最新5锚杆支护设计教学讲义ppt课件.ppt

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1、5锚杆支护设计5.4锚杆支护设计内容5.4.1确定锚杆类型5.4.2选择锚杆支护形式5.4.3计算锚杆支护参数2021/8/182山东科技大学5.1锚杆支护要求《煤矿安全规程》对锚杆支护作出了以下规定：第44条规定：采用锚杆、锚喷等支护形式时，应遵守下列规定：（一）锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、安装角度，混凝土标号、喷体厚度，挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等，必须在施工组织设计或作业规程中规定。2021/8/183山东科技大学5.锚杆支护形式以锚杆为基本支护构件，可选用以下构件进行组合：1）组合构件（钢筋托梁、钢带、钢梁

2、等）；2）护网；3）锚索。6.钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂直径应合理匹配，钻孔直径和锚杆杆体直径之差应为6~10mm，钻孔直径和树脂锚固剂直径之差应为4~8mm。2021/8/187山东科技大学7.煤巷顶板优先采用树脂锚固螺纹钢锚杆。8.采煤工作面侧的煤帮优先采用可切割锚杆。9.煤巷顶板锚杆支护补强加固手段应优先采用锚索。10.煤巷复杂地段应进行联合支护。复杂地段的支护范围应延伸到正常地段的5m以上。2021/8/188山东科技大学5.2锚杆支护材料5.2.1一般要求设计选用的煤巷锚杆支护材料应符合国家标准和相关行业标准，并具有产品合格证。锚杆（锚索）

3、杆体及其附件、其他组合构件等的力学性能应相互匹配。2021/8/189山东科技大学5.2.2支护材料1.锚杆、托盘、螺母金属锚杆、托盘、螺母应符合MT146.2-2002的规定。树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体应符合有关标准的规定。2.锚固剂树脂锚固剂应符合MT146.1-2002的规定。锚固剂生产家应提供质量合格证。2021/8/1810山东科技大学3.钢带钢带的选用应根据巷道具体情况选用不同型号和规格，钢带材料抗拉强度应不低于375MPa。4.锚索锚索用钢绞线应符合GB/T5224-2003的规定，应优先选用抗拉强度等级不低于1860MPa，延伸率不小于

4、3.5%，直径不小于15.2mm的钢绞线。与钢绞线配合的锚具应符合GB/T14370-2000的规定。2021/8/1811山东科技大学5.网煤巷锚杆支护巷道宜选用金属焊接网，在条件允许的情况下，可选用符合相应技术标准的编织金属网或其他材料的网。6.喷射混凝土服务期长的巷道或维修巷道可采用喷射混凝土等封闭措施。2021/8/1812山东科技大学5.3锚杆支护设计方法5.3.1工程类比法我国多数锚杆支护设计规范都明确规定，锚杆支护设计算应以工程类比法为主，在必要时量测法及解析法为辅。工程类比法是建立在已有工程支护设计的成功经验基础之上，在围岩条件、施工条件

5、等各种影响因素基本一致的情况下，根据工程师的经验和判断能力，选定待建工程锚杆支护类型及参数。2021/8/1813山东科技大学5.3.2理论计算法（一）按悬吊作用计算（二）按挤压加固拱理论计算（三）组合梁理论计算（四）高强预应力让压锚杆设计2021/8/1814山东科技大学5.3.3数值模拟法1）应用广泛。2）求解过程：建模，求解大规模的方程。影响因素：问题，介质，精度，边界条件和初始条件，参数选取，软件。2021/8/1815山东科技大学3）数值模拟软件：（1）有限元软件：ANSYS,MARC（2）离散元软件：UDEC,3DEC（3）有限差分软件：FL

6、AC3D.2021/8/1816山东科技大学5.4锚杆支护设计内容5.4.1确定锚杆类型锚杆类型：1）金属倒楔式锚杆2）管缝式锚杆3）水力胀管式锚杆4）木锚杆和竹锚杆5）钢筋或钢丝绳砂浆锚杆2021/8/1817山东科技大学6）树脂锚杆7）快硬水泥锚杆8）内注式锚杆9）可拉伸锚杆10）其它锚杆2021/8/1818山东科技大学5.4.1.1金属倒楔式锚杆此种锚杆由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成，如下图所示。这种锚杆属端头锚固型，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。2021/8/1819山东科

7、技大学2021/8/1820山东科技大学2021/8/1821山东科技大学2021/8/1822山东科技大学5.4.1.2管缝式锚杆管缝式锚杆又称开缝式或摩擦式锚杆，它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。这种锚杆的成本较高，不能回收复用，但锚固性能好，锚固力大（50~70KN）。2021/8/1823山东科技大学2021/8/1824山东科技大学5.4.1

8、.3水力胀管式锚杆钢管双层异形钢管。高压水注入钢管内，膨胀变大，挤压孔壁。锚固