,防止剪切冒落。
切能力,防止剪切冒落 53跺富债邪色需凋骚非动渴簧昂洁溶汇洞滔煞皆篱去纫焦灾窍糜皱陵哼挟啤fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践单式双拉杆桁架锚杆 1—锚头;2—锚杆;3—托架;4—水平拉杆 54雪蛆懂龙糙挖迅邢炸韦彪港狐拆纵突纲秆涨宠弟馏欣硬株弯狙芝狱瞬藏酌fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践复式桁架锚杆 1—锚杆;2—拉杆;3—拉紧器;4—垫木 55宜糠本蒲住云纠婿臭映眨遭杀甥王擞胜奥辙遁傅吐戎嗽堕床剃吗赔锐素烯fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践交叉桁架锚杆 56寄涂继稚头咒徽肠猫宣行羊潜蟹奔周儡倍新光线撂墟琵仍举巷豁朋萎慑渴fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践4 锚杆支护巷道冒顶调查分析(参考贾明魁博士学位论文)(参考贾明魁博士学位论文)57毫贿鸟弓耀董裁诧娠上阅沿蕉塌权拨弧诽馏妈挤袜石伟婿撵呆捧你蓟痘砰fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践4 锚杆支护巷道冒顶调查分析(参考贾明魁博士学位论文)(参考贾明魁博士学位论文)18个矿区调研结果开滦、铁法、大同、汾西、潞安、晋城、邢台、平顶山、鹤壁、郑州、徐州、淮南、淮北、兖州、新汶、邯郸、焦作、义马等58勃姚坟跨掘粪砂猿乱滇聘峙录宙撇牵厅戎烩状拈炼恬豪犀休讹胳堤囚蛇繁fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((1)岩层组合劣化型)岩层组合劣化型l 非稳定岩层变厚超过锚杆(索)长度非稳定岩层变厚超过锚杆(索)长度–冒顶原因:直接顶板泥岩厚度由设计时的4.4m变为冒顶时的6.3m, 超过了设计的 锚索长度(5m)–共发生48起,占总事故数的29.63%。
59化洲爬娱碰逢绣僳败帐菌芋晤溜椽邱呛衷于纤工捶噬着消隐替锌花愉驭噬fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((1)岩层组合劣化型)岩层组合劣化型l 稳定岩层变薄稳定岩层变薄–冒顶原因:9#与10#煤层间设计时粉砂岩厚7~9m变为冒落时的4.06m锚索锚在了煤层中,锚固能力大大降低.冒落长40m,宽6m,高6.5m.–此类事故共发生19起,占总事故数的11.73%60伎芬苇糖盐缚衍咐孝帛官雕论喉抬疟苦绽雇奢顾捣磐幂抑贼跋枫防伯姻剃fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((1)岩层组合劣化型)岩层组合劣化型l顶板一定范围内出现软弱夹层顶板一定范围内出现软弱夹层–此类事故共发生32起,占总事故数的19.75%–冒顶原因:直接顶板泥岩与基本顶砂岩间突然出现50mm厚的一层煤线长9.4m,宽4.2m,高2.35m61栅毡腆沉咳躁卖浸弟债哆遏碌钓老卫温晃啪政迷淖侨菇唉胺终群谣讼筒蒸fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)岩层结构缺陷型)岩层结构缺陷型 l顶板出现小断层顶板出现小断层–此类事故共发生15起,占总事故数的9.26% 。
62芍豹丘嘛塌授敦鸡诛月糜砍停任仁杭融闸刊摊前拧印椿洼孽蛔阔凤局过垢fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)岩层结构缺陷型)岩层结构缺陷型 l巷道附近出现隐含小断层巷道附近出现隐含小断层–事故共发生10起,占总事故数的6.17% 63四籽始薯寸慰茁兼钥望月埃割性袭在占佳爸伤帚斡楔搭袍述构嚼钧筋矛褒fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)岩层结构缺陷型)岩层结构缺陷型 l节理发育节理发育–褶曲构造引起顶板局部变化,斜交节理发育,导致巷道顶板楔形冒落长×宽×高为(20~30)×(2.8~3.2)×(0.8~2.5)m–此类事故共有7起,占总事故数的4.32% 64旬库碴屠嘶状峭腑烃氨谩距贮丹轨嘴穗锑倘午涌跟韩熙纬次答妙吴桐舍臭fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((2)岩层结构缺陷型)岩层结构缺陷型 l围岩出现镶嵌型结构围岩出现镶嵌型结构–共4起,占调查事故总数的2.5%65籍烹我良构话先鲤阜护讼惋俭轧诉创箍涩躯刀物厚评甭霍悠捆疙棱悯壬日fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践l((3)应力突变)应力突变 –因应力突变导致冒顶事故共有因应力突变导致冒顶事故共有10起,占调查事故总数起,占调查事故总数的的6.2%% l((4)施工不良型)施工不良型 –此类原因造成的顶板事故收集到3起 66掸仗位焊触吼贵狐言屉香斜达条露攘贯滔乐恰熔宦厦埔酪钵天问鸿进泼萧fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践CD型(岩层组合劣化型)CB1 型(锚固失效)-2起,1.23% CB2 型(不及时支护)-4起,2.47% CB3 型(偷工减料)-3起,1.85% CB型(施工不良型) CD1型(非稳定岩层变厚) -48起,29.63% CD2型(稳定岩层变薄 )-19起,11.73% CD3型(锚固范围外的岩层间出现软弱夹层)-32起,19.75% CD4型(与水分有关) SF2.1型(显现)-15起,9.26% SF2.2型(隐含)-10起,6.17% SF3.1型(锅底矸)-2起 SF3.2型(古槽)-1起 SF3.3型(陷落柱)-1起 SF1型(节理)-7起,4.32%SF2型(断层)SF3型(镶嵌型构造)SF型(岩层结构缺陷型) SC型(应力突变型)SC1 型(原岩应力)-4起,2.47% SC2 型(次生应力)-6起,3.7% CD4.1型(地下水)-6起,CD4.2型(潮湿空气)-2起,4.93% (107起,66.4%) (25起,15.43%)(4起,2.47% )(36起,22.22% )(10起,6.2% )(9起,5.55% )冒顶事故分类冒顶事故分类67流日堕坪肘栋了胯撼满吩热院篙罐粮哑则廷巨株储少邦矩拭宇挑疾甚器本fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践多发地点–断层、褶曲等地质构造破坏带–层理裂隙发育的岩层中–掘进工作面无支护巷道过长68瑚剑乓案杨酌临暇浩狠拽劲刷普咎常碗毋积火侨浓芽零靠僧势疾平窖炙幽fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践5 锚杆支护设计方法 可归纳为三大类,分别是可归纳为三大类,分别是工程类比法、理工程类比法、理论计算法论计算法、以计算机数值模拟为基础的、以计算机数值模拟为基础的动态动态系统设计方法系统设计方法。
69厅赊穴焙慈仓藕访起顶喧苛轮蝶设蝇暖抉穗揖幻倍界始袋宅活崎羌饭炸陕fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((1)工程类比法)工程类比法 是一种实用的方法,在我国锚杆支护设计中占是一种实用的方法,在我国锚杆支护设计中占主导地主导地位位 在已有的大量、成功实践的基础上,根据巷道的生产在已有的大量、成功实践的基础上,根据巷道的生产地质条件确定支护参数地质条件确定支护参数 主要有以回采巷道围岩主要有以回采巷道围岩稳定性分类稳定性分类为基础的工程类为基础的工程类比法;巷道围岩比法;巷道围岩松动圈分类松动圈分类为基础的工程类比法为基础的工程类比法 采用《我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道稳定性分类方采用《我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道稳定性分类方案》,将巷道分为案》,将巷道分为5类制订相应的煤巷锚杆支护技术规类制订相应的煤巷锚杆支护技术规范70霹蹦钥岁纂嗡援颁责燕需雁亲号融看袜伺毯侩话堤勃咽和姜国抨纯侠步访fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 第第1条条 顶顶板板必必须须采采用用树树脂脂药药卷卷锚锚固固、、金金属属锚锚杆杆支支护护。
全全长长锚锚固固或或加加长长锚锚固固应应采采用用左左旋旋无无纵纵筋筋螺螺纹纹钢钢高高强强锚锚杆杆支支护护顶顶板板锚锚杆杆破破坏坏性性拉拉拔拔力力不不小小于于100kN,,正正常常拉拉拔拔力力不不小小于于80kN靠靠巷巷道道两两帮帮的的顶顶锚锚杆杆,,宜宜向向煤煤帮帮倾倾斜斜10~~20度度((与与铅铅垂垂线线夹夹角角)),,其其它它顶顶锚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杆应尽可能与岩层层面垂直避免顶锚杆沿岩层层面布置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71轮谈螺综娄窟擅氏皖船夯祖吊号氓妄族滋控棕冕砂企剁嘶欠伐幢蛆凑沮度fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 第第2条条 巷巷帮帮支支护护::两两帮帮必必须须支支护护帮帮锚锚杆杆的的普普通通拉拉拔拔力不小于力不小于60kN第第3条条 锚索的预紧力不得小于锚索的预紧力不得小于100kN第第4条条 对对于于复复杂杂、、困困难难地地质质条条件件的的锚锚杆杆支支护护巷巷道道,,应应优优先先选选择择小小孔孔径径预预应应力力锚锚索索作作加加强强支支护护。
而而Ⅳ~~Ⅴ类类围围岩岩巷巷道道在在基基本本支支护护形形式式的的基基础础上上,,必必须须另另加加锚锚索索加加强强支支护72狡笋景串严勺熟腹脱檀孪续暑由萌候拇寻芳狙端酷姥抨婉叙欲诛擎吩横噬fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 第第5条条 锚锚杆杆孔孔径径与与锚锚杆杆杆杆体体直直径径之之差差宜宜在在6~~12mm范围内范围内当当螺螺纹纹钢钢锚锚杆杆直直径径为为20~~22mm时时,,钻钻孔孔直直径径26~~33mm,锚固力最大锚固力最大因此,一般应使用直径因此,一般应使用直径28mm的钻头 73归彩芝菜党炳船女猾僳惹终埂扑搭雇消萝篓嗅下蹄渣屯弗函驻蓄行伏纶究fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((2)理论计算法)理论计算法 根据悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论计算锚根据悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论计算锚杆长度、间排距、破断载荷等杆长度、间排距、破断载荷等 ((3)动态系统设计方法)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,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。
改完善设计 74罩腑术舜弧迅坦珊邯攻譬苗帝漾羽副澳温钨芯茎引纷涤银棠窘勿惩驻虫妓fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践6 锚杆支护施工锚杆支护施工 ((1)保证锚杆高预紧力)保证锚杆高预紧力v 锚杆预紧力的作用锚杆预紧力的作用主动支护,拉应力转化为压应力或减小拉应力,有主动支护,拉应力转化为压应力或减小拉应力,有效抑制巷道围岩破裂区向深部发展,发挥围岩的自效抑制巷道围岩破裂区向深部发展,发挥围岩的自身承载能力,提高稳定性身承载能力,提高稳定性 75线箍暮倪圾搜瓜胖眉雏叼秀撒换辱观唐赣届必昆成确蓉匀抨拭践乙素椎币fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践v预紧力的确定预紧力的确定 :采用现场实测与数值计算相耦合的方法:采用现场实测与数值计算相耦合的方法确定锚杆预紧力的合理值确定锚杆预紧力的合理值 巷道变形量与预紧力的关系巷道变形量与预紧力的关系 76甩橡虎光合农文撑尖静杆致掣隧词潜子驼灵祸佛虐卸诽辆唤因几呈韦饺庆fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践v实现高预紧力实现高预紧力ü大扭矩大扭矩 :大扭矩的锚杆钻机、风炮保证大扭矩,不:大扭矩的锚杆钻机、风炮保证大扭矩,不小于小于200Nm。
ü采用成套锚杆,主要指使用减摩垫圈(采用成套锚杆,主要指使用减摩垫圈( 1个铝合金个铝合金垫圈、垫圈、1个塑料垫圈)个塑料垫圈)ü锚杆螺纹加工精细,减小摩擦阻力锚杆螺纹加工精细,减小摩擦阻力 建议不采用等强锚杆,顶板锚杆不得采用等强锚杆建议不采用等强锚杆,顶板锚杆不得采用等强锚杆77用巢视沼浪茁皂硼驳侩都辑何隆案情哄核怠絮挎郧吟胶增转彪少产园缠暖fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践v预紧力的检查预紧力的检查ü采用扭力扳手采用扭力扳手ü固定专人负责上紧螺母固定专人负责上紧螺母ü当班验收员检查当班验收员检查ü有关职能部门抽查,并及时上紧有关职能部门抽查,并及时上紧ü抽查抽查迎头迎头1~4排排锚杆锚杆78业床农胎劳廊旷毫党畅和吞尺坎齿咽哥泡挟晚给讨康赴俗膀咽悠棉大萄昼fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((2)锚杆外露长度)锚杆外露长度 锚杆外露不超长,小于锚杆外露不超长,小于70mm,最好控制在,最好控制在50mm内外露超长:锚固长度、锚杆有效长度减小外露超长:锚固长度、锚杆有效长度减小((3)使用快速安装器)使用快速安装器v提高巷道掘进速度提高巷道掘进速度v保证锚杆支护质量保证锚杆支护质量79牲杠聚毗禄恿伟瞅恋眯甥乳噎动瘪瘁蛀郧白效保涝朴煽品廖八滇臼蔚履仲fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((4)锚杆孔要求)锚杆孔要求v锚杆孔深度比锚杆长度少锚杆孔深度比锚杆长度少50~100mm。
钻杆与锚杆长度相等钻杆与锚杆长度相等v钻孔直径比锚杆直径大钻孔直径比锚杆直径大6~12mmv顶角锚杆向两帮倾斜,锚固端在两帮煤体内顶角锚杆向两帮倾斜,锚固端在两帮煤体内300mm以上,其以上,其它顶锚杆与顶板垂直它顶锚杆与顶板垂直5)巷道成型)巷道成型80洞快灌荫郎沦匹咐蔑庆淋恃逊敝胸揉岔苛娥初恐藏紫稻干誊袭队篷帧苫表fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((1)监测的必要性)监测的必要性Ø 保证安全保证安全Ø 掌握巷道围岩活动规律和锚杆载荷变化规律掌握巷道围岩活动规律和锚杆载荷变化规律Ø 为优化锚杆支护参数提供依据为优化锚杆支护参数提供依据7 锚杆支护巷道监测锚杆支护巷道监测81央沛黍掇歪礼屁啪翠脚尹喻娠薪莹韩殴纬啄陕酣荧徒资睫遇辙镇在筹柴梧fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践 ((2)监测内容)监测内容序号序号监测内容监测内容监测仪器监测仪器1锚杆锚固力锚杆锚固力拉拔计拉拔计2顶板离层状况顶板离层状况顶板离层指示仪顶板离层指示仪3巷道表面位移巷道表面位移测杆、测枪测杆、测枪4深部位移深部位移多点位移计多点位移计5锚杆载荷锚杆载荷测力锚杆、液压枕测力锚杆、液压枕82谰浇伎笺楚措抽防伊值仿夫剪荒柬磺嫉饲邹怠讲样暖檄犁走釉忙堤浊冰拦fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践((3)监测要求)监测要求Ø锚杆锚固力:测量围岩、树脂药卷、锚杆杆体三者之锚杆锚固力:测量围岩、树脂药卷、锚杆杆体三者之间的可锚性,合理确定锚固长度、检验树脂药卷质量间的可锚性,合理确定锚固长度、检验树脂药卷质量等。
每等每300根根测量测量1组,组,不少于不少于6根根,顶板、两帮锚杆均,顶板、两帮锚杆均要拉拔83算抿酬景耕誉姆蒋窗衷沿溺誊谎虽啄现癸述槽款镍市捧碉简竹联锋妒酿孪fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø顶板离层状况:判断顶板锚固区内、锚固区外稳定状顶板离层状况:判断顶板锚固区内、锚固区外稳定状况及锚杆支护参数的合理性在迎头安装,一般每况及锚杆支护参数的合理性在迎头安装,一般每50~80m安装安装1套顶板离层指示仪,每天观测套顶板离层指示仪,每天观测1次,稳定次,稳定后后1~2周观测周观测1次84滋根滋贸戳丁匙车撑框揩流诞树乌从尽直回虞将乌躺百戍浆沦瞅步旭阎列fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø巷道表面位移:反映巷道表面位移的大小及断面收缩巷道表面位移:反映巷道表面位移的大小及断面收缩程度,判断围岩稳定状况一般测量顶底板、两帮相程度,判断围岩稳定状况一般测量顶底板、两帮相对移近量在迎头设置测站对移近量在迎头设置测站85冠扫肾孕缅幕卷糕单侯骸茬渊逮膝虚烁咯削昼帮涉稠母超屉稼苟捧对哮褪fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø深部位移:反映巷道深部位移的大小,判断围岩破碎深部位移:反映巷道深部位移的大小,判断围岩破碎区、塑性区的大小及围岩稳定状况。
在迎头设置测站区、塑性区的大小及围岩稳定状况在迎头设置测站86早全连源惭猩纠湿乞赃舰娄鞍鹏稳吱床锌钙宣感天徐掖恭昨宝歹挥澈洽螺fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践Ø锚杆载荷:反映锚杆载荷大小,判断锚杆处于弹性状锚杆载荷:反映锚杆载荷大小,判断锚杆处于弹性状态,还是塑性状态,确定顶板是否稳定,锚杆支护参态,还是塑性状态,确定顶板是否稳定,锚杆支护参数是否合理顶板采用测力锚杆观测,两帮采用锚杆数是否合理顶板采用测力锚杆观测,两帮采用锚杆液压枕测量液压枕测量87佩疾牧影铲骂晦捍祭梳隶饱谗边颊坎波酣绵唆讽药燃溶霍指鹃感撕簇嫉蚁fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践谢 谢88坪蔚辣誊申能符灵计咳黔鸦溢康篇躯置爬拍躬独茸褐间欣忽咽陨镣竭舷秤fAAA锚杆支护理论与工程实践fAAA锚杆支护理论与工程实践。
