巷道维护原理和支护技术.ppt

等强螺纹钢式树脂锚杆金属杆体（高强度锚杆） 高压注浆锚杆 §8.4 巷道锚杆支护 MG系列涨壳式预应力注浆锚杆 §8.4 巷道锚杆支护 §8.4 巷道锚杆支护 三、锚杆的类别 1、机械式锚杆 机械式锚杆是使用最早、结构多样、数量较大的锚杆主要类型。机械式锚杆的锚固机构本身是一个统一体，在安装锚杆时，锚固机构主要通过一个楔子系统在钻孔中进行轴向或径向相互错动而张紧在钻孔壁上。锚固机构通过摩擦连接将锚固力大多传递给岩层。机械式锚杆在安装时，大多都产生预紧力。有时，甚至锚固机构必须直接依靠预紧力来固定。 机械式锚杆的优点：安装迅速，可即时达到承载力，可二次张紧，某些结构的锚杆还可以回收。其缺点是，钻孔中的锚固段较短，在高应力区容易导致岩层破坏和锚固区松动；因此，它主要用于强度较高的岩层。 §8.4 巷道锚杆支护 2、管缝式锚杆 管缝式锚杆的杆体，由高强度、高弹性钢管或薄钢板卷成。沿管全长有一条开缝，管的上端是锥体，在管的下端焊有一个用钢筋制成的圆环。杆体壁厚为2～4mm、直径多为35～45mm（要求比钻孔直径大2～5mm），长度可据需要加工，一般为1.60～2.0M；开缝宽度一般10～15mm为。当杆体被外力强压入钻孔后，开缝管被迫压缩，与孔壁之间产生径向挤压应力，使杆体牢固的胀撑在钻孔内；杆体与孔壁间的摩擦力，便成为锚固力，并且是沿杆体全长分布的。 管缝式锚杆优点：具有锚固可靠、安装方便且易于实现机械化操作；即可实现全长锚固、又有较大预应力和滑移让压特性。 §8.4 巷道锚杆支护 3、粘结式锚杆 粘结式锚杆是通过粘结剂来取代锚固机构。粘结剂注入钻孔内，凝固后可将杆体粘固在钻孔中。锚杆锚固力向岩层的传递，主要是通过粘结的形式，而不是向钻孔壁通过机械或摩擦胀固等施加的挤压力。 粘结式锚杆的优点：它能在较深的钻孔中显示出很好的粘着力，而且可以不可压缩的传递很大的力。由于它在锚固岩层时，并不产生特别的接触压力，所以对岩层强度无特殊要求，从而也可在松散岩层中成功的使用。 4、锚固剂 我国煤矿中主要使用的锚固剂是 树脂 快硬水泥 §8.4 巷道锚杆支护 Ｗ钢带主要使用在顶板。 在巷道两帮煤体较破碎、松软时可使用钢筋梯子梁护帮。 钢筋梯子梁也使用在顶板。 §8.4 巷道锚杆支护 5、托梁 6、护网 网的作用主要是维护锚杆间比较破碎的岩石，防止小岩块掉落，同时对提高锚杆支护的整体效果也有一定的作用。 网可分为金属网和非金属网。 §8.4 巷道锚杆支护 四、组合锚杆支护： 1、锚梁网联合支护： 锚杆 + 托梁（钢带）+ 金属网 2、桁架锚杆支护 锚杆 + 拉杆 + 拉紧器 + 垫块 §8.4 巷道锚杆支护 桁架锚杆在顶板内会形成水平和铅直方向挤压力，使顶板的中性轴下移，增强顶板抗弯能力，提高其整体性。 §8.4 巷道锚杆支护 五、预应力锚索： 1、类型 胀壳式钢绞线预应力锚索 沙浆粘结式预应力锚索 2、小口径预应力锚索结构： 锚索比锚杆长，可锚入深部较稳定的岩层中。 §8.4 巷道锚杆支护 六、锚杆支护系统设计方法： 由地质调查、设计、施工、监测、信息反馈等相互 制约影响，综合完成系统设计。 主要包括： 1）地质力学评估围岩应力及岩体强度； 2）初始设计，并对选定方案进行稳定性分析； 3）施工； 4）现场监测（锚杆受力、深部围岩移动） 5）信息反馈与修改完善； 6）重复进行上述步骤，直至满意为止。 §8.4 巷道锚杆支护 1、按悬吊原则确定锚杆支护设计方法 锚杆长度： 其中： －外露端长度约0.15m －有效支护长度 －固定端长度（0.3－0.4m） 的确定：顶板一定范围坚固稳定岩层位置容易确定时，L2 被悬吊岩层厚 确定巷道顶板松动圈的长度 §8.4 巷道锚杆支护 2、按组合梁理论计算锚杆支护参数： 适于层状完整岩体，平顶巷道顶板一定范围不存在坚固稳定岩层时，此时锚杆作用是夹紧力增大岩层间摩擦力，避免层间滑动、离层、冒落。 1）有效长度的确定： 按最下一层岩石外表面抗拉强度确定组合梁厚度 拉应力 则 §8.4 巷道锚杆支护 2、按组合梁理论计算锚杆支护参数： 2）锚杆间排距 由组合梁抗剪强度确定 §8.4 巷道锚杆支护 补充:采区巷道联合支护： 1、联合支护原理——分阶段综合运用多种支护形式维护巷道 2、联合支护方式： 锚杆+棚子——单用锚杆不行时 锚网+金属棚子+人工砌垛——采深大，压力大，留巷。 ? 目前，煤巷