锚杆支护理论和工程实践.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,锚杆支护理论和工程实践,锚杆支护理论和工程实践,第1页,2,1995,年时我国外情况,澳、美、英锚杆支护比重已达,90%,以上，德、俄、波正在大力发展，比重在,50%,以上；我国为,15.15%,（低水平）。,1,锚杆支护发展,锚杆支护理论和工程实践,第2页,3,世界上,最早使用,锚杆并以锚杆作为唯一煤矿顶板支护方式国家。,美国最早开创性地使用锚杆能够追溯到本世纪,30,年代初，,1943,年开始,有计划有系统地,使用锚杆。,1947,年在原美国矿务局研究中心意在降低顶板事故努力下锚杆受到普遍欢迎。在不到,2,年时间内，锚杆在,采矿工业中得到普及,。,国外,美国,锚杆支护理论和工程实践,第3页,4,60,年代末,创造树脂锚固剂,，锚杆使用相当一个别百分比都是以树脂锚固剂全长胶结形式,。,在,70,年代末，美国首次将涨壳式锚头与树脂锚固剂联合使用，使得锚杆含有很高预拉力，锚杆,高预拉力,能够到达杆体本身强度,50%,75%,。,锚杆支护理论和工程实践,第4页,5,美国锚杆技术精华,“,两高一大,”,高强度,高预拉力,大排间距,支护领域专业化、产业化。,锚杆设计、制造、服务一体化。,锚杆等支护产品精细加工，而非材料消耗、废品利用,支护伎俩多样化、多系列，以适应各种不一样条件。,高新技术用于锚杆设计。,美国成功经验,锚杆支护理论和工程实践,第5页,6,1952,年大规模使用机械式端部锚固锚杆（楔缝式、倒楔式、涨壳式），锚固力改变大、支护刚度小、可靠性差。但最终证实英国较软弱煤系地层不宜用机械式锚杆。,到,60,年代中期，英国逐步开始不使用锚杆支护技术。,1987,年，因为煤矿亏损，煤矿私有化。英国煤炭企业参观澳大利亚煤矿，引进澳大利亚锚杆技术，在全行业重新推广锚杆支护，煤矿开始盈利。,英国,锚杆支护理论和工程实践,第6页,7,主要推广全长树脂锚固锚杆，强调锚杆强度要高。,其锚杆设计方法是将地质调研、设计、施工、监测、信息反馈等相互关联、相互制约各个个别作为一个系统工程进行考查，使它们形成一个有机整体，形成了锚杆支护系统设计方法。,澳大利亚,锚杆支护理论和工程实践,第7页,8,自,1932,年创造型钢支架以来，主要采取型钢支架支护巷道，支护比重到达,90%,以上。,自,80,年代以来，因为采深加大，型钢支架支护费用高，巷道维护日益困难，开始使用锚杆支护。,80,年代早期，锚杆支护在鲁尔矿区试验成功。,德国,锚杆支护理论和工程实践,第8页,9,采取高强度、超高强度材料制造锚杆，加工精细，将锚杆作为产品、实现了产业化、商品化，而不是简单支护材料，并形成适合用于不一样条件系列化产品。,形成一整套比较科学设计方法，以巷道围岩地质力学评定及井下实测数据为基础，强调最大水平应力在巷道布置与支护参数设计上应用。,国外锚杆支护发展现实状况,成功经验,锚杆支护理论和工程实践,第9页,10,采取可靠监测伎俩，大力推广应用顶板光纤窥视仪、顶板离层指示仪、围岩深部多点位移计、测力锚杆等监测仪器。,坚持科学管理，严格质量监测，形成了从理论到实践完善锚杆支护技术体系。,有比较可靠配套机具，采取掘锚一体化联合掘进机或性能良好单体锚杆钻机，满足施工要求，并能实现快速掘进。,锚杆支护理论和工程实践,第10页,11,我国,支护发展,2,个阶段：以,1995,年引进澳大利亚锚杆支护技术为分界点。（之前机械锚固、钢丝绳砂浆锚杆以及开发研制快硬水泥锚杆；之后高强度树脂锚固锚杆）,锚杆支护理论、锚杆支护设计方法、施工机具、小孔径预应力锚索加强支护、锚杆孔径、锚固剂及锚固方式、监测技术等均发生了改变。,美国、澳大利亚靠近,100%,，英国,80%,，美国锚杆支护为巷道顶板唯一支护方式。,我国,1995,年时约,15.15%,，当前约,50%,。,锚杆支护理论和工程实践,第11页,12,锚杆支护使用范围,、,、,类全方面推广，,、,类得到推广应用,综放沿空掘巷锚杆支护,软弱、破碎煤巷锚杆支护,三软煤巷锚杆支护,深井煤巷锚杆支护,锚杆支护理论和工程实践,第12页,13,锚杆支护效果,锚杆支护与架棚支护相比，其优越性表现在：,属于主动支护,将巷道围岩变成承载体,对巷道不规则断面适应性强,巷道围岩变形量显著减小，安全生产得到确保，大幅度降低 了冒顶、瓦斯、火灾事故,简化巷道布置，降低岩石工程,实现沿空掘巷，提升煤炭资源采出率，延长矿井寿命,锚杆支护含有巨大技术经济效益和社会效益，是我国煤炭行业继综合机械化之后第二次,支护技术革命,锚杆支护理论和工程实践,第13页,14,拱型可缩性支架破坏,木支架严重损坏,支架破坏实况,架棚巷道变形和支架损坏情况,锚杆支护理论和工程实践,第14页,15,沿空掘巷维护情况,锚杆支护理论和工程实践,第15页,16,锚杆支护巷道维护情况,锚杆支护理论和工程实践,第16页,17,2,锚杆支护理论,锚杆支护理论和工程实践,第17页,18,（,1,）悬吊理论,机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，以防止较软弱岩层破坏、失稳和塌落，锚杆所受拉力来自被悬吊岩层重量。,缺点：没有考虑围岩自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。,锚杆支护理论和工程实践,第18页,19,（,1,）悬吊理论,适用条件：,锚杆能够锚固到顶板坚硬稳定岩层,锚杆支护理论和工程实践,第19页,20,（,2,）组合梁理论,机理：将锚固范围内岩层挤紧，增加岩层间摩擦力，预防岩石沿层面滑动，防止各岩层出现离层现象，提升其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚岩层（组合梁）。在上覆岩层载荷作用下，这种组合厚岩层内最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁挠度亦减小。,缺点：将锚杆作用与围岩自稳作用分开；在顶板较破碎、连续性受到破坏时，难以形成组合梁。,适用条件：,层状地层,顶板在相当距离内不存在稳定岩层，悬吊作用处于次要地位。,锚杆支护理论和工程实践,第20页,21,（,3,）组合拱理论,机理：在破碎区安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布压应力，假如沿巷道周围布置锚杆群，只要铺杆间距足够小，各个锚杆形成压应力圆锥体将相互交织，在岩体中形成一个均匀压缩带，即承压拱，这个承压拱能够承受其上部破碎岩石施加径向荷载。在承压拱内岩石径向及切向均受压，处于三向应力状态，其围岩强度得到提升，支撑能力也对应加大。,缺点：,普通不能作为准确定量设计。,适用条件：,顶板无稳定岩层,锚杆支护理论和工程实践,第21页,22,（,4,）最大水平应力理论,机理：矿井岩层水平应力通常大于垂直应力，水平应力含有显著方向性。在最大水平应力作用下，顶底板岩层易于发生剪切破坏，出现错动与松动而膨胀造成围岩变形，锚杆作用即是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向岩层剪切错动。,锚杆支护理论和工程实践,第22页,23,（,4,）最大水平应力理论,锚杆支护理论和工程实践,第23页,24,围岩与支护强度关系,随支护强度增加，围岩极限强度和残余强度提升，围岩残余强度提升到一定程度就能保持巷道稳定。,（,5,）锚杆支护围岩强度强化理论,锚杆支护理论和工程实践,第24页,25,（,5,）锚杆支护强度强化理论,锚杆与围岩相互作用，形成锚杆,围岩共同承载结构，改进锚固体力学性能，提升锚固体峰值强度和残余强度，尤其是残余强度提升，有效提升围岩自承能力，控制围岩塑性区、破碎区发展，促使巷道围岩由不稳定状态向稳定状态转变。,锚杆支护理论和工程实践,第25页,26,锚固体,C,、,、,C,*,、,*,随锚杆支护强度,t,增加而提升。,不一样锚杆支护强度下锚固体破坏前,C,、,值,锚杆支护强度,t,/MPa,0,0.06,0.08,0.11,0.14,0.17,0.22,等效内聚力,C/,MPa,0.3466,0.3568,0.3626,0.3677,0.3828,0.3773,0.3869,等效内摩擦角,/,31.51,31.53,33.51,35.57,37.14,38.8,40.4,不一样锚杆支护强度下锚固体破坏后,C*,、,*,值,锚杆支护强度,t,/MPa,0,0.06,0.08,0.11,0.14,0.17,0.22,等效内聚力,C,*/MPa,0.0168,0.0182,0.0183,0.0184,0.0186,0.0194,0.021,等效内摩擦角,*,/,31.51,31.53,33.51,35.57,37.14,38.8,40.4,锚杆支护理论和工程实践,第26页,27,图 锚固体应力应变曲线图,注：曲线上数字为锚杆支护强度,t,（,MPa,）,锚固体强度随锚杆支护强度,t,提升而得到强化，到达一定程度就可保持围岩稳定。,锚固体,1,、,1,*,表示式：,式中：,1,锚固体极限强度，,MPa,，,1,*,锚固体残余强度，,MPa,。,t,锚杆支护强度，,MPa,提升支护强度,t,，可使,C,、,、,C,*,、,*,提升；它们提升，使,1,、,1,*,显著增强。,发展高（超高）强度锚杆，提升支护强度,t,、围岩愈加稳定。,锚杆支护理论和工程实践,第27页,3,锚杆支护体系,锚杆支护理论和工程实践,第28页,29,3.1,锚杆结构类型,1,）钢筋或钢丝绳砂浆锚杆,钢筋砂浆锚杆,钢丝绳砂浆锚杆,钢筋或钢丝绳砂浆锚杆,是全长锚固型锚杆。设计,锚固为为,30,50KN,。,锚杆支护理论和工程实践,第29页,30,2,）全属倒楔式锚杆,由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成，属端头锚固型，安装后可马上承载，可回收。锚固力达,40kN,左右。常见于围岩比较破碎，需要马上承载地下工程。,锚杆支护理论和工程实践,第30页,31,3,）楔缝式锚杆,楔缝式锚杆结构,1-,杆体,2-,楔缝,3-,丝扣,4-,楔子,5-,垫板,6-,螺母,锚杆支护理论和工程实践,第31页,32,4,）胀壳式锚杆,胀壳式锚杆：靠锥形螺帽前移迫使胀壳向左右张开、楔嵌入孔壁。锚杆结构较复杂，对围岩能及时支护。锚固力普通为,50,100kN,。可回收。,杆体,涨圈,垫圈,楔形螺母,锚杆支护理论和工程实践,第32页,33,5,）两瓣涨圈式锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第33页,34,用树脂为粘结剂，在固化剂和加速剂作用下，将锚杆,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。,6,）树脂锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第34页,35,7,）注浆锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第35页,36,快硬水泥锚杆杆体结构与树脂锚杆相同，是端头锚固,型锚杆。,8,）快硬膨胀水泥锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第36页,37,管缝式锚杆是采取高强度钢板卷压成带纵缝管状杆体外径,38.1,，用凿岩机强行压入比杆径小,2,3mm,锚孔，为安装方便，打入端略呈锥形。因为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。,对地层横向错动，有良好适应能力，钻孔变弯曲，锚固得更牢。,9,）管缝式锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第37页,38,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取特殊结构实现可伸缩目标。,10,）可伸缩式锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第38页,39,（,2,）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,较大延伸率锚杆杆体。,锚杆支护理论和工程实践,第39页,40,11,）其它锚杆,水力膨胀式锚杆,胀裂式速效预应力锚杆,玻璃钢锚杆,中空自钻式锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第40页,41,玻璃钢锚杆,水力膨胀锚杆,将无缝钢管轧制成双层异形杆体，然后注入压力,25,30MPa,高压力水，使异形钢管锚杆膨胀变形，紧紧地镶嵌在锚孔岩壁上。,锚杆支护理论和工程实践,第41页,3.2,当前我国锚杆支护体系及要求,（,1,）锚杆,高强度、大直径。破断载荷普通在,200 300kN,以上，多年应用破断载荷,400kN,以上锚杆。,延伸率均大于,15%,锚杆直径,2022mm,稳定性较高、维护要求低、服务时间短巷道能够采取,Q,235,圆钢制造。,锚杆支护理论和工程实践,第42页,43,采取左旋、无纵筋高强度螺纹钢锚杆，等强（锚杆尾部螺纹个别采取墩粗或热处理、滚丝）,锚杆成套：,杆体,、,托盘,（钢板轧制，厚度依据矿压确定）、,球形垫圈,（铸钢）、,减摩垫圈,（,1,个聚氨酯、,1,个铝合金）、,螺母,（高强度、快速安装螺帽）,锚杆支护理论和工程实践,第43页,44,（,2,）锚固剂及锚固方式,锚固剂：树脂药卷，普通采取凝结速度为超快与中速树脂药卷配合。,锚杆支护理论和工程实践,第44页,45,锚固方式,全长锚固,：锚杆中部受力最大；增阻速度快。含有较大抗剪切能力。增加岩层间法向力，阻止层间错动，预防离层。在锚固范围内锚杆伸长,1mm,，可产生,10,20kN,锚固力，支护刚度大。,端头锚固：,类。,全长或加长锚固：,类,约束围岩径向膨胀和横向剪切,锚杆支护理论和工程实践,第45页,46,使用药卷长度普通,CK2335,、,Z2360mm,，复合顶板普通采取双速,2360,和,Z2360,。,锚杆支护理论和工程实践,第46页,47,（,3,）三径匹配,钻孔直径比锚杆直径大,6,10mm,钻孔直径比树脂药卷大,6mm,左右,普通钻孔直径,29mm,，锚杆直径,20,、,22mm,，树脂药卷直径,23mm,。,锚固力与钻孔直径、锚杆直径关系,锚杆支护理论和工程实践,第47页,48,（,4,）网及钢带,网：采取金属网、塑料网。禁止将最前排锚杆螺帽松开或等候后压网。,钢带：钢筋梯子梁、,M,型钢带、,W,型钢带等。要求钢筋梯子梁采取,高强度,焊条焊接，预防开焊。钢带厚度或钢筋直径依据矿压确定。,锚杆支护理论和工程实践,第48页,49,（,5,）施工机具,机载锚杆钻机,钻机,顶板：风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机,两帮：强力煤电钻、帮锚杆钻机,钻头：合金钢钻头、金刚石钻头,钻杆：,B19,、,B22,六方中空合金钢钻杆,安装器：顶板锚杆采取锚杆钻机，帮锚杆采取风炮,联接器：快速联接器,联接器,快速安装螺母,锚杆支护理论和工程实践,第49页,50,（,5,）施工机具,顶板钻机：风动锚杆钻机、液压钻机、凿岩机,两帮钻机：强力煤电钻、帮锚杆钻机,当,f8,，优先选取锚杆机；当,f 8,时，宜选取凿岩机。,锚杆安装：应采取锚杆机，禁止采取凿岩机。,锚杆支护理论和工程实践,第50页,51,钻头：合金钢钻头、金刚石钻头,在,f6,时，使用两种钻头钻速基础一致，而普通型钻头消花费用低，所以应优先选取普通型钻头；在,6f 8,时，使用金刚石钻头钻速提升,4,倍以上，而且费用靠近，所以应优先选取金刚石钻头。,锚杆支护理论和工程实践,第51页,52,（,6,）小孔径预应力锚索加强支护,是一个主动加强支护,以锚杆支护为主，以锚索为辅,树脂锚固端加粗，钻孔与锚索直径不匹配,锚固在稳定煤岩层中均能够,高应力巷道能够采取直径,18mm,锚索,锚杆支护理论和工程实践,第52页,53,（,7,）桁架支护,桁架改变顶板应力状态，拉应力将减小，甚至出现压应力；预紧力增加裂隙体间摩擦作用，提升顶板稳定性；提升顶板两肩窝抗剪切能力，预防剪切冒落。,锚杆支护理论和工程实践,第53页,54,单式双拉杆桁架锚杆,1,锚头；,2,锚杆；,3,托架；,4,水平拉杆,锚杆支护理论和工程实践,第54页,55,复式桁架锚杆,1,锚杆；,2,拉杆；,3,拉紧器；,4,垫木,锚杆支护理论和工程实践,第55页,56,交叉桁架锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第56页,57,4,锚杆支护巷道冒顶调查分析,（参考贾明魁博士学位论文）,锚杆支护理论和工程实践,第57页,58,4,锚杆支护巷道冒顶调查分析,（参考贾明魁博士学位论文）,18,个矿区调研结果,开滦、铁法、大同、汾西、潞安、晋城、邢台、平顶山、鹤壁、郑州、徐州、淮南、淮北、兖州、新汶、邯郸、焦作、义马等,锚杆支护理论和工程实践,第58页,59,（,1,）岩层组合劣化型,非稳定岩层变厚超出锚杆（索）长度,冒顶原因,:,直接顶板泥岩厚度由设计时,4.4m,变为冒顶时,6.3m,超出了设计 锚索长度,(5m),共发生,48,起，占总事故数,29.63%,。,锚杆支护理论和工程实践,第59页,60,（,1,）岩层组合劣化型,稳定岩层变薄,冒顶原因,:9,与,10,煤层间设计时粉砂岩厚,7,9m,变为冒落时,4.06m,。锚索锚在了煤层中,锚固能力大大降低,.,冒落长,40m,，宽,6m,，高,6.5m.,这类事故共发生,19,起，占总事故数,11.73%,。,锚杆支护理论和工程实践,第60页,61,（,1,）岩层组合劣化型,顶板一定范围内出现软弱夹层,这类事故共发生,32,起，占总事故数,19.75%,。,冒顶原因,:,直接顶板泥岩与基础顶砂岩间突然出现,50mm,厚一层煤线。长,9.4m,，宽,4.2m,，高,2.35m,锚杆支护理论和工程实践,第61页,62,（,2,）岩层结构缺点型,顶板出现小断层,这类事故共发生,15,起，占总事故数,9.26,。,锚杆支护理论和工程实践,第62页,63,（,2,）岩层结构缺点型,巷道附近出现隐含小断层,事故共发生,10,起，占总事故数,6.17%,。,锚杆支护理论和工程实践,第63页,64,（,2,）岩层结构缺点型,节剪发育,褶曲结构引发顶板局部改变，斜交节剪发育，造成巷道顶板楔形冒落。长,宽,高为（,20,30,）,(2.8,3.2),（,0.8,2.5,）,m,这类事故共有,7,起，占总事故数,4.32,。,锚杆支护理论和工程实践,第64页,65,（,2,）岩层结构缺点型,围岩出现镶嵌型结构,共,4,起，占调查事故总数,2.5%,锚杆支护理论和工程实践,第65页,66,（,3,）应力突变,因应力突变造成冒顶事故共有,10,起，占调查事故总数,6.2,（,4,）施工不良型,这类原因造成顶板事故搜集到,3,起,锚杆支护理论和工程实践,第66页,67,CD,型（岩层组合劣化型）,CB1,型（锚固失效）-2起，1.23%,CB2,型（不及时支护）-4起，2.47%,CB3,型（偷工减料）-3起，1.85%,CB,型（施工不良型）,CD,1,型（非稳定岩层变厚）-48起，29.63%,CD,2,型（稳定岩层变薄）-19起，11.73%,CD,3,型（锚固范围外岩层间出现软弱夹层）,-32,起，,19.75%,CD4,型（与水分相关）,SF,2.1,型（显现）-15起，9.26%,SF,2.2,型（隐含）-10起，6.17%,SF,3.1,型（锅底矸）-2起,SF,3.2,型（古槽）-1起,SF,3.3,型（陷落柱）-1起,SF,1,型（节理）-7起，4.32%,SF,2,型（断层）,SF,3,型（镶嵌型结构）,SF,型（岩层结构缺点型）,SC,型（应力突变型）,SC,1,型（原岩应力）-4起，2.47%,SC,2,型（次生应力）-6起，3.7%,CD,4.1,型（地下水）,-6,起，,CD,4.2,型（潮湿空气）,-2,起，,4.93%,（,107,起，,66.4%,）,（25起，15.43%）,（4起，2.47%）,（36起，22.22%）,（10起，6.2%）,（9起，5.55%）,冒顶事故分类,锚杆支护理论和工程实践,第67页,68,多发地点,断层、褶曲等地质结构破坏带,层理裂隙发育岩层中,掘进工作面无支护巷道过长,锚杆支护理论和工程实践,第68页,69,5,锚杆支护设计方法,可归纳为三大类，分别是,工程类比法、理论计算法,、以计算机数值模拟为基础,动态系统设计方法,。,锚杆支护理论和工程实践,第69页,70,（,1,）工程类比法,是一个实用方法，在我国锚杆支护设计中占,主导地位,。,在已经有大量、成功实践基础上，依据巷道生产地质条件确定支护参数。,主要有以回采巷道围岩,稳定性分类,为基础工程类比法；巷道围岩,松动圈分类,为基础工程类比法。,采取,我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道稳定性分类方案,，将巷道分为,5,类。制订对应煤巷锚杆支护技术规范。,锚杆支护理论和工程实践,第70页,71,第,1,条 顶板必须采取树脂药卷锚固、金属锚杆支护。全长锚固或加长锚固应采取左旋无纵筋螺纹钢高强锚杆支护。顶板锚杆破坏性拉拔力大于,100kN,，正常拉拔力大于,80kN,。靠巷道两帮顶锚杆，宜向煤帮倾斜,10,20,度（与铅垂线夹角），其它顶锚杆应尽可能与岩层层面垂直。防止顶锚杆沿岩层层面布置。,顶角锚杆倾斜作用：,使锚固端位于两帮上方稳定区域，锚杆锚固力大；,显著减小两顶角处剪应力；,防止钻孔诱导顶板破坏面形成。,锚杆支护理论和工程实践,第71页,72,第,2,条 巷帮支护：两帮必须支护。帮锚杆普通拉拔力大于,60kN,。,第,3,条 锚索预紧力不得小于,100kN,。,第,4,条 对于复杂、困难地质条件锚杆支护巷道，应优先选择小孔径预应力锚索作加强支护。而,类围岩巷道在基础支护形式基础上，必须另加锚索加强支护。,锚杆支护理论和工程实践,第72页,73,第,5,条 锚杆孔径与锚杆杆体直径之差宜在,6,12mm,范围内,当螺纹钢锚杆直径为,20,22mm,时，钻孔直径,26,33mm,，锚固力最大。,所以，普通应使用直径,28mm,钻头。,锚杆支护理论和工程实践,第73页,74,（,2,）理论计算法,依据悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论计算锚杆长度、间排距、破断载荷等。,（,3,）动态系统设计方法,首先进行地质力学评定（含地应力测试），将地质力学参数、锚杆参数等输入计算机数值模拟软件，以围岩强度强化理论为依据，按控制围岩变形效果和经济合理标准选择最优方案，组织施工，并对巷道围岩稳定情况和锚杆载荷监测，依据监测反馈信息确定是否调整锚杆支护参数，经重复实践，在动态中修改完善设计。,锚杆支护理论和工程实践,第74页,75,6,锚杆支护施工,（,1,）确保锚杆高预紧力,锚杆预紧力作用,主动支护，拉应力转化为压应力或减小拉应力，有效抑制巷道围岩破裂区向深部发展，发挥围岩本身承载能力，提升稳定性。,锚杆支护理论和工程实践,第75页,76,预紧力确实定,：采取现场实测与数值计算相耦合方法确定锚杆预紧力合理值,巷道变形量与预紧力关系,锚杆支护理论和工程实践,第76页,77,实现高预紧力,大扭矩：大扭矩锚杆钻机、风炮确保大扭矩，大于,200Nm,。,采取成套锚杆，主要指使用减摩垫圈（,1,个铝合金垫圈、,1,个塑料垫圈）。,锚杆螺纹加工精细，减小摩擦阻力。,提议不采取等强锚杆，顶板锚杆不得采取等强锚杆。,锚杆支护理论和工程实践,第77页,78,预紧力检验,采取扭力扳手,固定专员负责上紧螺母,当班验收员检验,相关职能部门抽查，并及时上紧。,抽查,迎头,14,排,锚杆,锚杆支护理论和工程实践,第78页,79,（,2,）锚杆外露长度,锚杆外露不超长，小于,70mm,，最好控制在,50mm,内。,外露超长：锚固长度、锚杆有效长度减小,（,3,）使用快速安装器,提升巷道掘进速度,确保锚杆支护质量,锚杆支护理论和工程实践,第79页,80,（,4,）锚杆孔要求,锚杆孔深度比锚杆长度少,50100mm,。钻杆与锚杆长度相等,钻孔直径比锚杆直径大,612mm,。,顶角锚杆向两帮倾斜，锚固端在两帮煤体内,300mm,以上，其它顶锚杆与顶板垂直。,（,5,）巷道成型,锚杆支护理论和工程实践,第80页,81,（,1,）监测必要性,确保安全,掌握巷道围岩活动规律和锚杆载荷改变规律,为优化锚杆支护参数提供依据,7,锚杆支护巷道监测,锚杆支护理论和工程实践,第81页,82,（,2,）监测内容,序号,监测内容,监测仪器,1,锚杆锚固力,拉拔计,2,顶板离层情况,顶板离层指示仪,3,巷道表面位移,测杆、测枪,4,深部位移,多点位移计,5,锚杆载荷,测力锚杆、液压枕,锚杆支护理论和工程实践,第82页,83,（,3,）监测要求,锚杆锚固力：测量围岩、树脂药卷、锚杆杆体三者之间可锚性，合理确定锚固长度、检验树脂药卷质量等。每,300,根,测量,1,组，,不少于,6,根,，顶板、两帮锚杆均要拉拔。,锚杆支护理论和工程实践,第83页,84,顶板离层情况：判断顶板锚固区内、锚固区外稳定情况及锚杆支护参数合理性。在迎头安装，普通每,5080m,安装,1,套顶板离层指示仪，天天观察,1,次，稳定后,12,周观察,1,次。,锚杆支护理论和工程实践,第84页,85,巷道表面位移：反应巷道表面位移大小及断面收缩程度，判断围岩稳定情况。普通测量顶底板、两帮相对移近量。在迎头设置测站,锚杆支护理论和工程实践,第85页,86,深部位移：反应巷道深部位移大小，判断围岩破碎区、塑性区大小及围岩稳定情况。在迎头设置测站,锚杆支护理论和工程实践,第86页,87,锚杆载荷：反应锚杆载荷大小，判断锚杆处于弹性状态，还是塑性状态，确定顶板是否稳定，锚杆支护参数是否合理。顶板采取测力锚杆观察，两帮采取锚杆液压枕测量。,锚杆支护理论和工程实践,第87页,88,谢 谢,锚杆支护理论和工程实践,第88页,