锚杆(锚索)支护设计技术参数_煤矿安全生产网
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    锚杆(锚索)支护设计技术参数
    发布人:煤矿安全网    浏览:   发布时间: 2018-10-09   稿件来源:煤矿安全网

    锚杆(锚索)支护设计技术参数

    一、锚索设计承载力

    钢绞线直径为φ15.24mm时230kN,钢绞线直径为φ17.8mm时320kN,钢绞线直径为φ21.6mm时454kN。

    二、锚索设计破断力

    钢绞线直径为φ15.24mm时260kN,钢绞线直径为φ17.8mm时355kN,钢绞线直径为φ21.6mm时504kN。

    三、锚杆(锚索)支护参数校核

    1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L≥L1+L2+L3

    式中L——锚杆总长度,m;

    L1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m;

    L2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b,帮锚杆取帮破碎深度c),m;

    L3——锚入岩(煤)层内深度,m。

    其中围岩松动圈冒落高度

    b=

    式中B、H——巷道掘进荒宽、荒高;

    ——顶板岩石普氏系数;

    ——两帮围岩的似内摩擦角,

    =

    2、校核顶锚杆间、排距:应满足

    式中

    ——锚杆间、排距,m;

    ——锚杆设计锚固力,kN/根;

    k——安全系数,一般取2;(松散系数)

    L2——有效长度(顶锚杆取b);

    ——岩体容重

    3、加强锚索长度校核,应满足

    式中

    ——锚索总长度,m;

    ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m;

    其中:

    ——安全系数;

    ——锚索直径;

    ——锚索抗拉强度,N/㎜2;

    ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)?

    ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m;

    ——托板及锚具的厚度,m;

    ——外露张拉长度,m;

    4、悬吊理论校核锚索排距:

    L≤nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]

    式中 L---锚索排距,m;

    B---巷道最大冒落宽度,m;

    H---巷道最大帽落高度,m;(最大取锚杆长度)

    γ---岩体容重,kN/m3(包括顶煤+直接顶)

    L1---锚杆排距,m,

    F1---锚杆锚固力,kN;70

    F2---锚索极限承载力,kN;

    θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°;

    n---锚索排数,取1。

    5、加强锚索数目的校核,应满足

    式中

    ——锚索数目;

    ——安全系数;2

    ——锚索最低破断力,kN;

    ——被悬吊岩石的自重,kN;

    其中:

    ——巷道掘进荒宽,m;

    ——锚索间排距,m;

    ——悬吊岩石厚度,m;

    ——悬吊岩石平均容重,kN/m3。

    四、A3圆钢对岩石粘结强度(设计手册)

    砂岩5-8MPa 泥岩3.5-5.5 MPa 煤1-2 MPa

    C25混凝土≥7 MPa

    五、螺纹钢对树脂药卷粘结强度(设计手册)

    锚杆直径
    锚固长度
    粘结度
    φ22mm
    600mm
    22 MPa
    φ16mm
    600mm
    22.3 MPa
    φ16mm
    1000mm
    24.8 MPa

    六、锚索抗拉强度(1MPa=1N/mm2)

    锚索直径(mm)
    抗拉强度(N/mm2)
    抗拉强度(MPa)
    φ15.24
    1426.05
    1860
    φ17.80
    1427.31
    1860
    φ21.60
    1376.11
    1770

    七、煤、岩容重

    岩性
    容重(kN/m3)
    砂岩
    21.58-26.59
    页岩
    22.56-25.70
    11.77-13.72

    八、预应力钢绞线技术指标(检测报告)

    规格 mm
    破断负荷 kN
    屈服负荷 kN
    伸长率% L0≥500
    1000h 松弛率≤
    强度 Mpa
    φ15.24
    264.6-269.4 
    ≥234.6 
    4-5.5 
    2.5 
    1860
    φ17.80
    ≥360
    ≥335
    5
    2.5
    1860
    φ21.60
    ≥520
    ≥484
    5
    2.5
    1770

    九、Ⅰ锚杆技术指标(检测报告)

    规格
    屈服强度 MPa
    抗拉强度 MPa
    伸长率%
    尾部螺纹承载强度 MPa
    φ20×2000mm (螺纹钢)
    ≥335
    ≥490
    ≥16
    ≥杆体极限强度85%
    φ18×1800mm (圆钢)
    ≥225
    ≥375~460
    ≥25
    ≥杆体极限强度85%

    Ⅱ锚杆承载力(学习的时总结)

    锚杆规格 (螺纹钢)
    承载力(kN)
    锚杆规格 (圆钢)
    承载力(kN)
    φ22mm
    125
    φ22mm
    90
    φ20mm
    105
    φ20mm
    70
    φ18mm
    85
    φ18mm
    60
    φ16mm
    75
    φ16mm
    50

    十、锚索测力计技术指标

    型号
    测力范围
    穿孔直径
    精度等级
    质量
    QLMC-300 夜光式记忆型
    0--300kN
    φ25
    1.5
    5kg
    QLMC-500 夜光式记忆型
    0--500kN
    φ25
    2.5
    5kg

    十、锚具技术指标

    型号
    适用 锚索 规格
    适用 锚索 强度
    静载
    硬度
    极限 拉力 (kN)
    效率 系数 ηa(%)
    总 应变量 εapu(%)
    锚环
    夹片
    KM15-1860
    φ15.24mm
    1860、1570
    251.8
    ≥0.95
    ≥2.5%
    HRC33-46
    HRC53-65
    KM18-1860
    φ17.80mm
    1860
    342
    ≥0.95
    ≥2.5%
    HRC30-65
    HRC30-65
    QLKM22-1770
    φ21.60mm
    1770
    488.3
    ≥0.95
    ≥2.5%
    HRC30-65
    HRC30-65
     
     
     
     
     
     
     
     

    十一、顶板离层测距仪(普通)技术指标

    型号
    测量方式
    测量点数
    深基点 最大深度
    浅基点 深度
    最大量程
    读值精度
    安装钻孔 直径
    QLDC-1
    反光彩色显示 与测尺读数
    2(深、浅)
    7m
    2.5m
    200mm
    1mm
    28mm 42mm

    十二、钢筋混凝土(水泥托板)技术指标(检测报告)

    规格(mm)
    标准要求(kN)
    支点距离(mm)
    实测结果(kN)
    500×150×80
    >62
    200
    67.4
    300×180×80
    >62
    200
    66.4

    十三、槽钢技术指标(检测报告)

    规格
    抗拉强度MPa
    屈服强度MPa
    伸长率%
    14#
    410
    290
    35
    12#
    315-450
    225
    31

    十四、锚固剂主要参数

    性能
    指标
    抗压强度
    >40MPa
    剪切强度
    >35MPa
    容量
    1.9-2.2g/cm3
    弹性模量
    >1.6×104MPa
    粘结强度
    对混凝土(C20)>7 MPa,对螺纹钢>16MPa
    贮藏条件
    20°-25°储存6个月
    稠度
    >16mm

    十五、锚固剂主要参数(固化与搅拌时间)

    型号
    属性
    凝胶时间(s)
    等待时间(s)
    备注
    CK
    超快
    8-40
    10-60
    在22°±1°C环境温度下 测定抗压强度≥40 MPa
    K
    快速
    41-90
    90-180
    Z
    中速
    91-180
    480

    十六、波纹钢托板(检测报告)

    规格(mm)
    支点距离(mm)
    压力(kN)
    挠度(mm)
    500×200×100
    260
    550
    4
    350×120×50
    200
    196
    9
    150×150×24
    90
    294
    6

    十七、钢带(检测报告)

    规格(mm)
    支点距离(mm)
    压力(kN)
    挠度(mm)
    W型钢带220×4
    260
    30
    15
    波纹钢带220×4
    260
    48
    10

    十八、玻璃钢锚杆(检测报告)

    规格
    抗拉强度 MPa
    抗剪强度 MPa
    扭矩 N·m
    锚固力 kN
    φ18×1800mm
    ≥244
    ≥75
    ≥40
    ≥58.8