锚杆(锚索)支护设计公式

2025-04-27

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????Htan?45???22??f顶b=

式中B、H——巷道掘进荒宽、荒高; f顶——顶板岩石普氏系数;

?——两帮围岩的似内摩擦角,?=arctan?f顶?。

???c?Htan?45???2? ?2、校核顶锚杆间、排距:应满足

a?

GkL2?

式中a——锚杆间、排距,m; G——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L?La?Lb?Lc?Ld 式中L——锚索总长度,m;

La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; La?K?d1fa4fc

其中:

K——安全系数;

d1——锚索直径;

fa——锚索抗拉强度,N/㎜2;

fc——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)?

Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m; Lc——托板及锚具的厚度,m; Ld——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。

N?K?WP断5、加强锚索数目的校核,应满足 式中N——锚索数目;

K——安全系数;2

P断——锚索最低破断力,kN;

W——被悬吊岩石的自重,kN; W?B??h????D

其中:B——巷道掘进荒宽,m;

D——锚索间排距,m;

∑h——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 φ16mm 600mm 22 MPa 600mm 22.3 MPa φ16mm 1000mm 24.8 MPa 六、锚索抗拉强度(1MPa=1 N/mm2)

锚索直径(mm) 抗拉强度(N/mm2) 抗拉强度(MPa) φ15.24 φ17.80 1426.05 1427.31 1860 1860 φ21.60 七、煤、岩容重

1376.11 1770 岩性 容重(kN/m3) 砂岩 页岩 煤 21.58-26.59 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 φ17.80 φ21.60 破断负荷 屈服负荷 伸长率% kN ≥360 ≥520 kN ≥335 ≥484 1000h 强度 L0≥500 松弛率≤ Mpa 2.5 1860 2.5 2.5 1860 1770 5 5 φ15.24 264.6-269.4 ≥234.6 4-5.5 九、Ⅰ锚杆技术指标(检测报告)

规格 φ2032000mm (螺纹钢) φ1831800mm (圆钢) 屈服强度 MPa ≥335 ≥225 抗拉强度 MPa ≥490 ≥375~460 伸长率% ≥16 ≥25 尾部螺纹承载强度 MPa ≥杆体极限强度85% ≥杆体极限强度85% Ⅱ锚杆承载力(学习时总结)

锚杆规格 (螺纹钢) φ22mm φ20mm φ18mm φ16mm

承载力(kN) 125 105 85 75 锚杆规格 (圆钢) φ22mm φ20mm φ18mm φ16mm 承载力(kN) 90 70 60 50 十、锚索测力计技术指标

型号 QLMC-300 夜光式记忆型 QLMC-500 夜光式记忆型 十、锚具技术指标

静载 总 适用 型号 锚索 规格 适用 锚索 强度 极限 拉力 (kN) 效率 应变系数 ηa测力范围 穿孔直径 精度等级 质量 0--300 kN 0--500 kN φ25 φ25 1.5 2.5 5kg 5kg 硬度 量 εapu(%锚环 夹片 (%) ) φKM15-1860 15.24mm φKM18-1860 17.80mm QLKM22-1770 φ21.60mm 1770 488.3 1860 342 1860、1570 251.8 ≥≥HRC33-4HRC53-66 5 0.95 2.5% ≥≥HRC30-6HRC30-65 5 0.95 2.5% ≥≥HRC30-6HRC30-65 5 0.95 2.5% 十一、顶板离层测距仪(普通)技术指标

深基型号 测量方式 测量点数 点 最大深度 浅基点 深度 安装钻孔 直径 最大量程 读值精度

反光彩QLDC-1 色显示 与测尺读数 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) 5003150380 3003180380 >62 >62 200 200 67.4 66.4 2(深、浅) 7m 2.5m 200mm 1mm 28mm 42mm 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# 12# 410 315-450 290 225 35 31 十四、锚固剂主要参数

性能 抗压强度 剪切强度 容量 弹性模量 贮藏条件 稠度 指标 >40MPa >35MPa 1.9-2.2g/cm3 >1.63104MPa 20°-25°储存6个月 >16mm 粘结强度 对混凝土(C20)>7 MPa,对螺纹钢>16MPa 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) CK 超快 K Z 快速 中速 8-40 41-90 91-180 10-60 90-180 480 备注 在22°±1°C环境温度下 测定抗压强度≥40 MPa 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) 50032003100 3503120350 1503150324 十七、钢带(检测报告)

规格(mm) W型钢带22034 波纹钢带22034 支点距离(mm) 压力(kN) 挠度(mm) 260 260 30 48 15 10 260 200 90 550 196 294 4 9 6 十八、玻璃钢锚杆(检测报告)

规格 φ1831800mm

抗拉强度 抗剪强度 扭矩 锚固力 MPa ≥244 MPa ≥75 N2m kN ≥40 ≥58.8


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