锚杆支护设计

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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。
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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。
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5.3 锚杆支护设计方法
5.3.1 工程类比法
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(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
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
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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。
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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
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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
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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。
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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。
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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：FLAC 3D.
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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。
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5.2 锚杆支护材料 5.2.1一般要求
(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。
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《煤炭行业标准》中煤巷锚杆支护技术规范
MT/T 1104-2009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，
2.锚固剂
树脂锚固剂应符合MT 146.1-2002的规定。锚固剂生 产家应提供质量合格证。
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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/T 5224-2003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/T 14370-2000的规定。
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。
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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。
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。
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(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。
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。
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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
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。
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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MT 146.2-2002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。