树脂锚杆直径、钻孔直径及锚固长度
树脂锚杆支护概述
2021/3/24
授课:XXX
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1.2.5 锚固长度分析与选择
在相同钻孔直径和锚杆直径条件下,锚固长
度增加,其锚固成本增加。如,钻孔直径为 29mm,锚杆直径为20mm锚固长度从500mm增 加到2000mm,树脂药卷成本由4元增加到12.9 元,增加了8.9元。如何选择锚固长度,对锚杆 支护的技术经济效益影响明显。这应该是在技 术可行(支护安全可靠,满足生产需要)的条 件下,选择经济的锚固长度。既不能用经济条 件限制技术的合理性,也不能用技术的合理性 无约束地增加经济费用。单纯经济和单纯技术 的观点,对锚杆支护的发展都是不利的。
2021/3/24
授课:XXX
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在直径为26~33mm钻孔中使用直径为18、 20、22mm带纵筋建筑螺纹钢锚杆时,锚杆的 锚固力与孔径的关系和无纵筋螺纹钢锚杆锚固 力变化趋势相似,但在相同条件下无纵筋螺纹 钢锚杆锚固力比带纵筋建筑螺纹钢锚杆锚固力 大。
带纵筋建筑螺纹钢锚杆直径与钻孔直径的 合理匹配为它们的直径之差为6~12mm,即锚 固剂的环形厚度6~12mm,以8~10mm为最好; 左旋无纵筋螺纹钢锚杆直径与与钻孔直径的合 理匹配为它们的直径之差为6~10mm,即锚固 剂的环形厚度6~10mm,以7~8mm为最好。
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30 钻孔直径 mm
18mm无纵筋 20mm无纵筋 22mm无纵筋
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图3 无纵筋螺纹钢锚杆锚固力与锚杆钻孔直径的关系
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授课:XXX
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锚固力 kN
60 50 40 30 20 10
0 26
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孔径 mm
18mm有纵筋 20mm有纵筋 22mm有纵筋
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图4 有纵筋建筑螺纹钢锚杆锚固力与锚杆钻孔直径的关系
锚杆、锚索计算公式
一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。
二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。
三、按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L = KH + L1 + L2式中:L — 锚杆长度m ;H — 冒落拱高度m ;K — 安全系数,一般取K=2;L1 — 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.5m ; L2 — 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m ; 其中:H =f B2式中:B — 巷道开掘宽度;f —岩石坚固性系数,砂岩取 ;则L=2、锚杆间排距计算,通常间排距相等,取a :a =KHr Q式中:a — 锚杆间排距,m ;Q — 锚杆设计锚固力, KN/根;H —冒落拱高度,取m;r —被悬吊砂岩的重力密度,取KN/m3;K —安全系数,一般取K=2;3、锚杆锚固长度计算:L0 = LD21 /(D2-D22)式中:L--锚固剂长度,为500mm。
D--钻孔直径,为32mm。
D1—树脂锚固剂直径,为28mmD2--锚杆内径,为20mm .四、锚索间排距的确定:L=nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]式中:L—锚索排距,m;B—巷道最大冒落宽度,m;H—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取米;γ—岩体容重,取KN/m3 ;L1—锚杆排距,米;F1—锚杆锚固力,取KN;F2 —单根锚索的极限破断力,取210KN;θ—角锚杆与巷道顶板的夹角,85o;n—锚索排数,取;考虑巷道宽度,间距取米,排距取米,符合理论计算要求。
五、1、锚索长度确定:L=L1+L2+L3+L4 式中L ——锚索总长度L1——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; L2——需要悬吊的不稳定岩层,取 mL3——上托盘及锁具的厚度,取0.2mL4——需要外露的张拉长度,取0.35m 按GB J86—1985要求2、锚索锚固长度L1按下式确定:L1≥K ×2411f f D 式中 K ——安全系数 取K=2D1——锚索钢绞线直径 取 mmf1——钢绞线抗拉强度, N /mm 2f2——锚索与锚固剂的粘合强度,取10N /mm 23、锚索数目的确定 N=K ×1P W 式中 N ——锚索数目K ——安全系数P1——锚索的最低破断率286.5kNW ——被吊岩石的自重,kN4、W=B ×∑h ×∑r ×D 式中B ——巷道掘进宽度,取最大宽度 m 计算∑h——悬吊岩石厚度,取m∑r——悬吊岩石平均容重kN/m2D——锚索间排距,取不大于锚索长度的1/2 取m。
树脂锚固剂使用说明书1
树脂锚固剂使用说明书
产品类型和技术参数
树脂锚杆安装操作工艺
1、根据钻孔直径选择树脂锚固剂的规格、型号。
2、依据设计要求的锚固剂规格和杆体长度、确定钻孔深度比杆体全长短60-80mm。
3、用压风清扫孔眼内浮尘,孔眼内严禁有泥状物。
积水留存。
4、根据设计锚固长度,用杆体将选用的锚固剂向孔底推进,启动搅拌器带动杆体旋转(按表中规
定的搅拌时间),匀速推进到孔底。
搅拌必须在凝胶时间段内完成。
5、卸下搅拌器后,及时在孔口将杆体楔住,等待时间段内不要使杆体移位或晃动,在安装顶眼时
极为重要,否则影响锚固强度。
6、根据表中规定的等待时间后即可上托板,旋紧螺母。
承载时间达到后可测试抗拉强度。
7、使用双速锚固剂时,速度快的放在里面,严禁倒装。
8、搅拌安装工具根据现场动力条件,可采用TJ-9风动锚杆搅拌机或煤电钻加连接头,紧螺母可采
用QB-16风动扳手或手动扳手,若采用锚杆钻机作业,钻孔和安装锚杆同机操作,更为方便。
产品贮存和运输
1、树脂锚固剂应在温度4-25℃的避光防火仓库中贮存。
2、在4-25℃环境温度下贮存期为3个月。
3、锚固剂的包装采用硬质纸箱,外加纺织带捆扎,搬运时注意轻搬轻放,禁止撞摔。
4、锚固剂在贮存库中码垛,平放,五层一跺。
不适应超高码放,注意防潮隔热。
5、运输时防止雨淋和暴晒。
煤矿锚杆支护技术规范(新)
煤矿锚杆支护技术规范一、术语和定义1、煤巷:断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
2、半煤岩巷:断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。
3、锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。
4、锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力。
5、锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。
6、锚固力:锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。
7、设计锚固力:设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
8、树脂锚杆:以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘(托板)、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚杆。
9、树脂锚固剂:起黏结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形。
混合后能使杆体与被锚固体煤岩黏接在一起。
10、锚固长度:锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。
11、端头锚固:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
12、全长锚固:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%。
13、加长锚固:锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长锚固之间。
14、拉拔试验:测试锚杆拉拔力的试验。
15、搅拌时间:安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。
16、等待时间:安装锚杆时,搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。
17、预紧力:安装锚杆(锚索)时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆(锚索)上的拉力。
18、预紧力矩:拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。
19、锚杆快速安装:使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。
20、初始设计:根据已有资料提出的巷道支护形式与参数。
21、信息反馈:对支护监测信息进行解释,并据此对支护设计进行验证和修改的过程。
22、正式设计:根据监测信息,对初始设计进行验证或修改,在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足生产要求的支护设计。
23、巷道顶板离层临界值:支护设计或工程实践分析确定的巷道顶板允许的最大离层值。
锚杆技术参数
麻花式圆钢树脂锚杆技术参数一、锚杆及树脂锚固剂规格:Φ18X2000mm圆钢树脂锚杆,采用反麻花端头锚固,带加强帽,搅拌时有固定螺母的剪切销子。
技术要求:1、通长等径D(mm)标准规定植:18,允差:±0.35;2、杆体长度L(mm):标准规定值:2000,允差:±10;3、锚头长度L1(mm):标准规定值:≥15D,且≥350,允差:±5;4、锚头宽度b(mm):钻孔直径23mm,允许误差±1.5 mm;5、杆体尾部螺纹长度为100 mm,允许误差±5 mm;6、尾部螺纹规格及等级为M18-8g;螺母规格及等级为M18-7H;7、挡圈距锚头变形起点距离标准值为10mm,允许误差±2mm;挡圈直径为24mm;8、挡圈厚度≥2 mm;杆体不直线度≤2 mm;左旋麻花旋转角度≥270º;9、锚杆杆体屈服强度>235Mpa;抗拉强度>375Mpa;锚杆锚固力≥60KN;尾部螺纹抗拉强度≥60 Mpa;10、铁盘技术尺寸要求:长X宽X厚=150X150X8 mm,厚度不小于8 mm,托盘孔径为Φ19 mm;11、金属杆体原材料为Q235-B型热轧圆钢;12、固定螺母的剪切销子抗剪切力矩达到80N.M即剪断,并达到锚杆设计强度;13、树脂锚固剂型号:CK-2350型,其具体参数如下:●锚固剂直径为23 mm,允许偏差±0.5 mm;●锚固剂长度为50cm,允许偏差±10 mm;●树脂胶泥稠度;环境温度22±1ºC时,≥16mm;●树脂锚固剂抗压强度:环境温度22±1ºC时, 端锚≥60Mpa●凝胶时间为8-40s;等待时间为10-60 s ;二、金属网片技术要求:1、钢筋网片的钢筋材质为Q235型直径为Φ6.5mm的冷拔钢丝;2、钢筋网片网格尺寸为100X100mm。
锚杆参数的选择
一、锚杆参数的选择1、锚杆长度①按平衡拱理论计算:由公式L=N×(1.1+W/10)计算确定式中:N——围岩影响系数,按设计规范中围岩分类,10#煤顶板f=4,为Ⅳ类顶板,所以N取1.1W——巷道跨度,mL——锚杆总长度,m则:L=1.1×(1.1+4.0/10)=1.65②按悬吊理论计算:由公式L=KH+l+T2计算确定L——锚杆总长度,mK——安全系数,一般取2H——软弱岩层厚度,ml——锚杆锚入坚固岩层的深度,一般取0.3mT2——锚杆外露长度,一般取2-5cm则:L=2×0.5+0.3+0.05=1.35m选取锚杆长度2.0m,大于1.65m,符合设计要求。
2、顶锚杆直径由公式d=L/110计算确定。
式中:d——锚杆直径,mm则:d=1650/110=15mm选取锚杆直径d=18mm,大于15mm,符合设计要求。
3、锚杆钻孔直径与树脂锚固剂直径确定根据“三径”匹配要求,锚杆钻孔直径与锚杆杆体直径之差为4~10mm,锚杆钻孔直径与树脂锚固剂直径之差为3~5 mm,因此锚杆钻孔直径R孔在28~32之间,树脂锚固剂直径R树在23~27mm之间。
取R孔=28mm,R杆=23mm,均在计算范围之内,符合设计要求。
4、锚固方式和长度①巷道顶板属于Ⅳ类顶板,为保证锚杆锚固力、扭矩达标,选用全锚锚固。
②锚固长度:全锚锚固要求锚固长度为0.5~0.9倍锚杆长度,取0.6倍,则锚固长度L锚=0.6×2m=1.2m,选用Z2388型1条CK2340型1条树脂锚固剂,锚固剂长度等于880mm+400mm=1280mm。
实际锚固长度:根据公式L锚=(L树·R2树)/(R2孔-R2杆)式中:L锚——树脂锚固剂锚固长度,mmL树——树脂锚固剂长度,mmR树——树脂锚固剂半径,mmR杆——锚杆半径,mmR孔——钻孔半径,mm则:实际锚固长度L锚=(1280×11.52)/(152-102) =1354mm>1200mm5、锚杆间、排距Q确定。
树脂锚固剂使用说明书
树脂锚固剂使用说明
本产品是由树脂胶泥和固化剂两组分构成。
使用时,把树脂胶泥与固化剂充分搅拌混合,即可达到预期效果。
产品执行标准:MT146.1-2002
产品规格、型号及含意:
M i S ii□iii□iv□v
i锚杆
ii树脂锚固剂
iii类型:CK—超快K—快速
iv直径:mm
v长度:cm
示例:MSZ2335表示直径为23mm、长度为35cm的中速树脂锚固剂。
1、根据钻孔直径选择树脂锚固剂的规格、型号,钻孔深度比杆体全长短60~80mm。
2、用压风清扫眼孔浮尘,根据设计锚固长度,用杆体将选用的锚固剂送入孔底,启动搅拌器带动钻
杆旋转20~35秒,匀速推动到孔底。
3、卸下搅拌器后,及时在孔口将杆体楔住,固化前不要使杆体移位或晃动,安装顶眼时尤为重要。
4、快速和中速分别为7分、15分钟后上托板,旋紧螺母后即可承载。
5、搅拌安装工具根据现场动力条件,可采用TJ—9风动锚杆搅拌机或煤电钻加连接头,紧螺母可采
用QB—16风动扳手或手动扳手。
若采用锚杆钻机作业,钻孔和安装锚杆同机操作更为方便。
储存和运输:
1、树脂锚固剂应在4~25℃避光放火仓库中贮存。
2、贮存期不小于3个月,锚固剂有效检验,手感柔软的可继续使用。
3、装卸运输过程中,要轻装轻放,防治摔撞和日晒雨淋。
4、本产品系二级易燃品,应按交通部门有关规定办理运输。
(完整版)锚杆支护理论计算方法
锚杆支护参数的确定一、锚杆长度L≥L1+L2+L3------------------------- ①=0.1+1.5+0.3=1.9m式中:L——锚杆总长度,m;L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m;L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m;L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。
(一)锚杆外露长度L1L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L31.经验取值法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定:第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋;二、杆体直径按表3.3.3选用;三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为300~400毫米;五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米;六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿;七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。
一般取300mm ~400mm2. 理论估算法《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定:第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。
水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式:公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。
cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1)crst a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm ); d1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm );d2——锚杆孔直径(cm );f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2);f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N/cm 2);圆钢为2.5MPa ,螺纹钢为5MPa 。
关于树脂锚杆机
关于树脂锚杆机一、树脂锚杆:英文(Resin anchor bolts)是指树脂金属杆体型锚杆以及附件。
按照杆体类型可分为三类:1、麻花式树脂锚杆(headed twist bars )在金属杆体端部加工成一定规格的左旋麻花形锚头,尾部加工成可上螺母的螺纹。
2、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆(ribbed bars with non-longitudinal ribs )杆体由无纵肋左旋螺纹钢制成, 尾部加工成可上螺母的螺纹。
3、等强螺纹钢式树脂锚杆(fully ribbed bars )由右(或左)旋精轧螺纹钢制成,螺纹连续,全长可上螺母。
规格注1:+号表示优先选用长度。
(九鼎)型号金属杆体的型号编制麻花式树脂锚杆麻花式树脂锚杆金属杆体型号表示方法如下:M S G M –Mpa /O ×L MS:树脂锚杆G : 杆体M:麻花式Mpa:杆体屈服强度,单位为兆帕(MPa)O:公称直径,单位为毫米(mm)L:长度,单位为毫米(mm)螺纹钢式树脂锚杆螺纹钢式树脂锚杆金属杆体型号表示方法如下:M S G L W或者D –Mpa / O × A MS : 树脂锚杆G :杆体Mpa:杆体屈服强度,单位为兆帕(MPa)L:螺纹钢式W:无纵肋;D:等强O:公称直径,单位为毫米(mm)A:长度,单位为毫米(mm)示例:公称直径20mm,长度2000mm,屈服强度335MPa的无纵肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体,可表示为MSGLW-335 / 20×2000。
技术要求杆体材料力学性能螺纹钢式杆体优先选用屈服强度不小于335MPa的左旋无纵肋螺纹钢筋,根据需要也可选用精轧右旋(或左旋)全螺纹钢筋;麻花式树脂锚杆金属杆体选用屈服强度不小于235MPa的普通热轧圆钢,也可选用屈服强度不小于335MPa的螺纹钢筋。
钢筋混凝土用热轧光圆钢筋尺寸、屈服强度、抗拉强度应符合GB1499.1的规定;左旋无纵肋钢筋和精轧右旋(或左旋)全螺纹钢筋屈服强度、抗拉强度应符合GB1499.2的规定,但企业应对外观尺寸做出要求。
锚杆技术规定
煤矿锚杆支护技术规范(新)ICS 73.100.10D 97备案号:26921—2010MT2009-12-11发布2010-07-01实施中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 1104—2009煤巷锚杆支护技术规范Technical specifications for bolt supporting in coal roadway国家安全生产监督管理总局发布前言本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。
本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。
本标准由中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会负责起草。
煤炭科学研究总院南京研究所、煤炭科学研究总院开采设计研究分院、煤炭科学研究总院建井研究分院、中国矿业大学、兖州矿业集团公司、徐州矿务集团公司、鹤岗矿业集团公司、新汶矿业集团公司、山西焦煤西山煤电集团公司、江阴市矿山器材厂、石家庄中煤装备制造有限公司、深圳海川工程科技有限公司参加起草。
本标准主要起草人:袁和生、康红普、陈桂娥、权景伟、张农、王方荣、王富奇、何清江、周明、秦斌青、晨春翔、黄汉财、赵盘胜、何唯平。
煤巷锚杆支护技术规范1范围本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。
本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤岩巷锚杆支护。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 5224-2003 预应力混凝土用钢绞线GB/T 14370-2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范MT 146.1-2002 树脂锚杆锚固剂MT 146.2-2002 树脂锚杆金属杆体及其附件MT/T 942-2005 矿用锚索MT 5009-1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
一、锚杆的种类资料
一、锚杆种类
2.按锚固长度分类 按锚固长度分类,可分为端部锚固、全长锚固与加长锚 固。 端部锚固锚杆的锚固长度不大于500mm或锚杆钻孔深度 的1∕3.各种用锚固装置提供锚固力的机械式锚杆大多属于 端部锚固锚杆;圆钢水泥、树脂锚杆也以端部锚固为主。 全长锚固锚杆的锚固长度大小于锚杆钻孔深度的90%。 管缝式和水力膨胀式锚杆属于机械式全长锚固锚杆;水泥 、水泥砂浆、树脂锚固剂也可实现全长锚固。 加长锚固锚杆的锚固长度介于端部锚固与全长锚固之间 。如加长锚固的螺纹钢锚杆,既能保证锚杆锚固力,又能 节约一定的锚固材料,得到大量的推广应用。 3.按锚杆杆体种类与材质分类 按锚杆杆体种类与材质分类,如图3-1-1所示。
120
100
80
60
40
20
0
100
200
300
400
500
锚杆预紧扭矩(N·m)
数字 代表减摩材料
220
0 不使用减摩垫片
221
222
1
聚四氟乙烯
223
224
2
1010尼龙
3
改性1010尼龙
4
高密度聚乙烯
3、锚杆支护材料
树脂锚固剂
对树脂锚固剂的要求:固化后有较高粘结力、较高变 性模量;固化快,快速安装,及时施加预应力;固化 时间可调,满足加长、全长锚固要求;固化后收缩率 低;有利于钻孔中安装和搅拌。
螺母
阻力增大,控制围岩变形。
要求:承载能力与杆体匹配; 螺母结构形状、规格与加工 精度有利于给锚杆施加大预 应力;有利于锚杆安装。
普通螺母 扭矩螺母
标准螺母 加厚螺母 大螺距螺母 球形螺母 阻尼式螺母 销钉式螺母 压片式螺母
3、锚杆支护材料
树脂锚固剂型号及使用方法
树脂锚固剂型号及使用方法芙蓉矿务局(即:芙蓉集团)速凝剂厂座落四川南缘宜宾珙县境内,隶属于国有大型煤炭企业芙蓉矿务局,主要生产“芙蓉山”牌速凝剂、锚固剂、CAS混凝土膨胀剂、树脂锚固剂等产品。
1、我厂可生产树脂锚固剂:超快速(MSCKa,MSCK);快速(MSK);中速(MSZ);慢速(MSM)。
直径:Φ23、Φ28、Φ35及不同长度的树脂锚固剂。
2、树脂锚固剂型号表示方法:M S 类型直径mm 长度cm 其中M为锚杆,S为树脂锚固剂,类型可分为CK超快速;K快速;Z中速;M慢速。
例:MSCK2340表示直径为23mm,长度为40cm的超快速树脂锚固剂。
3、树脂锚固剂适用范围:煤矿井下的全岩巷,煤巷、半煤巷、地面铁路,公路隧道、大坝边坡,桥梁建筑基础以及边坡护坡等;适宜于灰岩、页岩、沙岩、粉沙岩以及泥岩等的锚固支护,不适宜严重渗水的岩段及松软泥土的锚固。
4、树脂锚固剂执行标准为:MT146.1—2002。
产品搅拌时间、等待时同试验确定,使用两只及以上锚固剂锚固同一根杆体时应合理选择锚固剂速度,以利共同达到搅拌要求,达到全长有效锚固的目的。
7、依据设计要求的杆体长度,建议严格控制锚杆孔的深度,一般孔深比锚杆长度短60-80mm,防止锚杆孔过深,过浅。
8、锚杆孔钻好后应用压风吹扫眼孔浮尘或积水再安装树脂锚杆为宜。
9、根据设计锚固长度,用杆体锚头端将锚固剂缓缓送入孔底,待锚固剂前端刚好接触孔底时,启动搅拌机全速旋转搅拌,并严格遵守表2的搅拌时间匀速将杆体推进到孔底。
10、锚杆安装搅拌结束卸下搅拌机前要及时在孔口将杆体楔住,在等待时间之前严禁杆体位移或晃动,安装顶板这一点尤为重要。
11、若系两种速度及以上锚固剂用于同一根杆体锚固时,速度较快的一支锚固剂应放入孔底。
12、搅拌安装机具可根据使用现场动力条件,选用气动锚杆钻机,液压锚杆钻机,气动煤钻或电煤钻,采用树脂锚杆钻机或液压锚杆钻机作业,对于岩石硬度较低的地点钻孔和树脂锚杆安装同机操作更为方便。
锚杆(索)锚固长度计算
一、树脂药卷锚固长度理论计算1、空心空隙体积锚杆(锚索)直径21.6mm,钻孔直径32mm或30mm,钻孔孔径体积计算:πR2*h锚杆(锚索)实体体积计算:πr2*h 空心空隙体积V空:即每米空隙体积V空=πR2*h-πr2*h=πh(R2-r2)=3.14*1(0.0162-0.01082)=3.14*1*0.00013936=0.0004375904m32、树脂药卷填充体积树脂药卷规格为2350型,即长度500mm,直径23mm,单卷药卷充填体积为V药V药=πR2*h=3.14*0.0115*0.0115*0.5=0.0002076325m33、树脂药卷充填长度两卷树脂药卷充填的体积为0.000415265m3,两卷充填的长度为V长=V药/V空=0.949m三卷树脂药卷充填的体积为0.0006228975m3,三卷充填的长度为V长=V药/V空=1.423m4、验证标准及验证分析按照药卷充填长度小于杆体长度的1/3为端部锚固,大于1/3而小于90%即为加长锚固,大于90%即为全长锚固的标准进行验证。
2.4m锚杆扣除外露长度剩余2.2m、5.3m锚索扣除外露长度剩余5m、8.3m锚索扣除外露长度剩余8m。
1.2.4m锚杆:1/3为0.73m,两卷药充填长0.949m2.5.3m锚索:1/3为1.67m,三卷药充填长1.423m3.8.3m锚索:1/3为2.67m,三卷药充填长1.423m5、理论计算结论通过理论计算,直径21.6mm长度2.4m锚杆及5.3m锚索所使用的树脂药卷充填长度符合加长锚固要求,但锚杆的加长锚固长度偏低;8.3m锚索所使用的树脂药卷充填长度属于端部锚固。
二、其他需说明的问题顶部锚杆锚固后树脂药卷出现串糖葫芦现象的主要原因为一是锚杆孔过大或树脂药卷过细;二是煤巷锚杆扫空时,增加了钻孔直径;三是现场顶板离层或裂隙,也可能造成树脂药卷充填时候某段流失;四是锚杆杆体锈蚀、污染也可能造成部分段药卷不胶结杆体的情况。
树脂锚杆锚固长度
树脂锚杆锚固长度一、树脂锚杆锚固长度的定义和作用1.1 树脂锚杆锚固长度的定义树脂锚杆锚固长度是指树脂锚杆在混凝土中的有效嵌入深度,用来保证锚杆与混凝土之间的牢固连接。
树脂锚杆锚固长度的合理选择对于提高锚杆的承载能力和使用寿命至关重要。
1.2 树脂锚杆锚固长度的作用树脂锚杆锚固长度的合理选择能够保证锚杆与混凝土之间的充分粘结,提高锚杆的承载能力和抗拉强度。
同时,合适的锚固长度还能够增加锚杆的抗剪能力,提高工程结构的稳定性和安全性。
二、树脂锚杆锚固长度的影响因素2.1 混凝土强度混凝土的强度是影响树脂锚杆锚固长度的重要因素之一。
强度较低的混凝土容易发生剥离和破坏,因此需要选择较长的锚固长度来增加锚杆与混凝土之间的粘结面积,提高锚固效果。
2.2 锚杆直径和材质锚杆的直径和材质也是影响锚固长度的关键因素。
直径较大的锚杆可以提供更大的粘结面积,增加锚固效果,而材质的选择则需要根据具体工程需求和环境条件来确定。
2.3 锚杆布置方式锚杆的布置方式也会对锚固长度产生影响。
一般情况下,锚杆的布置应尽量均匀,避免出现过于密集或过于稀疏的情况。
合理的布置方式能够提高锚固长度的有效利用,增加整体的抗拉承载能力。
2.4 工程荷载工程荷载是选择树脂锚杆锚固长度时需要考虑的重要因素之一。
根据工程荷载的大小和性质,可以确定锚固长度的设计参数,以保证锚杆在工程使用过程中的稳定性和安全性。
三、树脂锚杆锚固长度的计算方法3.1 经验公式法树脂锚杆锚固长度的计算可以采用经验公式法。
根据混凝土的强度等级、锚杆的直径和材质等参数,可以选择相应的经验公式进行计算。
常用的经验公式包括Hilti公式、ACI公式等。
3.2 数值计算法除了经验公式法外,还可以使用数值计算法来确定树脂锚杆锚固长度。
数值计算法可以通过有限元分析等方法,考虑更多的因素,如混凝土的应力分布、锚杆的变形等,提高计算的准确性和可靠性。
四、树脂锚杆锚固长度的施工要点4.1 预埋长度的确定树脂锚杆的预埋长度是指在混凝土浇筑前确定的锚杆长度。
圆钢树脂锚杆技术参数
麻花式圆钢树脂锚杆及钢筋网片技术参数一、锚杆及树脂锚固剂规格:Φ18×2000 mm圆钢树脂锚杆,采用反麻花端头锚固,带加强帽,搅拌时有固定螺母的剪切销子。
技术要求:1、通长等径,杆体直径D(mm)标准规定值:18,允差:±0.35;2、杆体长度L(mm):标准规定值:2000,允差:±10;3、锚头长度L1(mm):标准规定值:≥15D,且≥350,允差:±5;4、锚头宽度b(mm):钻孔直径23mm,允许误差±1.5mm;5、杆体尾部螺纹长度为100mm,允许误差±5mm;6、尾部螺纹规格及等级为M18—8g;螺母规格及等级为M18—7H;7、挡圈距锚头变形起点距离标准值为10mm允许误差±2mm,;挡圈直径为24mm;8、挡圈厚度≥2mm;杆体不直线度≤2mm;左旋麻花旋转角度≥270°。
9、锚杆杆体屈服强度>235Mpa;抗拉强度>375Mpa;锚杆锚固力≥60KN;;尾部螺纹抗拉强度≥60Mpa。
10、铁托盘技术尺寸要求:长×宽×厚=150×150×8mm。
厚度不小于8mm;托盘孔径为Φ19mm。
11、金属杆体原材料材质为Q235-B型热轧圆钢。
12、固定螺母的剪切销子抗剪切力矩达到80N·M即剪断,并达到锚杆设计强度。
13. 树脂锚固剂型号:CK—2350型,其具体参数如下:1)、锚固剂直径为23mm,允许偏差±0.5mm;2)、锚固剂长度为50cm,允许偏差±10mm;3)、树脂胶泥稠度:环境温度22±1℃时,≥16mm。
4)、树脂锚固剂抗压强度:环境温度22±1℃时,端锚≥60Mpa。
5)、凝胶时间为8~40s;等待时间为10~60s。
规格:钢筋网片二、金属网片技术要求:1、钢筋网片的钢筋材质为Q235型直径为Φ6.5mm的冷拔钢丝。
全长锚固树脂锚杆使用说明书
全长锚固树脂锚杆使用说明书执行行业标准MT146.1-2002MT146.2-2002山西焦煤集团西山支护器材开发有限责任公司公司地址:山西省太原市万柏林区西矿街河南巷6号电话传真:全长锚固树脂锚杆使用说明书1.概述1.1产品特点全长锚固树脂锚杆支护强度高、能有效防止瓦斯从锚孔外泄、锚杆断裂产生火花等现象。
全长锚固树脂锚杆锚固剂执行MT146.1─2002,全长锚固树脂锚杆金属杆体及其附件执行MT146.2─2002.。
1.2适用范围全长锚固树脂锚杆主要适用于巷道两帮、顶板支护及设备基础加固等。
1.3品种、规格全长锚固树脂锚杆锚固剂:MSCK2355/2340/2380、MSK2680、MSZ2360/2380/2680 全长锚固树脂锚杆金属杆体:MSGLW─335/(18、20、22)×(1800~2400);1.4型号的组成及其代表意义1.4.1全长锚固树脂锚杆锚固剂型号表示方法M S □□□长度,cm直径,mm类型CK超快速;K快速;Z中速;树脂锚固剂锚杆1.4. 2全长锚固树脂锚杆金属杆体型号表示方法MS G L W─335/ □×□杆体长度,mm杆体直径,mm杆体材质无纵肋螺纹钢杆体树脂锚杆1.5使用环境条件全长锚固树脂锚杆主要适用于高瓦斯矿井矿井巷道顶板、两帮支护及围岩破碎段的加强支护。
2、结构特征及支护原理2.1结构:全长锚固树脂锚杆由树脂锚固剂和金属杆体两部分组成。
树脂锚固剂由相互分隔的树脂胶泥和固化剂组成;金属杆体由杆体、托板、螺母组成。
2.2支护原理:在锚杆安装搅拌过程中,依靠杆体螺纹将树脂锚固剂推向孔底,使锚固体与煤壁或顶板形成共同受力整体,从而达到支护效果。
3、技术特性及技术参数3.1树脂锚固剂按凝胶时间的不同进行分类见表1。
表13.2产品锚固力符合表2之规定。
3.3常用树脂锚固剂尺寸要求见表3表33.4金属杆体尺寸要求见表4表43.5 锚固剂抗压强度环境温度为(22±1)℃、龄期24h条件下,用于端锚的锚固剂其抗压强度应不小于60Mpa。
MT146.1—2011树脂锚杆第一部分:锚固剂
MT146.1 —2011树脂锚杆第 1 部分:锚固剂1范围MT146 的本部分规定了树脂锚杆锚固剂(以下简称锚固剂)的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。
本部分适用于矿山井巷支护用的锚固剂。
井筒装备的安装、基础锚固等工程所需的锚固剂也可参照执行。
3术语和定义下列术语和定义适用于MT146 的本部分。
3.1树脂锚杆resin anchor bolts以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘、螺母等构件组成的锚杆。
3.2树脂锚固剂resins and capsules起粘结锚固作用的材料称锚固剂。
树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形,混合后能使杆体与被锚固体煤、岩粘结在一起。
3.3树脂胶泥 resin putty ,resin mastic由树脂、填料和化学助剂组成的胶泥状材料。
3.4固化剂 catalyst与树脂胶泥混合后,能立即引起化学反应,使树脂胶泥凝结成固体的材料。
3.5凝胶时间 gel time从树脂胶泥与固化剂混合起,到胶泥开始变稠、温度开始上升时的时间。
3.6等待安装时间setting time安装锚杆时,搅拌停止后到可以上托盘的时间。
3.7树脂胶泥稠度viscosity of resin mastic表示树脂胶泥的软硬程度,以试锥1min 沉入树脂胶泥的深度( mm )来表示。
3.8抗拔力 anti-pulling capacity在规定锚固长度条件下,锚固剂与杆体锚固后,拉拔试验时锚固剂所能承受的极限载荷。
3.9锚固力 anchor capacity整根锚固剂与配套杆体锚固后,拉拔试验时锚固剂所能承受的极限载荷。
4产品分类4.1分类产品按凝胶时间不同进行分类,见表1。
表1 产品分类类型特性凝胶时间等待安装时间颜色标识s sCKa超快速8~ 2510~ 30黄CKb26~ 4030~ 60红K快速41~ 9090~ 180蓝Z中速91~180 480白M 慢速>180 ——注1:在( 22± 1)℃环境温度条件下测定。
树脂锚杆施工要求
松湖铁矿树脂锚杆支护施工规范一、锚杆支护材料(1)顶、帮锚杆一般选用螺纹钢杆体,材质为20MnSi或20MnK;顶板支护:顶板必须采用左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆进行支护。
Ⅰ~Ⅱ类围岩顶板宜采用端头锚固,Ⅲ~Ⅴ类围岩顶板宜采用加长锚固。
顶板锚杆试验抗拔力不小于锚杆理论极限载荷的50%(一般对左旋无纵筋螺纹钢锚杆而言,Φ18㎜锚杆试验抗拔力不小于60kN,Φ20㎜锚杆试验抗拔力不小于80kN,Φ22㎜锚杆试验抗拔力不小于100kN);无纵肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体装配结构图1.杆体2.托盘3.螺母金属锚杆支护参数系列见下表项目取值范围系列锚杆长度(m) 1.4~2.5 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5锚杆杆体直径(㎜)16~22 16 18 20 22锚杆孔孔径(㎜)28~29 28 29锚杆排距(m)0.6~1.2 正常不超过二分之一的锚杆长度锚杆间距(m)0.6~1.2 正常不超过二分之一的锚杆长度规格型号 杆体直径(mm) 长度(mm) 尾部螺纹规格 尾部螺纹长度(mm)屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 锚固力值(KN)托盘规格(mm )MSGLW-335/16、18、20、22161400~2600 M1880~120 >335 >490>75 100×100×8 18 M20 >85100×100×820 M22 >105 120×120×10 22M24>125 150×150×10 MSGLD-335/16、18、20、16 1400~2600 / />335 >490 >75120×120×8 18>85120×120×8 20>105 150×150×1022 22 >125 150×150×10杆体直线度mm/m ≤2杆体延伸率% ≥15(2)安装锚杆应遵守下列规定:1.宜采用快速安装工艺,即搅拌树脂卷、上托盘、拧螺母一次完成;2.拧紧螺母的扭矩不小于100N.m;3.托盘应紧贴梁或岩面,未接触部分必须楔紧垫实,对于锚杆不能与岩面垂直的,应采用调心托盘。
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树脂锚杆直径、钻孔直径及锚固长度
的合理性分析
曲光1,杨振茂2,洪华斌2,朱春华2
(1,北京煤炭设计研究院,北京 100011;2.中国矿业大学(北京校区),北京 100083) 摘要:锚杆支护是我国煤矿回采巷道中的主要支护形式之一。
本文通过对树脂锚杆直径、钻孔直径
及锚固长度的合理性分析,得出三者最佳的技术经济效益和支护效果。
关键词:锚杆直径;钻孔直径;锚固长度
文献标识码:A
由于锚杆支护具有安全、经济、快速等优点,因此这项技术在我国煤矿回采巷道中得到了迅速推广与广泛应用,目前锚杆支护占的比例为20%左右。
在煤巷锚杆支护中,绝大部分使用树脂锚杆,顶板锚杆杆体基本由左旋螺纹钢和建筑螺纹钢制作。
在使用这种锚杆时,如何经济、合理地选择锚杆直径、钻孔直径及锚固长度,是能否取得最大锚固力和最佳经济效益的技术关键。
1 锚杆支护成本分析
锚杆支护成本是指锚杆钢材、树脂药卷、锚杆托盘、螺母以及锚杆加工等费用之和(未计入施工等费用)。
锚杆支护成本用下式计算
F=π/4[L1φ12γ1C l十L2(φ32—φ12)γ2C2]十C
式中 L l——锚杆长度,mm;
L2—-—锚固长度,mm;
φ1——锚杆直径,mm;
φ3——钻孔直径,mm;
γ1——钢材容重,7.8x10-6kg/mm3;
γ2----树脂药卷容重,2.0x10-6kg/mm3;
c1-----带纵筋月牙肋建筑螺纹钢筋价格,取2.75元/kg;
c2-----树脂药卷价格,取8.41元/kg;
C——--锚杆托盘、螺母、锚杆加工等费用之和。
据统计,锚杆托盘价格为4.0元/个;螺母价格为
0.40元/个;锚杆加工等费4.6元/根,则,C=9.0元。
由上式可见,影响锚固成本的主要因素是锚杆直径、钻孔直径和锚固长度等。
2 锚杆直径对锚杆支护成本的影响
在钻孔直径和锚杆长度一定的情况下,全长锚固的带纵筋月牙肋建筑螺纹钢筋锚杆直径与锚杆支护成
本的关系见图1。
一般情况下,随着锚杆直径增大,锚杆杆体重量和锚杆成本增加,但是,锚杆直径增大,
也相应地减少了锚固剂的用量与成本。
总体来说,锚杆直径增大将使锚杆支护成本提高。
目前,我国煤巷支护大多数情况下应用φ14mm或φ16 mm的锚杆,仅有少数矿区应用φ18 mm和φ
20mm的锚杆。
当钻孔直径为28mm时,锚杆直径越大,锚固成本也越高。
如果以φ14mm带纵筋月牙肋建
筑螺纹钢筋锚杆支护成本为基准,则锚杆直径增大2mm,锚固成本增高0.60元左右。
20MnSi带纵筋月牙肋建筑螺纹钢筋锚杆,使用不同锚杆直径时,从锚杆破断强度增加的百分比 (表1)看出,随着锚杆直
径增大,锚杆的锚固力提高(比用φ14mm的锚杆提高31%一147%)。
因此,适当地加大锚杆杆体直径,对提高技术经济效果是十分明显的。
表1 锚杆直径不同时锚杆破断强度增加百分比
锚杆直径/mm 14 16 18 20 22
破断强度增加百分比/% 0 31 65 104 147
3 钻孔直径对锚杆支护成本的影响
钻孔直径越大,所需锚固剂越多,则锚杆支护成本也越高。
因此,国内外煤巷支护锚杆钻孔直径有逐步缩小的趋势。
我国煤巷支护中应用的钻孔直径主要有26 mm、28mm、33mm和43mm等几种。
使用这4种钻孔直径时,20MnSi锚杆支护成本见表2。
由表2可见,钻孔直径越大,锚杆支护成本也越高。
使用锚杆直经为16mm、18mm;钻孔直径33mm时,每孔比用28mm钻孔直经的锚杆支护成本增加8.1元(增高约25%);使用43mm孔径时,则增加28元(增高约88%)左右;使用26mm孔径时,比用28mm孔径时的锚杆支护成本可降低2.8元,(下降约10%)。
表2 不同钻孔直径的锚杆支护成本
锚杆直径锚杆支护成本/元
/mm 孔径26mm 孔径28mm 孔径33mm 孔径43mm
14 28.6 31.5 39.5 59.6
16 29.2 32.0 40.1 60.1
18 29.8 32.6 40.7 60.8
20 30.4 33.3 41.4 61.4
22 31.2 34.0 42.1 62.2
24 32.0 34.9 41.9 63.0
注:孔径系指钻孔直径。
4 锚固长度对锚杆支护成本的骺响
在端头锚固时,锚固长度对锚杆支护成本影响很大。
在钻孔直径为28mm、锚杆直径为18mm的条件下,锚固长度从500mm增加到2000 mm时,锚杆支护成本将由23.5元提高到32.62元,增加近9.1元(图2)。
单纯从经济上考虑,锚固长度越短越好。
但实际上,由于使用的锚杆不同,要求锚杆的锚固力不同,因此锚固长度也不一样。
锚杆的锚固长度不应由经济因素决定,而主要应与锚杆的支护形式、强度及围岩力学性能等参数相适应。
5 结论
(1)全长锚固时,在钻孔直径一定的情况下,锚杆直径增大将使锚杆杆体重量和锚杆成本增加,但同时也相应地减少了锚固剂的用量与成本。
总体来说,锚杆直径每增加2mm,带纵筋月牙肋建筑螺纹钢筋锚杆支护成本增高有限,仅为0.60元左右,而锚固力却提高极大,因此设计时应适当地加大锚杆直径。
(2)钻孔直径越大,所需用的锚固剂越多,则锚固成本也越高。
但是,锚固剂的用量增加对锚杆的锚固力影响并不大,所以一般情况下应尽量采用较小的钻孔直径更为合理、经济。
(3)在煤巷支护中,使用全长锚固能够充分利用锚杆、锚固剂及围岩的能力,取得最佳的支护效果。
作者简介:曲光(1956—),男,高级工程师,1982年毕业于阜新矿业学院,现任北京煤炭设计研究院监理所所长。