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5.1錨桿支護(hù)要求《煤礦安全規(guī)程》對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:

第44條規(guī)定:采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí),應(yīng)遵守下列規(guī)定:(一)錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離,錨桿的形式、安裝角度,混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度,掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等,必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。2022/12/1215.1錨桿支護(hù)要求2022/12/111(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。(三)打錨桿眼前,必須首先敲幫問(wèn)頂,將活矸處理掉,在確保安全的條件下,方可作業(yè)。(四)使用錨固劑固定錨桿時(shí),應(yīng)將孔壁沖洗干凈,砂漿錨桿必須灌滿填實(shí)。(五)軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí),必須全長(zhǎng)錨固。(六)采用人工上料噴射機(jī)噴射混凝土、砂漿時(shí),必須采用潮料,并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前,必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。2022/12/122(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。2022(七)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè),并用記錄牌板顯示。對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查,并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試驗(yàn)時(shí),必須有安全措施。(八)錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊,確保錨桿的托板緊貼巷壁。(九)巖幫的涌水地點(diǎn),必須處理。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。2022/12/123(七)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:1.巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。2.在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。3.煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。4.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2022/12/124《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-25.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合:1)組合構(gòu)件(鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等);2)護(hù)網(wǎng);3)錨索。6.鉆孔直徑、錨桿直徑和樹(shù)脂錨固劑直徑應(yīng)合理匹配,鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應(yīng)為6~10mm,鉆孔直徑和樹(shù)脂錨固劑直徑之差應(yīng)為4~8mm。2022/12/1255.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合7.煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。8.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。9.煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。10.煤巷復(fù)雜地段應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。2022/12/1267.煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。2022/12/115.2錨桿支護(hù)材料一般要求

設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。錨桿(錨索)桿體及其附件、其他組合構(gòu)件等的力學(xué)性能應(yīng)相互匹配。2022/12/1275.2錨桿支護(hù)材料2022/12/117這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。綜上所述,選用破斷力為260.P0—錨桿錨固力,P0=40kN;適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。普通錨桿加固斷面示意圖煤層的內(nèi)摩擦角為20°;這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。綜上所述,選用破斷力為260.影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。8m),上部泥巖厚度為1.支護(hù)材料1.錨桿、托盤、螺母

金屬錨桿、托盤、螺母應(yīng)符合MT146.2-2002的規(guī)定。樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.錨固劑樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.1-2002的規(guī)定。錨固劑生產(chǎn)家應(yīng)提供質(zhì)量合格證。2022/12/128這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。支護(hù)材料203.鋼帶鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格,鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。4.錨索錨索用鋼絞線應(yīng)符合GB/T5224-2003的規(guī)定,應(yīng)優(yōu)先選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)不低于1860MPa,延伸率不小于3.5%,直徑不小于15.2mm的鋼絞線。與鋼絞線配合的錨具應(yīng)符合GB/T14370-2000的規(guī)定。2022/12/1293.鋼帶2022/12/1195.網(wǎng)煤巷錨桿支護(hù)巷道宜選用金屬焊接網(wǎng),在條件允許的情況下,可選用符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編織金屬網(wǎng)或其他材料的網(wǎng)。6.噴射混凝土服務(wù)期長(zhǎng)的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。2022/12/12105.網(wǎng)2022/12/11108m,則每根錨索的錨固力為:5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合:(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。綜上所述,選用破斷力為260.4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2)兩幫:錨桿+網(wǎng),錨桿長(zhǎng)度為2.用優(yōu)質(zhì)鋼材,并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理,可制成較大延伸率的錨桿桿體。(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.因此,兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。k—安全系數(shù),取k=3;《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:5.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法

工程類比法

我國(guó)多數(shù)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范都明確規(guī)定,錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)算應(yīng)以工程類比法為主,在必要時(shí)量測(cè)法及解析法為輔。

工程類比法是建立在已有工程支護(hù)設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,在圍巖條件、施工條件等各種影響因素基本一致的情況下,根據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力,選定待建工程錨桿支護(hù)類型及參數(shù)。2022/12/12118m,則每根錨索的錨固力為:5.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法

工程理論計(jì)算法(一)按懸吊作用計(jì)算(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算(三)組合梁理論計(jì)算(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2022/12/1212理論計(jì)算法2022/12/1112數(shù)值模擬法1)應(yīng)用廣泛。2)求解過(guò)程:建模,求解大規(guī)模的方程。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。2022/12/1213數(shù)值模擬法2022/12/11133)數(shù)值模擬軟件:(1)有限元軟件:ANSYS,MARC(2)離散元軟件:UDEC,3DEC(3)有限差分軟件:FLAC3D.

2022/12/12143)數(shù)值模擬軟件:2022/12/11145.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型錨桿類型:1)金屬倒楔式錨桿2)管縫式錨桿3)水力脹管式錨桿4)木錨桿和竹錨桿5)鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2022/12/12155.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型2022/12/1116)樹(shù)脂錨桿7)快硬水泥錨桿8)內(nèi)注式錨桿9)可拉伸錨桿10)其它錨桿2022/12/12166)樹(shù)脂錨桿2022/12/1116金屬倒楔式錨桿

此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。

這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。錨固力達(dá)40KN左右。常用于圍巖比較破碎,需要立即承載的地下工程。2022/12/1217金屬倒楔式錨桿2022/12/11172022/12/12182022/12/11182022/12/12192022/12/11192022/12/12202022/12/1120管縫式錨桿

管縫式錨桿又稱開(kāi)縫式或摩擦式錨桿,它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.1㎜,用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小2~3mm的錨孔,為安裝方便,打入端略呈錐形。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力,屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。

對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。2022/12/1221管縫式錨桿2022/12/1121巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN?!睹禾啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.桿體結(jié)構(gòu)與樹(shù)脂錨桿相同,是端頭錨固型錨桿。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。綜上所述,選用破斷力為260.1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用中,大都以抗拔力為錨固力。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力,屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。24mm的鋼絞線錨索,總長(zhǎng)度為5.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖2022/12/1222巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)水力脹管式錨桿鋼管雙層異形鋼管。高壓水注入鋼管內(nèi),膨脹變大,擠壓孔壁。錨固力較大,可達(dá)80KN。木錨桿普通木錨桿,壓縮木錨桿2022/12/1223水力脹管式錨桿2022/12/11232022/12/12242022/12/1124a.普通木錨桿;b.壓縮木錨桿1—外楔;2—鐵墊圈;3—木托板;4—木桿體;5——內(nèi)楔2022/12/12252022/12/1125鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿鋼筋或鋼絲繩砂漿錨稈是全長(zhǎng)錨固型錨桿。設(shè)計(jì)錨固力為30~50KN。2022/12/1226鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2022/12/1126樹(shù)脂錨桿

用樹(shù)脂為粘結(jié)劑,在固化劑和加速劑的作用下,將錨桿的頭部粘結(jié)在錨桿孔內(nèi)。端頭錨固型樹(shù)脂錨桿是由樹(shù)脂藥包和桿體組成(下圖)。

使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。

使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。2022/12/1227樹(shù)脂錨桿2022/12/11272022/12/12282022/12/1128快硬水泥錨桿

桿體結(jié)構(gòu)與樹(shù)脂錨桿相同,是端頭錨固型錨桿。

膠結(jié)材料:國(guó)產(chǎn)定型早強(qiáng)水泥和雙快水泥按一定比例混合而成。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。

適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。配合先噴后錨,在軟巖中亦可應(yīng)用。2022/12/1229快硬水泥錨桿2022/12/11292022/12/12302022/12/1130內(nèi)注式注漿錨桿

不穩(wěn)定圍巖中,單純提高錨桿長(zhǎng)度和強(qiáng)度作用很小時(shí),可采用內(nèi)注式注漿錨桿。

注漿硬化圍巖;1)可控內(nèi)壓注漿錨桿

斷層破碎帶、淋水帶,需要初錨力和控壓注漿。2)普通內(nèi)注式錨桿2022/12/1231內(nèi)注式注漿錨桿2022/12/1131可拉伸錨桿⑴套管摩擦式可拉伸錨桿這種錨桿是對(duì)桿件、內(nèi)錨頭、外錨頭及托板等構(gòu)件采用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的目的。2022/12/1232可拉伸錨桿2022/12/1132⑵彎曲可伸長(zhǎng)縮錨桿用優(yōu)質(zhì)鋼材,并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理,可制成較大延伸率的錨桿桿體。2022/12/1233⑵彎曲可伸長(zhǎng)縮錨桿2022/12/1133錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。取γ=25KN/m3;樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.P0—錨桿錨固力,P0=40kN;綜上所述,選用破斷力為260.濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.綜上所述,選用破斷力為260.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。k—安全系數(shù),取k=3;1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。2)兩幫:錨桿+網(wǎng),錨桿長(zhǎng)度為2.對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。中空自鉆式錨桿:2022/12/1234錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2022/12各類錨桿特征表(一)2022/12/1235各類錨桿特征表(一)2022/12/1135各類錨桿特征表(二)2022/12/1236各類錨桿特征表(二)2022/12/1136各類錨桿特征表(三)2022/12/1237各類錨桿特征表(三)2022/12/1137選擇錨桿支護(hù)形式(1)單體錨桿支護(hù)(2)錨噴支護(hù)(3)錨網(wǎng)噴支護(hù)(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)(5)錨帶支護(hù)2022/12/1238選擇錨桿支護(hù)形式2022/12/1138(6)錨梁支護(hù)(7)錨桁支護(hù)(8)錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)(9)錨網(wǎng)桁支護(hù)(10)錨索支護(hù)(11)錨注支護(hù)2022/12/1239(6)錨梁支護(hù)2022/12/1139錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。錨帶、錨網(wǎng)、錨梁、錨帶網(wǎng)、錨桿桁架形式多應(yīng)用于服務(wù)年限較短的采準(zhǔn)巷道。各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。2022/12/1240錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.f—分層間摩擦因數(shù),取f=0.《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。服務(wù)期長(zhǎng)的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。因此,必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。8m,則每根錨索的錨固力為:端頭錨固型樹(shù)脂錨桿是由樹(shù)脂藥包和桿體組成(下圖)。為了控制底板的變形,下幫角處錨桿與水平夾角為45°?!睹禾啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:普通錨桿加固斷面示意圖式中b—頂板最大破壞范圍;0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算2022/12/12411)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.2022/12/114計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)1)錨固力

錨固力:錨桿對(duì)于圍巖的約束力。在實(shí)際應(yīng)用中,大都以抗拔力為錨固力。

錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。2)錨桿長(zhǎng)度和直徑3)錨桿間距和排距2022/12/1242計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)2022/12/1142錨桿約束圍片的力2022/12/12432022/12/1143

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2022/12/11482022/12/12492022/12/1149組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)

由錨桿預(yù)應(yīng)力形成的承壓拱穩(wěn)定性,可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)理論由拱座處巖石的最大抗壓強(qiáng)度、巖拱的抗剪能力及巖拱保持其承載拱形狀的變形等三個(gè)方面校核,并確定錨桿參數(shù);

也可按照固體力學(xué)理論由彈塑性解試算錨桿參數(shù)。2022/12/1250組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)2022/12/1150

根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱,可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。2022/12/1251根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)案例濟(jì)寧二號(hào)礦4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)2022/12/1252案例2022/12/1152即需每根錨索的錨固力不低于165.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查,并有檢查和試驗(yàn)記錄。綜上所述,選用破斷力為260.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。錨固力:錨桿對(duì)于圍巖的約束力。根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱,可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。同樣,沿著支護(hù)合力作用點(diǎn)為端點(diǎn)形成的拱高b1作為頂板錨桿支護(hù)的下限,頂板在支護(hù)條件下全松動(dòng)范圍拱高作為支護(hù)的上限,故頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度l頂為:這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。1.支護(hù)問(wèn)題濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.5m左右(巷道高度2.8m),上部泥巖厚度為1.6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右;同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.2m,這樣,2.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。因此,必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。2022/12/1253即需每根錨索的錨固力不低于165.1.支護(hù)問(wèn)題2022/12普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖2022/12/12542022/12/11542.支護(hù)方式選擇根據(jù)這種軟層復(fù)合頂板的特點(diǎn),采用預(yù)應(yīng)力錨索與錨桿聯(lián)合加固方案,即在普通錨桿錨固的基礎(chǔ)上通過(guò)沿適當(dāng)斷面安裝錨索對(duì)頂板進(jìn)行加固,其作用為:(a)錨索可將上位的頂板加固成為一個(gè)具有較強(qiáng)承載能力的上位壓力拱,稱之為“外拱”;(b)“外拱”不僅能保持自身的穩(wěn)定性,而且成為下位由常規(guī)錨網(wǎng)支護(hù)形成的平衡拱即“內(nèi)拱”賴以保持穩(wěn)定的基礎(chǔ),如下圖所示;2022/12/12552.支護(hù)方式選擇2022/12/1155錨索加固機(jī)理示意圖(斷面圖)2022/12/12562022/12/1156(c)通過(guò)適當(dāng)?shù)呐啪?,錨索將使得沿巷道的走向“外拱”相互重疊,保持“外拱”范圍內(nèi)巖體整體穩(wěn)定性,如下圖所示:錨索加固機(jī)理示意圖(走向剖面圖)2022/12/1257(c)通過(guò)適當(dāng)?shù)呐啪?,錨索將使得沿巷道的走向“外拱”相互重疊

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2022/12/1158當(dāng)寬度比3.8/2.8=1.36時(shí),kc=3.0;取γ=25KN/m3;當(dāng)兩側(cè)均為實(shí)體煤時(shí),Kc=1;幫的單向抗壓強(qiáng)度σm=19.1Mpa;煤層的內(nèi)摩擦角為20°;埋深取為H=651.49m。將上述參數(shù)帶入得:C=2.02m2022/12/1259當(dāng)寬度比3.8/2.8=1.36時(shí),kc=3.0;取γ=25

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2022/12/11604.普通錨桿加固參數(shù)(a)幫錨桿長(zhǎng)度如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。因此,兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.346~2.02m,取平均值l幫=1.68,考慮到外露部分長(zhǎng)度0.2m,則實(shí)際幫錨桿長(zhǎng)度為l′幫=2.0m。2022/12/12614.普通錨桿加固參數(shù)2022/12/1161對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。2m,則實(shí)際幫錨桿長(zhǎng)度為l′幫=2.噴射前,必須沖洗巖幫。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè),并用記錄牌板顯示。02m,取平均值l幫=1.普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)(2)離散元軟件:UDEC,3DEC使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。巷道圍巖破壞范圍示意圖2022/12/1262對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。20(b)頂錨桿長(zhǎng)度同樣,沿著支護(hù)合力作用點(diǎn)為端點(diǎn)形成的拱高b1作為頂板錨桿支護(hù)的下限,頂板在支護(hù)條件下全松動(dòng)范圍拱高作為支護(hù)的上限,故頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度l頂為:取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.2m,則頂板錨桿的實(shí)際長(zhǎng)度取l頂=2.2m。2022/12/1263(b)頂錨桿長(zhǎng)度2022/12/1163(c)頂板錨桿間排距頂板錨桿數(shù)量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件:

1)能有效承受拱內(nèi)巖重;

2)桿體抗剪強(qiáng)度能滿足要求。2022/12/1264(c)頂板錨桿間排距2022/12/1164(Ⅰ)平衡拱內(nèi)巖重所需錨桿間距S1式中RT—錨桿的實(shí)際錨固力,取RT=40KN/根;

k—安全系數(shù),取k=3;

γ—煤的體積密度,取γ=13.5KN/m3。將上述參數(shù)代入得:2022/12/1265(Ⅰ)平衡拱內(nèi)巖重所需錨桿間距S12022/12/1165(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2式中b—頂板最大破壞范圍;k2—頂板抗剪安全系數(shù),一般取k2=3~5;P0

—錨桿錨固力,P0

=40kN;2a—巷道跨度,取2a=4.2m;l頂—頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度f(wàn)—分層間摩擦因數(shù),取f=0.3。將上述參數(shù)代入得:s2=1.2m。2022/12/1266(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S22022/12/116

2022/12/1267

2022/12/1167綜上所述,4304回采巷道錨桿支護(hù)形式及參數(shù)選擇(見(jiàn)下圖)如下:1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.2m,桿體為Ф20mm的螺紋鋼,3卷樹(shù)脂藥卷,進(jìn)行全長(zhǎng)錨固,錨桿間排距0.7m×0.7m.。2)兩幫:錨桿+網(wǎng),錨桿長(zhǎng)度為2.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。為了控制底板的變形,下幫角處錨桿與水平夾角為45°。2022/12/1268綜上所述,4304回采巷道錨桿支護(hù)形式及參數(shù)選擇(見(jiàn)下圖)如普通錨桿加固斷面示意圖2022/12/12692022/12/11695.錨索加固參數(shù)(a)錨索長(zhǎng)度、間距考慮到煤巖層厚度的變化,為保證錨索在上部硬巖中有一定的長(zhǎng)度,即保證錨固力,選取錨索的有效長(zhǎng)度5m(孔深5m),外露部分為0.5m,錨桿總長(zhǎng)度為5.5m。按煤巖層最大厚度計(jì),這樣深入到上部硬巖中的長(zhǎng)度約0.73m左右。2022/12/12705.錨索加固參數(shù)2022/12/1170錨索加固斷面示意圖1—錨索;2—鋼梁;3—金屬網(wǎng);4—普通錨桿2022/12/1271錨索加固斷面示意圖2022/12/1171各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.用優(yōu)質(zhì)鋼材,并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理,可制成較大延伸率的錨桿桿體。管縫式錨桿又稱開(kāi)縫式或摩擦式錨桿,它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.f—分層間摩擦因數(shù),取f=0.⑴套管摩擦式可拉伸錨桿3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法煤層的內(nèi)摩擦角為20°;(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格,鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè),并用記錄牌板顯示。普通錨桿加固斷面示意圖(b)錨索排距錨索最主要的任務(wù)是保證“內(nèi)拱”的穩(wěn)定性。取間隔3排錨桿打1排錨索,即錨索排距2.8m,則每根錨索的錨固力為:即需每根錨索的錨固力不低于165.5KN/根,在實(shí)際中取錨固力為170KN/根。2022/12/1272各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。(b)錨索排距2022綜上所述,選用破斷力為260.7KN、低松弛的Ф15.24mm的鋼絞線錨索,總長(zhǎng)度為5.5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。2022/12/12732022/12/1173《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:1.巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。2.在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。3.煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。4.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2022/12/1274《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2理論計(jì)算法(一)按懸吊作用計(jì)算(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算(三)組合梁理論計(jì)算(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2022/12/1275理論計(jì)算法2022/12/11755.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型錨桿類型:1)金屬倒楔式錨桿2)管縫式錨桿3)水力脹管式錨桿4)木錨桿和竹錨桿5)鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2022/12/12765.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型2022/12/1172022/12/12772022/12/1177選擇錨桿支護(hù)形式(1)單體錨桿支護(hù)(2)錨噴支護(hù)(3)錨網(wǎng)噴支護(hù)(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)(5)錨帶支護(hù)2022/12/1278選擇錨桿支護(hù)形式2022/12/1178(6)錨梁支護(hù)(7)錨桁支護(hù)(8)錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)(9)錨網(wǎng)桁支護(hù)(10)錨索支護(hù)(11)錨注支護(hù)2022/12/1279(6)錨梁支護(hù)2022/12/1179案例濟(jì)寧二號(hào)礦4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)2022/12/1280案例2022/12/11804304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。也可按照固體力學(xué)理論由彈塑性解試算錨桿參數(shù)。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。因此,兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱,可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。式中RT—錨桿的實(shí)際錨固力,取RT=40KN/根;6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.工程類比法是建立在已有工程支護(hù)設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,在圍巖條件、施工條件等各種影響因素基本一致的情況下,根據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力,選定待建工程錨桿支護(hù)類型及參數(shù)。使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2管縫式錨桿又稱開(kāi)縫式或摩擦式錨桿,它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格,鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1.支護(hù)問(wèn)題濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.5m左右(巷道高度2.8m),上部泥巖厚度為1.6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右;同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.2m,這樣,2.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。因此,必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。2022/12/12814304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)1.支護(hù)問(wèn)題2022/12/11815.1錨桿支護(hù)要求《煤礦安全規(guī)程》對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:

第44條規(guī)定:采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí),應(yīng)遵守下列規(guī)定:(一)錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離,錨桿的形式、安裝角度,混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度,掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等,必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。2022/12/12825.1錨桿支護(hù)要求2022/12/111(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。(三)打錨桿眼前,必須首先敲幫問(wèn)頂,將活矸處理掉,在確保安全的條件下,方可作業(yè)。(四)使用錨固劑固定錨桿時(shí),應(yīng)將孔壁沖洗干凈,砂漿錨桿必須灌滿填實(shí)。(五)軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí),必須全長(zhǎng)錨固。(六)采用人工上料噴射機(jī)噴射混凝土、砂漿時(shí),必須采用潮料,并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前,必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。2022/12/1283(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。2022(七)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè),并用記錄牌板顯示。對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查,并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試驗(yàn)時(shí),必須有安全措施。(八)錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊,確保錨桿的托板緊貼巷壁。(九)巖幫的涌水地點(diǎn),必須處理。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。2022/12/1284(七)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:1.巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。2.在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。3.煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。4.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2022/12/1285《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-25.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合:1)組合構(gòu)件(鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等);2)護(hù)網(wǎng);3)錨索。6.鉆孔直徑、錨桿直徑和樹(shù)脂錨固劑直徑應(yīng)合理匹配,鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應(yīng)為6~10mm,鉆孔直徑和樹(shù)脂錨固劑直徑之差應(yīng)為4~8mm。2022/12/12865.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合7.煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。8.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。9.煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。10.煤巷復(fù)雜地段應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。2022/12/12877.煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。2022/12/115.2錨桿支護(hù)材料一般要求

設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。錨桿(錨索)桿體及其附件、其他組合構(gòu)件等的力學(xué)性能應(yīng)相互匹配。2022/12/12885.2錨桿支護(hù)材料2022/12/117這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。綜上所述,選用破斷力為260.P0—錨桿錨固力,P0=40kN;適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。普通錨桿加固斷面示意圖煤層的內(nèi)摩擦角為20°;這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。綜上所述,選用破斷力為260.影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。8m),上部泥巖厚度為1.支護(hù)材料1.錨桿、托盤、螺母

金屬錨桿、托盤、螺母應(yīng)符合MT146.2-2002的規(guī)定。樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.錨固劑樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.1-2002的規(guī)定。錨固劑生產(chǎn)家應(yīng)提供質(zhì)量合格證。2022/12/1289這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。支護(hù)材料203.鋼帶鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格,鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。4.錨索錨索用鋼絞線應(yīng)符合GB/T5224-2003的規(guī)定,應(yīng)優(yōu)先選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)不低于1860MPa,延伸率不小于3.5%,直徑不小于15.2mm的鋼絞線。與鋼絞線配合的錨具應(yīng)符合GB/T14370-2000的規(guī)定。2022/12/12903.鋼帶2022/12/1195.網(wǎng)煤巷錨桿支護(hù)巷道宜選用金屬焊接網(wǎng),在條件允許的情況下,可選用符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編織金屬網(wǎng)或其他材料的網(wǎng)。6.噴射混凝土服務(wù)期長(zhǎng)的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。2022/12/12915.網(wǎng)2022/12/11108m,則每根錨索的錨固力為:5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件,可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合:(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。綜上所述,選用破斷力為260.4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2)兩幫:錨桿+網(wǎng),錨桿長(zhǎng)度為2.用優(yōu)質(zhì)鋼材,并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理,可制成較大延伸率的錨桿桿體。(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.因此,兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。k—安全系數(shù),取k=3;《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:5.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法

工程類比法

我國(guó)多數(shù)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范都明確規(guī)定,錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)算應(yīng)以工程類比法為主,在必要時(shí)量測(cè)法及解析法為輔。

工程類比法是建立在已有工程支護(hù)設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,在圍巖條件、施工條件等各種影響因素基本一致的情況下,根據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力,選定待建工程錨桿支護(hù)類型及參數(shù)。2022/12/12928m,則每根錨索的錨固力為:5.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法

工程理論計(jì)算法(一)按懸吊作用計(jì)算(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算(三)組合梁理論計(jì)算(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2022/12/1293理論計(jì)算法2022/12/1112數(shù)值模擬法1)應(yīng)用廣泛。2)求解過(guò)程:建模,求解大規(guī)模的方程。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。2022/12/1294數(shù)值模擬法2022/12/11133)數(shù)值模擬軟件:(1)有限元軟件:ANSYS,MARC(2)離散元軟件:UDEC,3DEC(3)有限差分軟件:FLAC3D.

2022/12/12953)數(shù)值模擬軟件:2022/12/11145.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型錨桿類型:1)金屬倒楔式錨桿2)管縫式錨桿3)水力脹管式錨桿4)木錨桿和竹錨桿5)鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2022/12/12965.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型2022/12/1116)樹(shù)脂錨桿7)快硬水泥錨桿8)內(nèi)注式錨桿9)可拉伸錨桿10)其它錨桿2022/12/12976)樹(shù)脂錨桿2022/12/1116金屬倒楔式錨桿

此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。

這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。錨固力達(dá)40KN左右。常用于圍巖比較破碎,需要立即承載的地下工程。2022/12/1298金屬倒楔式錨桿2022/12/11172022/12/12992022/12/11182022/12/121002022/12/11192022/12/121012022/12/1120管縫式錨桿

管縫式錨桿又稱開(kāi)縫式或摩擦式錨桿,它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.1㎜,用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小2~3mm的錨孔,為安裝方便,打入端略呈錐形。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力,屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。

對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。2022/12/12102管縫式錨桿2022/12/1121巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN?!睹禾啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.桿體結(jié)構(gòu)與樹(shù)脂錨桿相同,是端頭錨固型錨桿。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。綜上所述,選用破斷力為260.1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用中,大都以抗拔力為錨固力。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力,屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。24mm的鋼絞線錨索,總長(zhǎng)度為5.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。5m,每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹(shù)脂藥卷來(lái)錨固錨頭,錨索間距為2.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖2022/12/12103巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí),進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)水力脹管式錨桿鋼管雙層異形鋼管。高壓水注入鋼管內(nèi),膨脹變大,擠壓孔壁。錨固力較大,可達(dá)80KN。木錨桿普通木錨桿,壓縮木錨桿2022/12/12104水力脹管式錨桿2022/12/11232022/12/121052022/12/1124a.普通木錨桿;b.壓縮木錨桿1—外楔;2—鐵墊圈;3—木托板;4—木桿體;5——內(nèi)楔2022/12/121062022/12/1125鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿鋼筋或鋼絲繩砂漿錨稈是全長(zhǎng)錨固型錨桿。設(shè)計(jì)錨固力為30~50KN。2022/12/12107鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2022/12/1126樹(shù)脂錨桿

用樹(shù)脂為粘結(jié)劑,在固化劑和加速劑的作用下,將錨桿的頭部粘結(jié)在錨桿孔內(nèi)。端頭錨固型樹(shù)脂錨桿是由樹(shù)脂藥包和桿體組成(下圖)。

使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。

使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。2022/12/12108樹(shù)脂錨桿2022/12/11272022/12/121092022/12/1128快硬水泥錨桿

桿體結(jié)構(gòu)與樹(shù)脂錨桿相同,是端頭錨固型錨桿。

膠結(jié)材料:國(guó)產(chǎn)定型早強(qiáng)水泥和雙快水泥按一定比例混合而成。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。

適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。配合先噴后錨,在軟巖中亦可應(yīng)用。2022/12/12110快硬水泥錨桿2022/12/11292022/12/121112022/12/1130內(nèi)注式注漿錨桿

不穩(wěn)定圍巖中,單純提高錨桿長(zhǎng)度和強(qiáng)度作用很小時(shí),可采用內(nèi)注式注漿錨桿。

注漿硬化圍巖;1)可控內(nèi)壓注漿錨桿

斷層破碎帶、淋水帶,需要初錨力和控壓注漿。2)普通內(nèi)注式錨桿2022/12/12112內(nèi)注式注漿錨桿2022/12/1131可拉伸錨桿⑴套管摩擦式可拉伸錨桿這種錨桿是對(duì)桿件、內(nèi)錨頭、外錨頭及托板等構(gòu)件采用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的目的。2022/12/12113可拉伸錨桿2022/12/1132⑵彎曲可伸長(zhǎng)縮錨桿用優(yōu)質(zhì)鋼材,并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理,可制成較大延伸率的錨桿桿體。2022/12/12114⑵彎曲可伸長(zhǎng)縮錨桿2022/12/1133錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。取γ=25KN/m3;樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.P0—錨桿錨固力,P0=40kN;綜上所述,選用破斷力為260.濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.綜上所述,選用破斷力為260.0m,用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體,兩個(gè)Ф25mm×350mm樹(shù)脂藥卷,間排距為700mm×700mm。使用82型錨固劑,可在15~60s內(nèi)凝膠,5min后錨固力可達(dá)40KN以上,可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。k—安全系數(shù),取k=3;1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。2)兩幫:錨桿+網(wǎng),錨桿長(zhǎng)度為2.對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。中空自鉆式錨桿:2022/12/12115錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2022/12各類錨桿特征表(一)2022/12/12116各類錨桿特征表(一)2022/12/1135各類錨桿特征表(二)2022/12/12117各類錨桿特征表(二)2022/12/1136各類錨桿特征表(三)2022/12/12118各類錨桿特征表(三)2022/12/1137選擇錨桿支護(hù)形式(1)單體錨桿支護(hù)(2)錨噴支護(hù)(3)錨網(wǎng)噴支護(hù)(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)(5)錨帶支護(hù)2022/12/12119選擇錨桿支護(hù)形式2022/12/1138(6)錨梁支護(hù)(7)錨桁支護(hù)(8)錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)(9)錨網(wǎng)桁支護(hù)(10)錨索支護(hù)(11)錨注支護(hù)2022/12/12120(6)錨梁支護(hù)2022/12/1139錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。錨帶、錨網(wǎng)、錨梁、錨帶網(wǎng)、錨桿桁架形式多應(yīng)用于服務(wù)年限較短的采準(zhǔn)巷道。各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。2022/12/12121錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.f—分層間摩擦因數(shù),取f=0.《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開(kāi)拓巷道和硐室(巖巷)。服務(wù)期長(zhǎng)的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。因此,必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。8m,則每根錨索的錨固力為:端頭錨固型樹(shù)脂錨桿是由樹(shù)脂藥包和桿體組成(下圖)。為了控制底板的變形,下幫角處錨桿與水平夾角為45°?!睹禾啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-2009對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定:普通錨桿加固斷面示意圖式中b—頂板最大破壞范圍;0m,每隔3排普通錨桿打1排錨索。煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道,必須采用光面爆破。(二)按擠壓加固拱理論計(jì)算2022/12/121221)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.2022/12/114計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)1)錨固力

錨固力:錨桿對(duì)于圍巖的約束力。在實(shí)際應(yīng)用中,大都以抗拔力為錨固力。

錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部,它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。2)錨桿長(zhǎng)度和直徑3)錨桿間距和排距2022/12/12123計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)2022/12/1142錨桿約束圍片的力2022/12/121242022/12/1143

2022/12/12125

2022/12/1144

2022/12/12126

2022/12/1145

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2022/12/1146

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2022/12/1147

2022/12/12129

2022/12/11482022/12/121302022/12/1149組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)

由錨桿預(yù)應(yīng)力形成的承壓拱穩(wěn)定性,可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)理論由拱座處巖石的最大抗壓強(qiáng)度、巖拱的抗剪能力及巖拱保持其承載拱形狀的變形等三個(gè)方面校核,并確定錨桿參數(shù);

也可按照固體力學(xué)理論由彈塑性解試算錨桿參數(shù)。2022/12/12131組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)2022/12/1150

根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱,可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。2022/12/12132根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)案例濟(jì)寧二號(hào)礦4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)2022/12/12133案例2022/12/1152即需每根錨索的錨固力不低于165.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查,并有檢查和試驗(yàn)記錄。綜上所述,選用破斷力為260.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2(十)處理堵塞的噴射管路時(shí),噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。錨固力:錨桿對(duì)于圍巖的約束力。根據(jù)錨桿組合拱作用,巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱,可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法使用115型樹(shù)脂錨固劑,可在3~5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度,15min后即可套上墊板緊固螺帽。煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿。普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。影響因素:?jiǎn)栴},介質(zhì),精度,邊界條件和初始條件,參數(shù)選取,軟件。同樣,沿著支護(hù)合力作用點(diǎn)為端點(diǎn)形成的拱高b1作為頂板錨桿支護(hù)的下限,頂板在支護(hù)條件下全松動(dòng)范圍拱高作為支護(hù)的上限,故頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度l頂為:這種錨桿的成本較高,不能回收復(fù)用,但錨固性能好,錨固力大(50~70KN)。1.支護(hù)問(wèn)題濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.5m左右(巷道高度2.8m),上部泥巖厚度為1.6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右;同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.2m,這樣,2.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。因此,必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。2022/12/12134即需每根錨索的錨固力不低于165.1.支護(hù)問(wèn)題2022/12普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖2022/12/121352022/12/11542.支護(hù)方式選擇根據(jù)這種軟層復(fù)合頂板的特點(diǎn),采用預(yù)應(yīng)力錨索與錨桿聯(lián)合加固方案,即在普通錨桿錨固的基礎(chǔ)上通過(guò)沿適當(dāng)斷面安裝錨索對(duì)頂板進(jìn)行加固,其作用為:(a)錨索可將上位的頂板加固成為一個(gè)具有較強(qiáng)承載能力的上位壓力拱,稱之為“外拱”;(b)“外拱”不僅能保持自身的穩(wěn)定性,而且成為下位由常規(guī)錨網(wǎng)支護(hù)形成的平衡拱即“內(nèi)拱”賴以保持穩(wěn)定的基礎(chǔ),如下圖所示;2022/12/121362.支護(hù)方式選擇2022/12/1155錨索加固機(jī)理示意圖(斷面圖)2022/12/121372022/12/1156(c)通過(guò)適當(dāng)?shù)呐啪?,錨索將使得沿巷道的走向“外拱”相互重疊,保持“外拱”范圍內(nèi)巖體整體穩(wěn)定性,如下圖所示:錨索加固機(jī)理示意圖(走向剖面圖)2022/12/12138(c)通過(guò)適當(dāng)?shù)呐啪?,錨索將使得沿巷道的走向“外拱”相互重疊

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2022/12/1158當(dāng)寬度比3.8/2.8=1.36時(shí),kc=3.0;取γ=25KN/m3;當(dāng)兩側(cè)均為實(shí)體煤時(shí),Kc=1;幫的單向抗壓強(qiáng)度σm=19.1Mpa;煤層的內(nèi)摩擦角為20°;埋深取為H=651.49m。將上述參數(shù)帶入得:C=2.02m2022/12/12140當(dāng)寬度比3.8/2.8=1.36時(shí),kc=3.0;取γ=25

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2022/12/11604.普通錨桿加固參數(shù)(a)幫錨桿長(zhǎng)度如下圖所示,對(duì)于兩幫的加固,可以取在破壞范圍的2/3處,即合力作用點(diǎn)所處位置,作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限,而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。因此,兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.346~2.02m,取平均值l幫=1.68,考慮到外露部分長(zhǎng)度0.2m,則實(shí)際幫錨桿長(zhǎng)度為l′幫=2.0m。2022/12/121424.普通錨桿加固參數(shù)2022/12/1161對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。2m,則實(shí)際幫錨桿長(zhǎng)度為l′幫=2.噴射前,必須沖洗巖幫。6m左右,煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。錨桿支護(hù)形式的選擇,必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品合格證。1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用,如下圖所示。此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成,如下圖所示。這種錨桿屬端頭錨固型,安裝后可立即承載,可回收。取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.(4)錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè),并用記錄牌板顯示。02m,取平均值l幫=1.普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖(四)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)(2)離散元軟件:UDEC,3DEC使用前需浸水2~3min,在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌,12min后錨固力開(kāi)始增長(zhǎng),1h后錨固力可達(dá)40-60kN。樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。在采區(qū)巷道布置時(shí),應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。巷道圍巖破壞范圍示意圖2022/12/12143對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng),有良好適應(yīng)能力,鉆孔變彎曲,錨固得更牢。20(b)頂錨桿長(zhǎng)度同樣,沿著支護(hù)合力作用點(diǎn)為端點(diǎn)形成的拱高b1作為頂板錨桿支護(hù)的下限,頂板在支護(hù)條件下全松動(dòng)范圍拱高作為支護(hù)的上限,故頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度l頂為:取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.2m,則頂板錨桿的實(shí)際長(zhǎng)度取l頂=2.2m。2022/12/12144(b)頂錨桿長(zhǎng)度2022/12/1163(c)頂板錨桿間排距頂板錨桿數(shù)量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件:

1)能有效承受拱內(nèi)巖重;

2)桿體抗剪強(qiáng)度能滿足要求。2022/12/12145(c)頂板錨桿間排距2022/12/1164(Ⅰ)平衡拱內(nèi)巖重所需錨桿間距S1式中RT—錨桿的實(shí)際錨固力,取RT=40KN/根;

k—安全系數(shù),取k=3;

γ—煤的體積密度,取γ=13.5KN/m3。將上述參數(shù)代入得:2022/12/12146(Ⅰ)平衡拱內(nèi)巖重所需錨桿間距S12022/12/1165(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2式中b—頂板最大破壞范圍;k2—頂板抗剪安全系數(shù),一般取k2=3~5;P0

—錨桿錨固力,P0

=40kN;2a—巷道跨度,取2a=4.2m;l頂—頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度f(wàn)—分層間摩擦因數(shù),取f=0.3。將上述參數(shù)代入得:s2=1.2m。2022/12/12147(Ⅱ)校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S22022/12/116

2022/12/12148

2022/12/1167綜上所述,4304回采巷道錨桿支護(hù)形式及參數(shù)選擇(見(jiàn)下圖)如下:1)頂板:錨桿+網(wǎng)+鋼梯,錨桿長(zhǎng)度2.2m,桿體為Ф20mm的螺紋鋼,3卷樹(shù)脂藥卷,進(jìn)行全長(zhǎng)

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