锚杆支护ppt课件.ppt

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1、锚杆支护（包括：锚喷、锚网、锚索等支护方式）主讲人：1主要内容一、锚杆支护的原理二、锚杆支护设计依据、要点三、锚索支护设计依据、要点四、锚喷、锚网和锚索支护概述五、《煤矿安全规程》关于锚杆支护的有关规定2一、锚杆支护的原理从支护机理上看，锚杆支护属于“主动”支护，可以充分利用围岩的自承能力，提高巷道围岩的稳定性，将载荷体变为承载体。在相同生产地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量比棚式支护减少一半以上。3从技术经济上对比，锚杆支护可以节约大量钢材，减少材料运输工作量，减轻工人的劳动强度和改善作业环境；保持采煤工作面上下两道和开切眼的畅通，为回采工作面快速推进

2、和高产高效低成本生产创造有利条件；锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。4（一）、锚杆支护作用机理1、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。5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。适用条件：锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。62、组合梁理论机理：将锚固范围内的岩层挤紧，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（

3、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。7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。83、组合拱（压缩拱）理论机理：在破裂区中安装预应力锚杆时，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，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的压应力圆锥体将相互交错，就能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。

4、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。缺点：一般不能作为准确的定量设计。适用条件：顶板无稳定岩层。91．圆钢锚杆（二）、锚杆的结构类型102．螺纹钢锚杆右旋全螺纹等强锚杆113.玻璃钢锚杆12（1）一次支护原则。锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形，避免二次支护，以及维护巷道。一方面，这是矿井实现高效、安全生产的要求，就回采巷道而言，要实现采煤工作面的快速推进，服务于回采的巷道应在使用期限内保持稳定，基本不需要维修；对于大巷和硐室等永久工程，更需要保持长期稳定，不能经常维修。另一方面，这是锚杆支护

5、本身的作用原理决定的。巷道围岩一旦揭露立即进行锚杆支护效果最佳，而在已发生离层、破坏的围岩中安装锚杆，支护效果会受到显著影响。（三）、锚杆支护形式与参数选择原则13（2）高预紧力和预紧力扩散原则。预紧力是锚杆支护中的关键因素，是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的参数，只有高预紧力的锚杆支护才是真正的主动支护，才能充分发挥锚杆支护的作用。通过托板、钢带等构件实现锚杆预紧力的扩散，扩大预紧力的作用范围，提高锚固体的整体刚度，保持其完整性。14（3）“三高一低”原则。即高强度、高可靠性与低支护密度原则。在提高锚杆强度（如加大锚杆直径或高杆体材料的强度）、刚度（

6、提高锚杆预紧力、加长或全长锚固），保证支护系统可靠性的条件下，降低支护密度，减少单位面积上锚杆数量，提高掘进速度。（4）临界支护强度与刚度原则。锚杆支护系统存在临界支护强度与刚度，如果支护强度与刚度低于临界值，巷道将长期处于不稳定状态，围岩变形与破坏得不到有效控制。因此，设计锚杆支护系统的强度与刚度应大于临界值。15（5）相互匹配原则。锚杆各构件，包括托板、螺母、钢带等的参数与力学性能应相互匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能应相互匹配，以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用。（6）可操作性原则。提供的锚杆支护设计应具有可操作性，有利于井下施工管理和掘进速度的

7、提高。（7）在保证巷道支护效果和安全程度，技术上可行、施工上可操作的条件下，做到经济合理，有利于降低巷道支护综合成本。16二、锚杆支护设计依据和要点按悬吊理论确定支护参数1）锚杆长度锚杆长度的计算公式为：L=L1+L2+L31、锚杆支护参数确定17式中：L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对于端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还要加上穹形球体的厚度。L2为锚杆有效长度。L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～0.4m，由拉拔实验确定；当围岩松软时还要加大。对于全长锚固锚杆，锚杆的有效长度

8、则为L2+L3。18有效长度L2，有以下几种确定方法：①当直接顶需