煤巷錨桿支護理論及技術簡介(編輯修改稿)
2024-09-11 22:44 本頁面
【文章內容簡介】 摩墊片扭矩螺母螺紋鋼錨桿樹脂錨固劑錨桿結構特點 ? 樹脂錨固劑錨桿有桿體、錨固劑、托盤和螺母等組成 ? 它操作簡單，安裝方便，錨固速度快、強度大，錨固方式易改變，質量易控制，安全可靠，性能價格比優(yōu)良。 ? 樹脂錨固劑錨桿在各類錨桿家族中以無比的優(yōu)越性得到快 速持續(xù)發(fā)展。 30 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 ? 錨桿桿體： 錨桿的主體結構用來承載拉伸力和剪切力 國內錨桿桿體材料主要有 20MnSi左旋無縱筋螺紋鋼和 Q235 圓鋼等幾種。 錨桿尾部：不僅受拉，而且受到鋼帶和巖層錯動時產生的剪應力，易發(fā)生剪斷現象；錨桿尾部受 2~3倍的集中應力。 錨桿材料 公稱直徑 /mm 屈服強度 /Mpa 抗拉強度 Mpa 伸長率 /% 不小于 Q235 圓鋼 16~22 240 410 26 BHRB335 16~22 335 490 18 BHRB400 16~22 400 570 18 BHRB500 16~25 500 670 18 BHRB600 16~25 600 800 18 31 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 錨桿尾部等強加工 錨桿尾部損傷加工 錨桿桿體 錨桿尾部斷裂 國內錨桿尾部加工的大多采用剝皮、車絲工藝，強度損失比較明顯： ?采用滾圓后滾絲，取消剝皮工藝，減少強度損失， ?桿尾調質處理，提高強度 32 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 樹脂錨固劑： 把錨桿桿體和錨桿孔壁黏結在一起，樹脂藥卷力學性能對錨桿錨固力有重要作用。 ?有利于鉆孔中安裝和攪拌，一般要求樹脂錨固劑直徑比鉆孔直徑小4~6mm為宜。 ?錨固劑固化后有較高的變形模量，使錨桿錨固段有較高的剛度； ?錨固劑固化快、滿足快速安裝的要求，能及時施加預緊力； ?錨固劑固化后收縮率低； ?高粘接力，保證錨固效果； 型號：超快、快速、中速、慢速 例： K2355 33 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 ?一是通過螺母施加扭矩，壓緊托板給錨桿提供預緊力，并使預緊力擴散，擴大錨桿作用范圍； ?二是圍巖變形后載荷作用于托盤，通過托盤將載荷傳遞到錨桿，進而控制圍巖變形。 目前多數礦區(qū)主要使用托盤為 Q235或 20MnSi鋼板壓制的平托盤、拱形托盤、蝶形托盤等。 錨桿托盤 34 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 ?螺母的承載能力應與桿體相匹配，螺母破壞會導致錨固失效； ?螺母的結構形狀，螺紋的規(guī)格與加工精度有利于錨桿施加預緊力； ?螺母有利于錨桿安裝，提高安裝速度。 普通螺母先安裝桿體，再安裝托盤并擰緊螺母，工序多，安裝速度慢。 錨桿螺母 為了實現錨桿快速安裝，研制了多種快速扭矩螺母。主要有鋼片充填式、樹脂（尼龍）充填式、銷釘式。實踐表明，扭矩螺母打開扭矩為 60~。 35 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 ?鋼帶： 把分散的單體錨桿連接成整體，形成整體支護系統(tǒng)；同時把錨桿錨固力傳遞到更大范圍的圍巖體上，增大錨固力作用范圍。 鋼帶分為平鋼帶、 W型和 M型等類型。 M型鋼帶強度大，抗彎剛度大，鋼材利用率高； M型鋼帶向下截面模量遠大于向上截面模量。 鋼帶 36 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 M型鋼帶在井下使用情況 37 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 ?減摩墊圈： 減小螺母和托板之間的摩擦力，最大限度的把錨桿安裝扭矩轉化為預緊力，增大錨桿的初錨力。 安裝減摩墊圈，每組兩個：一個為鋼質墊圈；另一個為塑料墊圈。 鋼帶 墊圈 38 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 護網的合理配置 煤巷頂板護網網片尺寸 mmLL 400~2022 ?? mmWW 200~1400 ??式中 ： L網的長度， mm L0巷道頂板斜寬 式中： W 網的寬度， mm。 W0 錨桿排距， mm ? 菱形網具有柔性好、強度高、孔型不變和連接方便等優(yōu)點。現場得到了廣泛應用，設計時應優(yōu)先選用 。 ? 鋼筋網在設計選型時，應以鋼筋直徑 6~8mm、網孔尺寸 50~70mm為宜 。 39 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 進一步細化錨桿鉆孔 、 桿體 、 樹脂卷三種直徑的合理匹配技術 ， 解決松散煤體的錨固技術 。 根據錨桿規(guī)格 ， 推廣應用科學合理的 ?“ φ28mm— φ20mm— φ25mm” 、 ?“ φ27mm— φ18mm— φ23mm” 、 ?“ φ30mm— φ22mm— φ25mm” 等三種新 “ 三徑 ” 匹配模式 ， 錨固力比原來提高 120～ 147%。 “三徑”匹配 40 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 銷釘式預拉力錨桿 成套錨桿 41 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 概念： 將巷道兩肩窩深部巖體作為錨固點，專用張拉機具通過桁架連接器將高強度的預應力鋼絞線鎖緊，并傳遞張拉力，實現對頂板淺部圍巖的兜護和對頂板結構的加固；它由預應力高強度鋼絞線、桁架連接器、鎖具和錨固劑組成 。 ? 與錨索支護所用材料、施工機具和工藝都十分接近。 ? 能夠解決厚層復合破碎頂板（不穩(wěn)定層厚累計超過 ）、高水平地應力、松散煤層頂板等條件下的支護難題，彌補錨索支護的不足。 優(yōu)點 鋼絞線預拉力桁架系統(tǒng) 42 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 現行支護的缺陷 頂板受壓區(qū) 頂板受壓區(qū) 鋼絞線預拉力桁架系統(tǒng) 頂板桁架 – 有效阻止頂板垮冒 43 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 桁架系統(tǒng)構件 安裝示意圖 鋼絞線預拉力桁架系統(tǒng) 44 3 高性能預拉力錨桿支護技術體系 高
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