锚杆锚网锚喷支护PPT课件
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❖ 适用条件：层状地层；顶板在wenku.baidu.com相当距离内不存在稳定岩层， 悬吊作用处于次要地位。
8
❖ 3、组合拱（压缩拱）理论
❖ 机理：在破裂区中安装预应力锚 杆时，在杆体两端将形成圆锥形 分布的压应力，如果沿巷道周边 布置锚杆群，只要锚杆间距足够 小，各个锚杆形成的压应力圆锥 体将相互交错，就能在岩体中形 成一个均匀的压缩带，即承压拱， 这个承压拱可以承受其上部破碎 岩石施加的径向荷载。在承压拱 内的岩石径向及切向均受压，处 于三向应力状态，其围岩强度得 缺点：一般不能作为准确的定量设计。 到提高，支撑能力也相应加大。
锚杆支护
（包括：锚喷、锚网、锚索等支护方式）
主讲人： 2016-12-23
1
主要内容
❖ 一、锚杆支护的原理、分类 ❖ 二、锚杆支护设计依据、要点 ❖ 三、锚喷、锚网和锚索支护概述 ❖ 四、锚杆支护施工要求、施工质量检测 ❖ 五．《煤矿安全规程》关于锚杆支护的有关
规定
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一、锚杆支护的原理、分类
❖ 从支护机理上看，锚杆支护属于“主动”支 护，可以充分利用围岩的自承能力，提高巷道围 岩的稳定性，将载荷体变为承载体。在相同生产 地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量比棚式 支护减少一半以上。
❖ L2为锚杆有效长度。
❖ L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～0.4m， 由拉拔实验确定；当围岩松软时还要加大。
❖ 对于全长锚固锚杆，锚杆的有效长度则为
❖
L2+ L3。
25
❖ 有效长度L2，有以下几种确定方法：
❖ ①当直接顶需要悬吊而它们的范围易于划定时，L2应大于或 等于它们的厚度。
❖ ②当巷道围岩存在松动破碎带时，L2应大于巷道松动破碎区 高度hi，hi可按下式确定：
❖
适用于围岩自稳时间超过12min的各
类永久性地下工程。配合先喷后锚，在软
岩中亦可应用。
15
❖ 6．快硬膨胀水泥锚杆（不常 用）
❖ 快硬膨胀水泥锚杆是用快 硬膨胀水泥卷代替树脂药包， 对锚杆杆体进行端头锚固的一 种锚杆。
❖ 锚杆杆体用φ14㎜或φ16㎜ 钢筋做成，头部的前端焊一 φ38～40㎜的阻挡垫圈，另一 端车有螺纹。
3
❖ 从技术经济上对比，锚杆支护可以节约大量钢 材，减少材料运输工作量，减轻工人的劳动强度和 改善作业环境；
❖ 保持采煤工作面上下两道和开切眼的畅通，为 回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有 利条件；
❖ 锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大 幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。
19
❖ 8．可伸缩式锚杆（不常用）
❖ ⑴结构可伸缩式锚杆。这种锚杆是对杆件、内锚头、外锚 头及托板等构件采用特殊结构实现可伸缩的目的。
20
❖ ⑵杆体可伸缩锚杆
❖ 用优质钢材，并对 材料进行专门加工处理， 可制成较大延伸率的锚 杆杆体。
21
❖ 9.其它锚杆
❖ 胀裂式速效预应力锚杆（不常用） ❖ 玻璃钢锚杆 ❖ 中空自钻式锚杆 （不常用）
❖ 式中，RMR 为CSIR地质力学分级岩体总评分； B 为巷道跨度。
4
（一）、锚杆支护作用机理
❖ 1、悬吊理论 ❖ 机理：将巷道顶板较软弱岩
层悬吊在上部稳定岩层上， 以避免较软弱岩层的破坏、 失稳和塌落，锚杆所受的拉 力来自被悬吊的岩层重量。
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❖ 缺点：没有考虑围岩的 自承能力，而且将被锚 固体与原岩体分开。
❖ 适用条件：锚杆可以锚 固到顶板坚硬稳定岩层。
6
❖ 2、组合梁理论
22
玻璃钢锚杆
23
二、锚杆支护设计依据和要点
❖ 锚杆支护参数确定
❖ ⑴ 按悬吊理论确定支护参数 ❖ 1）锚杆长度 ❖ 锚杆长度的计算公式为：
❖
L=L1+L2+L3
24
❖ 式中：
❖ L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对于 端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+ （0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还要加 上穹形球体的厚度。
适用条件：顶板无稳定岩层。
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（二）、 锚杆的结构类型 ❖ 1．钢筋或钢丝绳砂浆锚杆
钢筋或钢丝绳砂浆锚秆是全长锚固型锚杆。设 计锚固为30～50KN。
10
❖ 2．全属倒楔式锚杆
此种锚杆由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成，如图5-6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。
16
17
❖ 7．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。
18
❖ 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。
11
❖ 3．木锚杆 普通木锚杆和压缩木锚杆
12
❖ 4. 树脂锚杆
❖ 用树脂为粘结剂，在固化剂和加速剂的作用下，将锚杆 的头部粘结在锚杆孔内。端头锚固型树脂锚杆是由树脂药包 和杆体组成(图5-7)。
❖ 使用115型树脂锚固剂，可在3～5min内凝胶达到很高的 锚固强度，15min后即可套上垫板紧固螺帽。
❖ 机理：将锚固范围内的岩层挤 紧，增加各岩层间的摩擦力， 防止岩石沿层面滑动，避免各 岩层出现离层现象，提高其自 撑能力；将巷道顶板锚固范围 内的几个薄岩层锁紧成一个较 厚的岩层（组合梁）；在上覆 岩层载荷的作用下，这种组合 厚岩层内的最大弯曲应变和应 力都将大大减小，组合梁的挠 度亦减小。
7
❖ 缺点：将锚杆作用与围岩的自 稳作用分开；随着围岩条件的 变化，在顶板较破碎、连续性 受到破坏时，组合梁也就不存 在了。
❖ 使用82型锚固剂，可在15～60s内凝胶，5min后锚固力 可达40KN以上，可满足5min上垫板拧紧螺帽的要求。
13
此类锚杆可分为等强锚杆和非等强锚杆
14
❖ 5．快硬水泥锚杆（不常用）
❖
快硬水泥锚杆的杆体结构与树脂锚杆
相同，是端头锚固型锚杆。
❖ 目前常用的胶结材料有国产定型早强 水泥和双快水泥按一定比例混合而成。使 用前需浸水2～3min，在锚杆孔内经杆头 搅拌，12min后锚固力开始增长，lh后锚 固力可达60kN左右。
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❖ 3、组合拱（压缩拱）理论
❖ 机理：在破裂区中安装预应力锚 杆时，在杆体两端将形成圆锥形 分布的压应力，如果沿巷道周边 布置锚杆群，只要锚杆间距足够 小，各个锚杆形成的压应力圆锥 体将相互交错，就能在岩体中形 成一个均匀的压缩带，即承压拱， 这个承压拱可以承受其上部破碎 岩石施加的径向荷载。在承压拱 内的岩石径向及切向均受压，处 于三向应力状态，其围岩强度得 缺点：一般不能作为准确的定量设计。 到提高，支撑能力也相应加大。
锚杆支护
（包括：锚喷、锚网、锚索等支护方式）
主讲人： 2016-12-23
1
主要内容
❖ 一、锚杆支护的原理、分类 ❖ 二、锚杆支护设计依据、要点 ❖ 三、锚喷、锚网和锚索支护概述 ❖ 四、锚杆支护施工要求、施工质量检测 ❖ 五．《煤矿安全规程》关于锚杆支护的有关
规定
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一、锚杆支护的原理、分类
❖ 从支护机理上看，锚杆支护属于“主动”支 护，可以充分利用围岩的自承能力，提高巷道围 岩的稳定性，将载荷体变为承载体。在相同生产 地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量比棚式 支护减少一半以上。
❖ L2为锚杆有效长度。
❖ L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～0.4m， 由拉拔实验确定；当围岩松软时还要加大。
❖ 对于全长锚固锚杆，锚杆的有效长度则为
❖
L2+ L3。
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❖ 有效长度L2，有以下几种确定方法：
❖ ①当直接顶需要悬吊而它们的范围易于划定时，L2应大于或 等于它们的厚度。
❖ ②当巷道围岩存在松动破碎带时，L2应大于巷道松动破碎区 高度hi，hi可按下式确定：
❖
适用于围岩自稳时间超过12min的各
类永久性地下工程。配合先喷后锚，在软
岩中亦可应用。
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❖ 6．快硬膨胀水泥锚杆（不常 用）
❖ 快硬膨胀水泥锚杆是用快 硬膨胀水泥卷代替树脂药包， 对锚杆杆体进行端头锚固的一 种锚杆。
❖ 锚杆杆体用φ14㎜或φ16㎜ 钢筋做成，头部的前端焊一 φ38～40㎜的阻挡垫圈，另一 端车有螺纹。
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❖ 从技术经济上对比，锚杆支护可以节约大量钢 材，减少材料运输工作量，减轻工人的劳动强度和 改善作业环境；
❖ 保持采煤工作面上下两道和开切眼的畅通，为 回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有 利条件；
❖ 锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大 幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。
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❖ 8．可伸缩式锚杆（不常用）
❖ ⑴结构可伸缩式锚杆。这种锚杆是对杆件、内锚头、外锚 头及托板等构件采用特殊结构实现可伸缩的目的。
20
❖ ⑵杆体可伸缩锚杆
❖ 用优质钢材，并对 材料进行专门加工处理， 可制成较大延伸率的锚 杆杆体。
21
❖ 9.其它锚杆
❖ 胀裂式速效预应力锚杆（不常用） ❖ 玻璃钢锚杆 ❖ 中空自钻式锚杆 （不常用）
❖ 式中，RMR 为CSIR地质力学分级岩体总评分； B 为巷道跨度。
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（一）、锚杆支护作用机理
❖ 1、悬吊理论 ❖ 机理：将巷道顶板较软弱岩
层悬吊在上部稳定岩层上， 以避免较软弱岩层的破坏、 失稳和塌落，锚杆所受的拉 力来自被悬吊的岩层重量。
5
❖ 缺点：没有考虑围岩的 自承能力，而且将被锚 固体与原岩体分开。
❖ 适用条件：锚杆可以锚 固到顶板坚硬稳定岩层。
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❖ 2、组合梁理论
22
玻璃钢锚杆
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二、锚杆支护设计依据和要点
❖ 锚杆支护参数确定
❖ ⑴ 按悬吊理论确定支护参数 ❖ 1）锚杆长度 ❖ 锚杆长度的计算公式为：
❖
L=L1+L2+L3
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❖ 式中：
❖ L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对于 端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+ （0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还要加 上穹形球体的厚度。
适用条件：顶板无稳定岩层。
9
（二）、 锚杆的结构类型 ❖ 1．钢筋或钢丝绳砂浆锚杆
钢筋或钢丝绳砂浆锚秆是全长锚固型锚杆。设 计锚固为30～50KN。
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❖ 2．全属倒楔式锚杆
此种锚杆由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成，如图5-6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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❖ 7．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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❖ 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。
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❖ 3．木锚杆 普通木锚杆和压缩木锚杆
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❖ 4. 树脂锚杆
❖ 用树脂为粘结剂，在固化剂和加速剂的作用下，将锚杆 的头部粘结在锚杆孔内。端头锚固型树脂锚杆是由树脂药包 和杆体组成(图5-7)。
❖ 使用115型树脂锚固剂，可在3～5min内凝胶达到很高的 锚固强度，15min后即可套上垫板紧固螺帽。
❖ 机理：将锚固范围内的岩层挤 紧，增加各岩层间的摩擦力， 防止岩石沿层面滑动，避免各 岩层出现离层现象，提高其自 撑能力；将巷道顶板锚固范围 内的几个薄岩层锁紧成一个较 厚的岩层（组合梁）；在上覆 岩层载荷的作用下，这种组合 厚岩层内的最大弯曲应变和应 力都将大大减小，组合梁的挠 度亦减小。
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❖ 缺点：将锚杆作用与围岩的自 稳作用分开；随着围岩条件的 变化，在顶板较破碎、连续性 受到破坏时，组合梁也就不存 在了。
❖ 使用82型锚固剂，可在15～60s内凝胶，5min后锚固力 可达40KN以上，可满足5min上垫板拧紧螺帽的要求。
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此类锚杆可分为等强锚杆和非等强锚杆
14
❖ 5．快硬水泥锚杆（不常用）
❖
快硬水泥锚杆的杆体结构与树脂锚杆
相同，是端头锚固型锚杆。
❖ 目前常用的胶结材料有国产定型早强 水泥和双快水泥按一定比例混合而成。使 用前需浸水2～3min，在锚杆孔内经杆头 搅拌，12min后锚固力开始增长，lh后锚 固力可达60kN左右。