矿用锚索设计计算书

矿用锚索设计计算书

(神木市鑫阳机电有限公司)

矿用锚索是应用于煤矿井巷围岩加固的装置，主要由张拉端、自由段和锚固段构成，

是能够传递张拉力的结构整体。目前，在全国各大煤矿广泛应用的矿用锚索是由单根

钢绞线和与之相匹配的单孔锚具及各种附件组成的单束锚索。本文将通过对常用不

同规格的矿用锚索进行力学分析的基础上，进一步探讨矿用锚索的施工工艺。

1、规格型号：

锚索支护的显著特点是:锚索长度较长,能够锚入到深部较稳定的岩层中；并且锚索可施加预应力，承载力大。而单束锚索釆用树脂锚固剂卷锚固又因其施工简便、可快速承载，成为煤矿巷道支护的主要形式。本矿用锚索设计计算书的型号分别为：SKP15-1/1860;SKP18-1/1860;SKP19-1/1860;SKP22-1/1860O;结构型式有普通型和笼型两种;钢绞线直径分别为①15.20mm、17.80mm、18.90mm、21.6mm、21.80mm五种；钢绞线的抗拉强度分别为1860MPa。

2、力学性能设计计算：

2.1锚索最大力

(1)概念:锚索所能承受的最大拉力

L X n X Sn

(2)计算公式：R m=

-钢绞线抗拉强度，单位为兆帕(Mpa)；

R

U

L一锚具效率系数(取0.95);

n—钢绞线根数;单束锚索n=l

Sn一单根钢绞线参考截面面积，单位为平方毫米(参见GB/T5224及其修改单)；

(3)锚索设计计算最大拉力实例：

SKP15-1/1860(Dn15.20mm)

=0.95X1X140X1860=247380N

R

u15

SKP18-1/1860(Dn17.80mm)

R

U18

=0.95X1X191X1860=337497N SKP19-1/1860(Dn18.90mm)

R U

U19

=0.95X1X220X1860=388740N SKP22-1/1860(Dn21.6mm)

R

u22

=0.95X1X285X1860=503595N SKP22-1/1860(Dn21.8mm)

R

U22

=0.95X1X313X1860=553071N

2.2锚索设计计算承载力:

(1)概念：在服务期间锚索容许承受的轴向拉力。

(2)计算公式:Nt=m X S。X R

m

Nt一矿用锚索设计承载力，单位为牛顿(N);

m一矿用锚索张拉应力控制系数,取值为0.6;

n一钢绞线根数；

S。一单根钢绞线参考截面面积，单位为平方毫米(参见GB/T5224及其修改单)；%—钢绞线抗拉强度，单位为兆帕(Mpa)o

(3)常用锚索设计计算承载力实例：

SKP15-1/1860(Dn=15.20mm)

Ntl5=0.6X1X140X1860=156240N

SKP18-1/1860(Dn-17.80mm)

Nt18=0.6X1X191X1860=213156N

SKP19-1/1860(Dn-18.90mm)

Nt19=0.6X1X220X1860=245520N

SKP22-1/1860(Dn-21.60mm)

Nt22=0.6X1X285X1860=318060N

SKP22-/1860(Dn-21.80mm)

Nt22=0.6X1X313X1860=349308N

2.3锚索设计计算抗拔力:

(1)概念:阻止锚索从锚固剂中拔出的力。锚索在试验室试验时，抗拔力Tw应不小于锚索设计承载力Nt的1.05倍o

(2)计算公式:Tw=l.05X Nt

Tw-F用锚索抗拔力，单位为牛顿(N)；

Nt-矿用锚索设计承载力，单位为牛顿(N);

(3)常用锚索设计计算抗拔力实例：

SKP15-1/1860(Dn15.20mm)

=1.05X156240=164052N

T

w15

SKP18-1/1860(Dn17.80mm)

=1.05X213156=223813.8N

T

wl8

SKP19-1/1860(Dn18.9mm)

T

=1.05X244520=256746N

wl9

SKP22/1860:(Dn21.60mm)

=1.05X318060=333963N

T

w22

SKP22/1860:(Dn21.80mm)

=1.05X349308=366773.4N

T

w22

由上式可知，锚索的安全系数K与锚具效率系数ηa和张拉应力系数m有关，同理，也可根据安全系数K,再反算出ηa和m,从而计算出锚索所能承受的最大拉力、承载力抗拔力。