中国矿业大学锚杆支护技术学习课件

1、锚杆支护技术 内容提纲：内容提纲： p 锚杆支护理论锚杆支护理论 p 锚杆支护材料锚杆支护材料 p 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 p 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 p 工程实例分析工程实例分析 锚杆支护是指以锚杆作为巷道支护的主要形 式（主动、及时主动、及时）。锚杆支护的形式主要包括： 单体锚杆支护、锚网支护、锚梁（带）支护、锚 梁（带）网、锚梁（带）网支护、锚杆（索）桁 架支护、锚固与注浆加固等。 现场效果 锚杆支护理论锚杆支护理论 锚杆支护理论研究的目的是弄清锚杆、锚索 与围岩之间的相互作用关系，从而为锚杆支护设 计提供理论基础。到目前为止，已提出多

2、达十几 种锚杆支护理论，这些理论都是在一定假说的基 础上，针对不同围岩条件提出的，在生产实践中 起到了积极的作用，同时，这些理论也存在一定 的片面性和局限性，不能适用于各种巷道条件。 锚杆支护理论锚杆支护理论 u 悬吊理论悬吊理论 悬吊理论认为锚杆支护 的作用就是将巷道顶板较软 弱的岩层悬吊在上部稳定的 岩层上，增强较软弱岩层的 稳定性。 一般适用于锚杆范围内 具有稳定岩层的巷道顶板。 当巷道跨度较大以及软弱岩 层厚度过大时，凸现出其局 限性。 锚杆支护理论锚杆支护理论 组合梁理论认为，在煤层顶板为层状岩层时，锚杆将 锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩 层沿层面间的滑动，避免离

3、层现象，提高自承能力。 其实质就是通过锚杆将几个薄岩层锁在一起，形成一 个厚岩层；但组合梁有效厚度很难确定，难以应用于锚杆 支护参数设计。 u 组合梁理论组合梁理论 锚杆支护理论锚杆支护理论 u 压缩拱理论压缩拱理论 压缩拱理论认为，在拱 形巷道围岩的破裂区中安装 预应力锚杆预应力锚杆时，在杆体两端 将形成圆锥形分布的压应力， 在巷道周围的岩层中形成一 种连续的压缩带（拱）,在承 压拱内岩石径向及切向均受 压，处于三向压应力状态，其围岩强度得到提高，支撑 能力相应加大。 该理论在软岩巷道中应用较广泛，在软弱、松散、 破碎岩层中安装锚杆，也可以形成一个承载结构，承受 破坏区上部破碎岩石的载荷。

4、锚杆支护理论锚杆支护理论 u 最大水平应力理论最大水平应力理论 巷道顶底板变形与稳定性主要受水平应力的影响:当 巷道轴线与最大水平主应力平行，巷道受水平应力的影响 最小;当巷道轴线与最大水平主应力垂直，巷道受水平应 力的影响最大，顶底板稳定性最差。锚杆的作用是抑制岩 层沿锚杆轴向的膨胀和垂直于轴向的剪切错动，因此，要 求锚杆强度大、刚度大、抗剪能力强，才能起到上述两方 面的约束作用。 锚杆支护理论锚杆支护理论 u 围岩松动圈支护理论围岩松动圈支护理论 围岩松动圈是开巷后地 应力超过围岩强度的结果。 现有支护条件下，试图采用 支护手段阻止围岩的松动破 坏是不可能的。因此，松动 圈支护理论认为:支

5、护的作用 是限制围岩松动圈形成过程 中碎胀力所造成的有害变形。 根据围岩松动圈理论，将锚喷支护按机理分3种类 型:小松动圈（厚度小于400mm），锚杆支护作用不明 显，只需喷射混凝土支护；中松动圈（厚度在400 1500mm之间) 采用悬吊理论设计锚杆参数;大松动圈(厚 度大于1500mm)，采用加固拱理论设计锚杆支护参数。 u 围岩强度强化理论围岩强度强化理论 锚杆支护理论锚杆支护理论 理论的实质：锚杆支护 作用的实质就是锚杆与围岩 相互作用，组成锚固体，形 成锚杆围岩的共同承载结 构，改善锚固体的力学参数， 提高锚固体的强度，使岩体 强度，特别是峰后强度和残 余强度得到强化,充分发挥围 岩

6、的自承能力。 锚杆支护材料锚杆支护材料 锚杆支护的作用是由支护构件共同作用完成 的。支护构件在锚杆支护技术中起着至关重要的 作用，设计合理、性能优越的支护构件是充分发 挥锚杆支护效果与保证行巷道安全的必要前提。 锚杆支护材料包括杆体、托板、螺母、锚固 剂、组合构件、金属网、锚索等。 锚杆支护构件锚杆支护构件 u 锚杆杆体锚杆杆体 锚杆杆体主要可以提供两方面的作用，第一是抗拉， 其次是抗剪。 锚杆杆体的作用 u 托板托板 托盘对锚杆（索）支护作用的发挥影响很大，可分 为两方面：一是通过托板将螺母施加的扭矩提供给锚杆 （索）预紧力，实现锚杆的主动、及时支护作用；其二 通过托板将围岩变形载荷传递到锚

7、杆（索），增大锚杆 （索）的工作阻力，充分发挥锚杆控制作用。 托板力学性能应与锚杆（索）杆体的性能相匹配， 才能充分发挥锚杆的支护作用。托板强度不足、安装质 量差、受较大偏载都会显著降低锚杆的作用。 锚杆支护构件锚杆支护构件 托板 球形垫 u 螺母螺母 锚杆支护构件锚杆支护构件 螺母是施加和传递应力的部件，是锚杆的重要部件。 对螺母有以下技术要求: (1)螺母的承载能力应与杆体相匹配，螺母的破坏会 导致整个锚杆失效。 (2)螺母的结构形状，螺纹的规格与加工精度有利于 给锚杆施加较大的预紧力。 (3)螺母有利于锚杆安装，提高安装速度。 普通螺母分为标准螺母和加 厚螺母（以达到螺母承载能力与 杆体

8、相匹配 ），加厚螺母一端 可做成半球形或圆环形，代替调 心球垫或垫圈。 螺母 u 减摩垫圈减摩垫圈 锚杆支护构件锚杆支护构件 为了减少螺母与托板之间的摩擦阻力和摩擦扭矩为了减少螺母与托板之间的摩擦阻力和摩擦扭矩， 最大限度地将锚杆安装扭矩转化为最大限度地将锚杆安装扭矩转化为预紧力预紧力，提高支护系 统的刚度，应在螺母与托板之间加减摩垫圈，减少摩擦 阻力，而且减摩垫圈的材质起着关键作用而且减摩垫圈的材质起着关键作用。 试验结果表明，不同减摩材 料的摩擦系数相差悬殊，多达数 十倍。应根据需要选择减摩性能 好的减摩垫圈材质，设计合理的 垫圈厚度与直径，保证在一定的 安装扭矩下能提供较大的预紧力。 减

9、摩垫圈 u 锚索锚索 锚杆支护构件锚杆支护构件 锚索由索体、锚具和托板等组成，索体一般用具有 一定弯曲柔性的钢绞线制成。锚索的特点是锚固深度大、 承载能力高、可施加较大的预紧力，因而可获得比较理 想的支护效果。其加固范围、支护强度、可靠性是普通 锚杆支护所无法比拟的。 直径17.8mm的17股锚索拉断力超过350kN，延 伸率为4%；而直径21.8mm的119股锚索拉断力超过 600kN，延伸率为7%。 17结构119结构 u 锚固剂锚固剂 锚固剂的主要作用是将钻孔孔壁岩石与杆体黏结在 一起，使锚杆发挥支护作用。同时锚固剂也具有一定的 抗剪与抗拉能力，与锚杆共同加固围岩。 锚固剂直径主要有23

10、mm 、28mm 和35mm， 以适应28mm 、32mm 和42mm的钻孔。锚固剂 种类分为超快（CK，黄色或红色，8-40s，10-60s）、 快速（K，蓝色,41-90,90-180）、中速（Z，白色，91- 180s，480s）和慢速（Z，大于180s）。 锚杆支护构件锚杆支护构件 锚固剂 锚杆锚固长度主要分为端部锚固、加长锚固和全长锚固。 锚杆支护构件锚杆支护构件 端部锚固：端部锚固：锚杆锚固长度不大于500mm或不大于钻孔长 度的1/3。全长锚固：全长锚固：锚杆锚固长度不小于钻孔长度的90%。 加长锚固：加长锚固：锚杆锚固长度介于端部锚固和全长锚固之间。 适用条件分析：端部锚固端部

11、锚固成本相对较低，易于安装，施工 速度快，适用于围岩比较完整、稳定，压力小的巷道。全长锚全长锚 固固成本较高，安装速度相对较慢，比较适合围岩破碎、结构面 发育和压力大的巷道。而加长锚固加长锚固兼有端锚和全锚的特点。 u 梁（钢带）梁（钢带） 组合构件是连接两根或两根以上锚杆(索)的条状构 件，如钢筋托梁，W或M钢带、槽钢梁等。 组合构件是锚杆支护系统中的重要构件，对提高锚 杆支护整体支护效果、保持围岩的完整性起着关键作用； 其作用主要表现在以下3方面: （1）锚杆预紧力和工作阻力扩散作用。 （2）支护巷道表面和改善围岩应力状态作用。 （3）均衡锚杆受力和提高整体支护作用。 锚杆支护构件锚杆支护

12、构件 钢筋托梁W钢带槽钢 u 网网 一般认为，网可以用来维护锚杆间的围岩，防止 松动小岩块掉落。其实，网的作用远不止这一个，特别 是在高地应力、破碎围岩条件下，网是锚杆支护系统中 不可或缺的重要部件。其作用主要表现在以下3方面: 锚杆支护构件锚杆支护构件 （1）维护锚杆之间的围岩， 防止破碎岩块垮落。 （2）紧贴巷道表面，提供 一定的支护力。 （3）网不仅能有效控制巷 道浅部围岩的变形与破坏，而且 对深部围岩也有良好的支护作用。 钢筋网 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 锚杆支护施工质量和速度取决于施工机具与施 工工艺。根据巷道围岩条件选择性能优越、稳定性 与可靠性高的施工机具是保

13、证锚杆支护施工质量， 提高施工速度的必要条件。合理配置施工机具与施 工人员，安排锚杆支护各工序的顺序和时间，并与 巷道掘进、运愉等环节相配套，实现施工工艺的优 化，也是提高锚杆支护施工速度的重要途径。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 钻头与钻杆的性能应与锚杆（索）钻机配套，才能 充分发挥锚杆钻机的性能，提高钻进速度和质量。 u 钻杆和钻头钻杆和钻头 金刚石岩石钻头锚索钻杆连接套六棱中空钻杆 金刚石岩石钻头 硬质合金钻头 硬质合金钻头一般用于单轴抗 压强度不大于70MPa的岩层中钻孔。 硬质合金钻头适用于软岩和中等硬硬质合金钻头适用于软岩和中等硬 度和强度的岩层中钻孔。度和强度的岩

14、层中钻孔。 为了解决在岩石强度70120MPa， 甚至更高的围岩中旋转切削锚杆钻孔 的间题，国内开发研制了金刚石复合金刚石复合 片片PDC钻头及金刚石钻头。钻头及金刚石钻头。金刚石 钻头切削刃部采用新型超硬材料，刀 刃耐磨，不需要经常修磨刃口，使用 寿命长，可大幅度提高中硬及坚硬岩 层的钻进效率。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 u 锚杆（索）钻机锚杆（索）钻机 按锚杆钻机与掘进机的关系分为独立式和机载式。 独立式锚杆钻机与掘进机是分开的，又分单体式和钻车 式。单体锚杆钻机轻便、灵活，适用范围广;钻车式锚 杆钻机机械化程度高、扭矩大、

15、功率大、钻进速度快， 但一般适用于巷道断面大或多巷布置的条件。此处重点此处重点 介绍气动式单体锚杆介绍气动式单体锚杆( (索索) )钻机。钻机。 独立式 锚杆（索）钻机 机载式 钻车式 液压式 电动式 掘进机载锚杆机 掘锚联合机组 一、打眼前的准备 1、检查风水管路是否完好、 畅通，其接头是否牢固可靠，并 进行试运转钻机。 2、检查钎杆是否有弯曲现象、 是否锋利，中心水孔有无堵塞， 并进行相应处理或更换。 3、检查打眼地点周围的安全 情况，认真执行敲帮问顶制度， 对发现的隐患要及时进行处理。 气动旋转式单体锚杆钻机操作规程气动旋转式单体锚杆钻机操作规程 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及

16、工艺 气动旋转式 顶板锚杆钻机 二、操作方法 1、钻机底部要放在实底上，底 板不实时要用道木、柱帽垫实。 2、一人抓住控制手把，一人抓 住扶手，安上带钎头的短钎杆短钎杆，先 使气腿上升，钎头顶住顶板后再启 动马达，钎头进入顶板2050mm， 开始供水进行湿式钻眼。 3、打眼推进时，要密切注意钻 机的声音，声音不正常时，要停止 打眼，查明原因，处理好后再打。 4、钻进0.60.8m后，停止推进， 退出短钎杆短钎杆，更换成长钎杆（与锚长钎杆（与锚 杆等长）杆等长），继续钻机直至要求深度。 气动旋转式 帮部锚杆钻机 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 5、换钎杆过程中注意保持钻 机不要挪动

17、，以免钻孔不能保持 直线。 6、旋转机腿伸展控制按钮时 要均匀缓收，以防气腿快速上升 折断钎杆或快速下降时钎杆脱落， 造成伤人事故。 7、钻孔达到位后，退出钎杆， 然后进行锚杆安装。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 钎杆 u 锚杆（索）安装工艺及要求锚杆（索）安装工艺及要求 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 基本要求 1、采用控制爆破技术（光面爆破），人工找平。严 格控制巷道成形，杜绝超挖。 2、顶板掘进循环进尺同锚杆设计排距；帮锚杆同时 安设，不得滞后。 3、铺网方式：从顶板中部向两边铺，两边网过肩窝， 帮部网至底角。 4、扭矩要求：最终顶和帮锚杆扭矩分别不得低于

18、400 Nm和300 Nm，须有专人实施巡检，随时将松动锚 杆的扭矩拧到设计值。 u 锚杆（索）安装工艺及要求锚杆（索）安装工艺及要求 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 顶板锚杆安装要求 1、安设临时支护，铺网，锚杆等长钻杆打眼。 2、送树脂药卷：穿过钢带或钢筋梯孔眼向锚杆孔装 树脂药卷，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷向孔底推入。 3、 搅拌树脂（关键工序）：用搅拌接头将钻机与锚 杆螺母连接起来，然后升起钻机推进锚杆，至顶板岩面 300500 mm时开始搅拌，缓慢升起钻机并保持搅拌30 s 后停机。 4、紧固锚杆：50 s后再次启动钻机边旋转边推进， 使托盘快速压紧顶板岩面，使锚杆具

19、有较大的预拉力。 5、气扳机二次及时加扭，达到设定值。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 帮部锚杆安装要求 1、铺设金属网， 按设计部位打巷道帮锚杆孔，利用 气腿式凿岩机打钻，钻杆与锚杆等长。 2、送树脂药卷：穿过钢带或钢筋梯孔眼向锚杆孔装 树脂药卷，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷向孔底推入。 3、搅拌树脂：用连接套将帮锚杆钻机与锚杆螺母连 接起来，并用锚杆将树脂药卷推入孔底，然后开动钻机边 搅拌边推进，保持30 s并推入孔底后停止。 4、安装锚杆：50 s后再次开动钻机，使托盘快速压 紧岩面，实现第一次预紧。 5、气扳机二次及时加扭，达到设计扭矩要求。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支

20、护施工机具及工艺 顶板锚索安装要求 1、及时安装。 2、 打顶板眼：采用单体锚杆钻机、直径为28mm的 钻头、接长钻杆打眼，按设计眼位和角度施工安装。 3、 送树脂药卷：利用锚索将规定数量的数值药卷慢 慢推入孔底。 4、 搅拌树脂：用搅拌接头将单体锚杆钻机与钢绞线 连接起来，然后升起钻机推进钢绞线，边搅拌边推进，直 到推入孔底，停止升钻机搅拌2030 s后停机。 4、拉钢绞线：半小时后用张拉千斤顶张拉钢绞线， 预紧力达到设计要求。 现场锚杆、锚索安装效果 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 预紧力预紧力是安装锚杆或锚索时所施加的预紧力。 锚索张拉是决定锚索施工质量的关键工序，张拉设

21、备的技术性能与质量明显影响锚索支护效果。 预紧力是锚杆支护的关键参数，对锚杆支护效果起 决定性作用。已有的研究成果表明，锚杆预紧力一般应 达到锚杆屈服载荷的30%50%。根据换算关系，锚杆的 预紧力矩应达到300600Nm。对于强度很高的强力锚杆， 要求的预紧力矩更大。 提高锚杆预紧力矩主要途径：1）采用大扭矩的锚杆 钻机；2）采用扭矩倍增器；3）采用扭矩扳手。 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 u 锚杆（索）预紧力施加工具锚杆（索）预紧力施加工具 锚索张拉设备锚索张拉设备 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 国内针对小孔径树脂锚固预应力锚索的特点，开发 研制出各种型式与

22、规格的锚索张拉设备，主要包括油泵、 张拉千斤顶和液压切断器。液压切断器是用于切断锚索 外露多余钢绞线的专用工具，与油泵配套使用。 锚索切断器张拉千斤顶油泵 提高锚杆预紧力矩设备提高锚杆预紧力矩设备 锚杆支护施工机具及工艺锚杆支护施工机具及工艺 风动扳手 采用大扭矩的预紧扳手拧紧锚 杆螺母是提高锚杆预紧力矩的有效 手段。风动扳手输出扭矩从几百 牛米到数千牛米不等，施工过 程中，顶帮锚杆扭矩应不小于400 Nm和300 Nm 。 扭矩倍增器 为了提高锚杆钻机的安装扭 矩，安装锚杆时在钻机上采用扭矩 倍增器可以成倍增加锚杆螺母的预 紧力矩。 预紧力矩：拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时， 施加到螺母上的

23、力矩。 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 锚杆支护施工质量检测与矿压监测是巷道锚 杆支护成套技术不可分割的重要组成部分。锚杆 支护属于隐蔽性工程，支护设计不合理或施工质 量不好都有可能导致顶板垮落、两帮片落、出现 安全事故。因此，在锚杆支护施工后，还必须进 行工程质量检侧，确保施工质量满足设计要求。 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 u 工程质量检测工程质量检测 锚杆（索）支护施工质量检侧内容包括锚杆(索)拉拔 力和预紧力、锚杆(索)几何参数，托板、钢带及金属网安 装质量，锚固长度及锚固剂密实程度等。 锚杆（索）拉拔力试验与检测锚杆（索）拉拔力试验与检测

24、 锚杆（索）拉拔力是锚杆 （索）在拉拔试验中能承受的 最大拉力。拉拔力是评价煤岩 体可锚性、锚固剂黏结强度、 杆体力学性能的重要参数。井 下进行锚杆支护之前，必须做 拉拔试验。 锚杆拉力计 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 锚杆锚杆( (索索) )预紧力检测预紧力检测 锚杆预紧力是高强度、高刚度锚杆支护系统的决定性 因素，对支护效果与围岩稳定性起关键作用。 井下实测数据表明，预紧力会随锚杆安装后时间的加 长而发生变化。特别是初始施加预紧力较高、围岩比较松 软破碎的条件下，预紧力会随时间延长而明显降低，显著 影响支护效果。因此，不仅应检侧初始预紧力。而且应监 侧锚杆预紧力的变

25、化。根据预紧力变化曲线，调整初始预 紧力的大小，必要时应对锚杆实施二次拧紧。 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 扭矩扳手 锚杆预紧力检测一般使用扭扭 矩扳手矩扳手，锚村预紧力或力矩检测 抽样率不低5%，每300根顶、帮 锚抽样各1组(共15根)进行检测， 不足300根时，按300根进行；锚 杆预紧力或扭矩不低于设计预紧 力矩的90%为合格。 锚索预紧力检测采用锚索张锚索张 拉设备拉设备对已安装锚索的预紧力进 行检裁。锚索预紧力的最低值应 不小于设计值的90%。对于不合 格的锚索要进行重新张拉。 手动锚索张拉器 施工质量检测 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监

26、测 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 支护几何参数与安装质量监测支护几何参数与安装质量监测 主要包括锚杆(索)间、排距，锚杆安装角度，锚杆外 露长度，托盘安装质量，组合构件与铺网质量等，检测应 符合以下要求： (1)检测间距不大于 20m，每次检侧点数不应少 于3个； (2)锚杆丝扣外露50 mm，确保锚杆上紧时，仍 留有丝扣；锚索安装需保 证钢绞线外露300 mm； (3)塑料减摩垫圈严重 挤压变形； 现场施工效果 现场施工效果 (4)网应封闭顶帮岩煤体，两边网过肩窝，帮部网至 底角铺网搭接长度不低于100 mm，接扣间距100 mm， 确保封闭连接和强度要求，以满足长期

27、维护； (5)锚杆(索)托板应安装牢固，与组合构件一同紧贴围 岩表面，不松动。对难以接触部位应楔紧、背实。 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 u 矿压监测矿压监测 锚杆支护巷道矿压监测主要包括：1)巷道表面位移；2) 顶板离层和深部位移；3）锚杆(索)受力；4）煤岩体应力 监测。 通过监测，对巷道采用锚杆支护后的效果进行评价， 及时发现存在的问题或不足，以便对锚杆支护参数进行优 化，对技术方案进行调整，真正发挥锚杆支护安全、经济 的优越性。 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 巷道表面位移巷道表面位移

28、巷道表面位移常采用十字布 点法安设监测断面。在顶底板中 部垂直方向和两帮水平方向钻孔， 安装木桩、侧钉等侧量基点。一 个测站一般布置两个监测断面， 沿巷道轴向间隔0.61.0 m。测量 巷道表面位移的仪器有多种形式， 如钢卷尺、测杆、侧枪等。 顶板离层和深部位移顶板离层和深部位移 巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。顶板 不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大， 深部岩层位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差。 表面位移测点布置示意图 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 顶板离层指示仪顶板离层指示仪是测量锚固 区内外顶板离层值的仪器。为更 详细地了解巷道围岩

29、不同深度的 位移，离层位置与分布，顶板弱 化高度与破坏范围等，需要在钻 孔中安设多个侧点。这种测量围 岩不同深度多个测点位移的仪器 即为多点位移计多点位移计。多点位移计示意图 顶板离层指示仪声波多点位移计 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 锚杆与锚索受力锚杆与锚索受力 通过监测支护体受力大小与分布，可比较全面地了解 锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈服和破断。评 价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆支护设计是否合理。 根据监测数据提出对支护设计修改的建议。 液压式锚杆液压式锚杆(索索)测力计测力计通过 测量液压枕油压确定锚杆(索)尾 部承受的载荷。它是由带圆孔的 液压枕与油

30、压读数表组成。将液 压枕置于锚杆托板下方，锚杆受 力挤压托板，托板将压力传递到 液压枕上，引起液压枕内油压增 加，油压表读出压力值。经换算， 即可得到锚杆尾部承受的拉力。 液压式锚杆(索)测力计 支护工程质量检测与矿压监测支护工程质量检测与矿压监测 锚杆(索)测力计只能测量锚 杆(索)尾部的载荷，适用于端部 锚固锚杆。对于加长锚固与全长 锚固锚杆，沿杆体长度方向受力 有很大差别，仅仅测量锚杆尾部 受力状况并不能反映锚杆的整体 应力状态。 测力锚杆测力锚杆可以对锚杆杆体不 同部位的受力大小与分布进行准 确测试。 测力锚杆 在现场矿压监测和锚杆以及岩石（煤）物理力学 性质测试的基础之上，并结合理论

31、分析、工程类比 等方法进一步优化了巷道布置层位、围岩控制技术 参数等。 工程实例分析工程实例分析 C5煤层回采、准备巷道优化方案煤层回采、准备巷道优化方案 C5煤层回采、准备巷道优化方案煤层回采、准备巷道优化方案 顶板、帮部均采用 21.86300mm锚索 22M242400mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 2800 3400 30 30 20 20 800800800 12001200 800800800800 200200 100 600 岩互层 细砂岩 0.8m1m泥岩10m煤层1.8m uC C5 5煤层回采巷道（煤层回采巷道（51215121运输、回风顺槽）优化方案运输、回风顺槽）优化方案

32、 C5煤层回采、准备巷道优化方案煤层回采、准备巷道优化方案 顶帮部锚索用30030016大托板 12001200 1600 800800 28002800 200800800800300800800800800300800800800200 600600 3400 帮部用2.8m钢筋梯，配合 150 150 12 mm的高强度鼓 形托板 顶板用3.4m的W型钢带，配合 150 150 12 mm的高强度鼓 形托板 顶、帮部锚杆每孔2节Z2350型中速树脂药卷，锚索每孔 3节Z2350型中速树脂药卷；顶板锚杆预紧扭矩需达到400 Nm， 帮部锚杆预紧扭矩为300 Nm，锚索预紧力为120 kN（

33、12 t）。 锚杆、锚索支护紧跟迎头施工安装；锚杆丝扣外露50 mm， 钢铰线外露长度为300 mm。 C5煤层回采、准备巷道优化方案煤层回采、准备巷道优化方案 uC C5 5煤层准备巷道（二级新回风下山）优化方案煤层准备巷道（二级新回风下山）优化方案 21.86300mm长锚索 22M242400mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 3000 3400 30 12001200 100 21.84300mm短锚索 700700700700 30 100 泥岩细砂 岩互层 细砂岩 泥岩10m0.8m 1m 泥岩10m 200750750750750 C5煤层1.8m C5煤层回采、准备巷道优化方案煤层回采

34、、准备巷道优化方案 340030003000 100700700700700300 750750750750 300 700700700700100 1600 12001200 帮部锚杆用3 m长的钢筋梯 （钢筋焊接）连接 800800 长、短锚索均用30030016大托板 顶部锚索每孔3节Z2350型中速树脂药卷，帮部锚杆每孔 2节Z2350型中速树脂药卷；顶板锚索预紧力为120 kN（12 t）， 帮部锚杆预紧扭矩需达到400 Nm。锚杆、锚索支护紧跟迎头 施工安装；锚杆丝扣外露50 mm，钢铰线外露长度为300 mm。 谢谢！ 锚杆支护理论锚杆支护理论 组合梁理论认为，在煤层顶板为层状岩层时，锚杆将 锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩 层沿层面间的滑动，避免离层现象，提高自承能力。 其实质就是通过锚杆将几个薄岩层锁在一起，形成一 个厚岩层；但组合梁有效厚度很难确定，难以应用于锚杆 支护参数设计。 u 组合梁理论组合梁理论 u 锚固剂锚固剂 锚固剂的主要作用是将钻孔孔壁岩石与杆体黏结在 一起，使锚杆发挥支护作用。同时锚固剂也具有一定的 抗剪与抗拉能力，与锚杆共同加固围岩。 锚固剂直径主要有23mm 、28mm 和35mm， 以适应28mm 、32mm 和42mm的钻孔。锚固剂 种类分为超快（CK，黄色