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煤矿锚杆锚索支护设计技术参数
时间:2019-11-19 09:15

锚杆(锚索)支护设计技术参数-136-0538-3861

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
 

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