锚杆钻孔、杆体、树脂卷直径的合理匹配

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1、第22卷第4期岩石力学与工程学报22(4)：659～6632003年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringApril，2003锚杆钻孔、杆体、树脂卷直径的合理匹配1231杨振茂马念杰官山月孔恒12(北方交通大学土木建筑工程学院北京100044)(中国矿业大学(北京校区)资源开发工程系北京100083)3(煤炭科学研究总院北京100013)摘要通过室内和现场试验，提出了锚杆钻孔、杆体、树脂卷直径的合理匹配关系，研究结果对锚杆支护参数的设计具有重要的指导意义。关键词井巷工程，锚杆，锚杆支护，钻孔，树脂卷，直

2、径匹配分类号TD353.6文献标识码A文章编号1000-6915(2003)04-0659-05REASONABLEMATCHINGOFDIAMETERSAMONGBOREHOLE，BOLTANDRESIN1231YangZhenmao，MaNianjie，GuanShanyue，KongHeng1(CollegeofCivilEngineering，NorthernJiaotongUniversity，Beijing100044China)2(Department.ofResourcesandDevelopmentEngineering，ChinaUn

3、iversityofMiningandTechnology(BeijingCampus)，Beijing100083China)3(ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013China)AbstractBasedonlaboratoryandin-situtests，thereasonablematchingrelationshipispresentedamongdiametersofborehole，boltandresin.Theresearchresultisimportantinguidingboltsupp

4、ortparameterdesign.Keywordsroadwayengineering，bolt，boltsupport，borehole，resin，diametermatching到充分发挥，甚至发生锚杆支护巷道顶板的垮落事1引言故。所以，研究锚杆“三径”的合理匹配具有重要[1～3]意义。在使用树脂锚杆支护时，钻孔、锚杆和树脂卷直径的合理匹配是获得最大锚固力和最佳技术经济2钻孔直径效益的关键。澳大利亚、英国等煤巷锚杆支护技术先进的国家对此进行过一定研究，认为钻孔直径与我国煤巷中目前主要应用的钻孔有φ28，33，43无纵筋左旋螺纹钢锚杆直径相差4～

5、10mm时锚固mm等几种。研究表明，钻孔直径应主要根据锚固力最大。因此，使用中多采用φ28mm的钻孔直径力、锚固成本和钻孔效率确定。配φ22mm的无纵筋螺纹钢锚杆。尚未见到国外对图1为不同钻孔直径条件下公称直径为φ20，#有关带纵筋螺纹钢锚杆直径与钻孔直径合理匹配关φ18mm的带纵筋月牙肋建筑螺纹钢筋在300混凝系的研究。我国迄今为止对有关此三直径合理匹配土中100mm长度上的平均锚固力(注：以后所提的问题的研究还是一个空白，现场应用中这些参数的锚固力均指这一长度上的锚固力)。由图1可知，当确定往往依赖经验，这使得锚杆支护的优越性得不使用φ18mm的带纵

6、筋月牙肋建筑螺纹钢筋作为锚2001年6月13日收到初稿，2001年9月19日收到修改稿。作者杨振茂简介：男，27岁，1997年毕业于中国矿业大学，现为北方交通大学博士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作。•660•岩石力学与工程学报2003年杆杆体时宜采用φ26mm的钻孔；当使用φ20mm的称直径为φ18，20，22mm带纵筋螺纹钢锚杆和公带纵筋月牙肋建筑螺纹钢作为锚杆杆体时，宜采用称直径为φ22mm无纵筋左旋螺纹钢锚杆100mm长φ28mm的钻孔。度上的平均锚固力。由图3可如：图1锚杆100mm长度上的平均锚固力Fig.1Averageanchora

7、gecapacitiesatthelengthof100mm图2为采用全长锚固时钻孔直径对锚杆支护成图3不同直径钻孔中100mm长度上的锚固力本的影响。该图表明，钻孔直径越大锚固成本越高，Fig.3Anchoragecapacitiesatthelengthof100mmindifferentdiameterholes这主要是因为钻孔直径增大后需要更多的锚固剂的缘故。在使用φ33mm的钻孔时，每根锚杆及锚固(1)在φ26～33mm钻孔中使用公称直径为φ22剂的费用比φ28mm的钻孔费用增加8.1元(增高mm的无纵筋螺纹钢锚杆时，锚杆的锚固力有较大25%左

8、右)；使用φ43mm的钻孔时，每根锚杆及锚变化。随着钻孔直径的增大锚固力先是从小