5锚杆支护设计.pptx

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。(二)采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。(三)打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。(四)使用锚固剂固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净，砂浆锚杆必须灌满填实。(五)软岩使用锚杆支护时，必须全长锚固。(六)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时，必须采用潮料，并使用除尘机对上料口、余气口除尘。喷射前，必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员必须佩戴劳动保护用品。(七)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测，并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时，必须有安全措施。(八)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。(九)岩帮的涌水地点，必须处理。(十)处理堵塞的喷射管路时，喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。《煤炭行业标准》中煤巷锚杆支护技术规范MT/T1104-2009对锚杆支护作出了以下规定：1.巷道围岩地质力学评估结果证明锚杆支护可行时，进行锚杆支护设计。2.在采区巷道布置时，应尽量使煤巷的轴线方向与最大水平主应力的方向平行。3.煤巷锚杆支护设计应采用动态设计方法。4.锚杆支护初始设计可采用一种或多种方法组合进行。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。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。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）杆体及其附件、其他组合构件等的力学性能应相互匹配。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。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。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。5.3锚杆支护设计方法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。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：FLAC3D.5.4锚杆支护设计内容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。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）。5.4.1.3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。锚固力较大，可达80KN。5.4.1.4