С

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小孔径锚索
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锚索制作车间
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二、锚索复合支护形式
锚索具有承载能力强、长度大、成本高等特 点，锚索间距一般较大，均需和其它支护形式构 成复合支护形式，不同的支护相互配合，取长补 短，可降低支护成本。改善支护效果。常用的支 护形式有： 锚索—锚杆→即：双锚支护； 锚索—锚杆—喷射混凝土→即：双锚喷支护； 锚索—锚杆—金属网—喷射混凝土→即：双锚喷 网支护。 等等
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七、锚索安装工艺
2、安装 (1)检查锚索锚固段结构是否完好无损，破坏、松 动的部位要修整，生锈的部位要用刷子清除，沾 染的污垢要冲洗干净，禁用折弯等不合格的锚索。 (2)送锚索前用锚索探孔，锚索在孔中推送、拔出 自如后方可进行下一步骤，否则要处理钻孔。 向孔内送入树脂卷和锚索。先将树脂卷送入孔 内，(按快慢性能顺序送入)，后用锚索 推送树 脂卷至孔底。按下图连接好安装系统，开动锚杆 钻机进行搅拌，锚固锚索。
公称直径/mm 15（普通钢绞 线） 15 （低松弛钢绞 线）
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强度等级 /MPa 1470 1570 1725 1860
破坏负荷 /kN 205.80 219.52 240.20 260.70
屈服负荷 /kN 174.93 186.59 204.20 221050
伸长率 （%） 3.5 (L0≥600mm )
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七、锚索安装工艺
3、张拉 当搅拌安装达 到凝固时间后 (一般凝固时 间设计为 30min，若工 程状况允许可 延长些)，就 可以张拉了。
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锚 索 张 拉 系 统 图
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七、锚索安装工艺
3、张拉——张拉过程如下： (1)按上图将机具等安装连接好。 (2)垫实垫板，垫板平面要垂直于钻孔轴线，保证锚索受力在 一条直线上。 (3)1人加压(操作手动或电动加压泵)、1人观看压力表、1人观 察千斤顶及其周围情况，达到设计的预应力便停止加压，当出 现其它异常情况(如系统漏油、压力突增突减、异常声音、垫 板底部结构压坏等)暂停加压，回缸卸压、处理情况。 (4)加压过程要平稳，不能忽快忽慢，使得压力表指针平稳上 升或千斤顶油缸均匀伸缩。 (5)一次出缸张拉或重复出缸完成张拉过程情况都有。若在设 计的预应力值范围之内(或 进行破坏性张拉试验)达到某一应 力值时，只出 缸而压力值不升(甚至下降)，则可判定此时拉 力值达到了锚索的极限锚固力。 (6)达到设计预应力值后停止加压，扳动换向阀，反向加压、 回缸(此时要有专人托住千斤顶，或事先系挂好千斤顶，防止 卸压后脱落)，使锚具锁紧。取下千斤顶，完成了一根锚索的 2018/10/19 42 张拉。照此重复进行下一锚索的张拉。
三、锚索作用原理
在节理裂隙发育、围岩破碎的巷道中，锚杆和锚索 很难防止岩体风化，在水的长时间软化、侵蚀以及风 化和岩石的蠕变作用下，岩体变得更加破碎，岩石内 摩擦角逐渐减小，锚杆和锚索作用下的压力区必然相 应减小，最终连续的封闭的压缩带被破坏。因此在锚 索、锚杆支护体系中加上喷射混凝土是十分必要的。 喷射混凝土可尽早封闭围岩，防止风化，保持围岩的 整体强度。其次，喷射混凝土颗粒可填实已有裂隙， 使破碎、松散的表层岩石成为连续的完整的岩体，再 次，在锚杆作用下围岩表面仍有较小拉应力三角区， 喷射混土可使巷道表面围岩改变受力状况，消除或减 小拉应力。 围岩严重破碎时，锚杆和喷射混凝往往不能保证 松动圈的稳定，此时加上金属网，既可保护锚杆之间 的拉应力区中的围岩，又能大大提高喷射混凝土层的 2018/10/19 11 抗拉强度。
4、确定锚索长度
安全系数，取2左右
巷道跨度，mm
锚索外露长度，300mm
B L K b Ls Lw n
每排锚索根数 实际锚固长度，mm
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实例：刘东煤矿巷道支护断面图
锚 Φ 15 索 .24× 6300
165
150
30° 850
30°
15° 850 850 850
等强 锚 Φ 20 杆 ×20 00
锚具效率系数，取值范围0.9~0.95 锚索截面积，mm2
As s Ptk hs Fz
锚索强度标准值，MPa
每米巷道潜在冒落岩石重量，t/m
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五、锚索支护参数的确定
3、锚索锚固长度（mm) 锚索锚固长度有理论锚固长度和实际锚固长度之分， 实际锚固长度必须大于理论锚固长度。
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树 脂 药 卷 快 速 锚 固 锚 索 安 装 系 统 图
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七、锚索安装工艺
2、安装——搅拌要求如下： ①一人手扶锚索，使其尽量不打弯减少震动。锚索钻机推力 要适中，使其既能转动推进锚索，又不使锚索太弯而影响转 动。 ②刚开始搅拌的5s内转速要慢，每秒1～2转为宜，尔后逐渐 提高转速至钻机的额定转速。这一过程3～5s内完成，之后 一直平稳搅拌完毕。 ③搅拌推进的平均速度为50～60mm/s，整个搅拌过程在20～ 30s内完成。 ④搅拌推进过程不允许间歇停顿，在搅拌推进整个过程结束 后，拆除系统过程中不能拉 动、转动锚索，否则将破坏锚 固剂的初凝、导致锚固失败。搅拌停止拆卸系统前，稳住锚 索不动，停顿30s左右，以保证锚固剂初凝、固定住锚索、 不因自重而下滑。
mqt－85j气动锚杆锚索钻机
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mty系列液压锚杆锚索钻机
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锚索钻杆——钻杆间的连接用连接套
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金刚石复合片锚杆钻头
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锚杆、锚索搅拌器
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锚索安装器
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锚索搅拌器
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三、锚索作用原理
虽然锚索和锚杆的支护作用原理基本相同，但在 复合支护中两者的作用并不是简单的 重复。 锚杆长度小，压力圈薄且离巷道壁较近，这个压 力圈的自承载能力较小，在巷道地压 大、围岩松 动圈厚度大时，锚杆的支护作用更难发挥。锚索长 度远大于锚杆，承载能力强， 在预应力作用下形 成的围岩压力圈厚度大而且离巷道壁较远，在围岩 破碎、地压较大情况 下，锚索的压力圈恰好给锚 杆提供一个可靠支护依托，形成大小两个围岩压力 圈共同支护 的状况。此时，大压力圈可承受巷道 深部围岩的自重及压力，并将压力转移到深部围岩， 大 大减轻小压力圈的压力，成为小压力圈的保护 圈。 2018/10/19 9
700
850
20° 200
700
15°
2000
600 600
3600 3700
150
等强锚杆 Φ 16×1600 10°
10°
235
700
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150
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六、锚索施工机具
主要包括： 1、锚索钻机 2、钻杆 3、钻头 4、锚索搅拌器 5、锚索张拉机具 6、锚索切断器
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三、锚索作用原理
锚索长度大，间距也很大，一般3～5m以上， 在预应力作用下形成压力区的同时，两锚索之 间还有较大的拉应力区，这是锚索支护的弱点 所在。锚杆短而密，当锚杆的长度适当时，可 基本消除锚索之间的拉应力区。锚索压力区和 锚杆压力区组合成厚度更大的压力圈。 在悬吊作用中，锚索可以对大块的松动岩 石起作用，把它悬吊于深部岩层，而对小块危 岩往往无能为力。锚杆的悬吊作用恰好相反， 把小块危岩悬吊与锚索压力圈上。 2018/10/19 10
km系列矿用锚索锁头
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km15、km18型矿用锚索锚具
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锚卡具
• 适用直径 φ15mm 的高强度 低松弛钢 绞线，是 锚索的必 备卡具。 技术参数： 锚索规格 φ15.3mm 锚卡具
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五、锚索支护参数的确定
其参数按悬吊理论进行设计，保证锚索有能力承担其承 载范围内潜在锚落岩层的重量。 1、巷道每米长度范围内潜在冒落岩石重量
四、小孔径锚索的结构
锚索由钢绞线、锚齿、挡箍、垫板和锚具等组 成，如下图所示：
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四、小孔径锚索的结构
1、钢绞线 钢绞线是锚索承受、传递支护力的主体，采用单根 7×φ5mm冷轧钢绞线。其力学性能指标见下表。钢绞线的 长度视孔深而定，一般比孔深大0.5m即可。通常长为 5~8m。
850
850 20° 150
850
15°
2400
750 750
150
等强锚杆 Φ 16×1600 10°
850
10° 4200 4300
250
200
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实例：刘东煤矿巷道支护断面图
锚 Φ 15 索 .24× 6300
200
150
30°
850
30°
15°
850 850
等强 锚 Φ 20 杆 ×20 00
树脂直径，mm
实际锚固长度:
Ls
lj
2 1
树脂长度，mm
12 s
锚索钢绞线直径，mm 锚索强度标准值，MPa
安全系数，取1.5
理论上所需锚固长度:
K a s Ptk La 4 f cs
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锚索与锚固剂设计粘结强度，取10t/m2
五、锚索支护参数的确定
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锚索—锚杆支护自承拱作用原理
1-锚索；2-锚杆；3-锚杆压力圈；4-锚索压力圈
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三、锚索作用原理
2、组合梁作用。 组合梁作用就是锚索穿过层状岩层，使岩层层面 和层理之间的摩擦力增大，增强岩体 的整体性， 阻止岩层间的分离、位移，提高岩层的抗弯强度。 这就比单纯的叠合梁具有更大的承载能力。垂直穿 过岩层的锚索，其组合梁作用尤其明显。 3、悬吊作用。 悬吊作用就是锚索把不稳定岩块吊挂在稳定的 岩体上，限制不稳定岩块的位移，防止其冒落。 上述几种作用常常不是单一存在的，而是综合 在一起的，而且在不同的情况下不同作用的地位有 主次之分，因此，在实际工作中应具体分析。
巷道潜在冒落拱高度为： 顶板岩性系数 巷道潜在冒落拱面积为：
HM
B Kd f
巷道跨度，m
直接顶硬度系数
SM
每米巷道潜在冒落煤岩重量为：
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4 B HM 3 2
直接顶煤岩容重，t/m3
FZ SM 1 1
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五、锚索支护参数的确定
2、单根锚索所承担的冒落长度：
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mqy120、mq18-200/50锚索张拉机具
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锚索张拉机具
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机载锚索张拉机具
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sm系列手动锚索安装机具
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锚索切断器
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七、锚索安装工艺
锚索的安装施工主要有三个环节，即钻孔、安装 及张拉。 1、钻孔 ⑴、按设计的孔位、孔深和角度等，用锚杆钻机 钻孔。 ⑵、钻到设计孔深后，钻杆带着钻头在孔中镗几 次，将孔壁上的滋翘的石渣除掉，使孔壁光滑， 孔径不小于设计尺寸。 ⑶、成孔要直，45°角以下的孔要进行吹孔清理。 ⑷、当钢绞线在孔中推送、拔出顺畅自如时，视 该孔为成孔；否则为不合格孔，应按“⑵”条进 行清孔。如若此孔实在达不到要求，应错开原孔 位另打新孔。
内 容
一、概 述 二、锚索复合支护形式 三、锚索作用原理 四、小孔径锚索的结构 五、锚索支护参数的确定 六、锚索施工机具 七、锚索安装工艺 八、锚索施工质量检测 2018/10/19 九、小孔径锚索支护的优点
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一、概 述
小孔径锚索支护技术是1997年煤炭科学研 究总院北京建井研究所、北京开采研究所 等科研机构研制成功。 该技术锚固方法是把长锚索锚入深部的稳 定岩体上，然后对锚索施加预应力，预先 对岩体或构件施加主动作用力。 该技术作用合理，施工简便，效果显著， 引起了煤矿和其它部门的重视，应用范围 越来越广泛。
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三、锚索作用原理
锚索和锚杆在巷道支护中的作用机理基本相同，都有自承 拱作用、组合梁作用和悬吊作用。 1、自承拱作用。 自承拱作用就是把受采掘影响和被节理、裂隙、断层切割 而破碎的岩体用预应力锚索加固成压力拱圈，提高岩体的整 体性和自承能力，保持围岩的稳定。 在预应力作用下，被锚索内外锚固段加固的岩体在一定范 围内形成双向受压区，如果锚索长度和间距合理，锚索群形 成的受压区能重叠，从而形成一个压缩带，如下图所示。 锚索长度L与间距S之比(L/S)越大，压缩圈的厚度就越大， 但成本也越大，施工也越难，L/S越小，压缩圈厚度就越小， 甚至不能形成压缩圈而只能产生单个的不连续的压缩区。光 弹试验表明，用预应力锚索加固受采掘影响的岩体，其经济 合理的锚索长度和间距是：L/S≥2。
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四、小孔径锚索的结构
2、锚齿 锚齿的作用是打烂、搅拌树脂卷。另外，也起 到使钢绞线居中定位作用，避免钢绞线偏靠孔壁而 影响锚固质量，一般可用螺栓或点焊的方式固定在 钢绞线上，沿钢绞线锚固段200~300mm设一个锚齿。 3、挡箍 挡箍的作用是在搅拌树脂卷、推送钢绞线的过 程中，挡住胶状树脂使之不能流出锚固端外。可选 用橡胶或塑料，内径能箍紧在钢绞线上为准，外径 应略小于孔径。 4、垫板、锚具（索头） 垫板和锚具是锚索的外锚固端的受力部件。垫 板一般采用槽钢加锚杆盘，锚具须选购标准件。索 2018/10/19 14 具如下图所示。