锚杆(锚索)支护材料力学技术参数

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 ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度，m ；L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ；L 2——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;L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。

其中围岩松动圈冒落高度b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高； 顶f ——顶板岩石普氏系数；ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。

⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距：应满足γ2kL G a <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） L 2——有效长度（顶锚杆取b ）;γ——岩体容重3、加强锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ；aL ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ；caa f f d K L 41⨯≥其中：K ——安全系数；1d ——锚索直径； af ——锚索抗拉强度，N/㎜2；c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）？b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ；c L ——托板及锚具的厚度，m ； dL ——外露张拉长度，m ；4、悬吊理论校核锚索排距：L ≤nF 2/[BH γ-（2F 1sin θ）/L 1] 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/m 3（包括顶煤+直接顶） L 1---锚杆排距, m,F 1---锚杆锚固力, kN;70F 2---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。

煤层集中皮带机道锚杆锚索支护参数设计及计算方法煤层平均厚度3.5m，煤层结构简单，夹石层数1~2层，夹石岩性为炭质泥岩、泥岩、粉砂岩，厚度一般为0.20~0.40m，煤层顶板岩性为砂砾岩、粉砂岩、细砂岩及泥岩；煤层底板岩性有炭质泥岩、粉砂岩、砂砾岩。

煤层集中皮带巷断面设计为矩形，巷道宽度4.0m，高度3.2m，采用锚网梁索联合支护方式支护顶板，锚网支护方式支护巷帮。

一、巷道锚杆支护参数设计（一）顶板锚杆支护参数确定1、锚杆支护参数确定采用悬吊作用理论进行。

1）锚杆长度的确定L=L1+L2+L3式中L——锚杆长度，m；L1——锚杆外露长度，m；L2——锚杆有效长度，m；L3——锚杆锚固长度，m。

（1）锚杆外露长度L1的确定L1= 垫板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m，一般L1=0.05m（2）锚杆有效长度L2的确定巷道顶锚杆有效长度L2的确定：采用解释法中普式自然平衡拱理论确定L2。

f≥3时，L=1.8B/f式中f——普氏系数，取4.5；B——巷道跨度，取4m；L2= 1.8B/f =1.6m，取1.65m（3）锚杆锚固长度L3的确定L3 = 0.3~0.4m，取0.3m。

因此，L=L1+L2+L3= 0.05+1.6+0.3=1.95m，结合矿井实际，取L=2.0m。

2）锚杆间排距的确定对锚杆支护巷道，考虑施工工艺通常取间排距相等，锚杆间排距D按下式计算：D≤0.5L=0.5*2=1m3）锚杆直径的确定锚杆直径d可按下式计算：d=L/110=2000/110=18.2mm，锚杆直径取20mm＞18.2mm4）锚杆锚固力计算锚杆锚固力可按下式计算：Q2DKLr2式中Q——锚杆锚固力，t；K——锚杆安全系数，取2~3；L2——锚杆有效长度，m；r ——视密度，t/m 3。

r D KL Q 22==3*1.60*1*1.45=69.6KN ，采用直径20mm 的等强螺纹钢锚杆通过树脂药卷锚固后，锚固力约70KN ≥Q=69.6 KN ，符合要求。

锚杆（锚索）支护材料力学技术参数
备注：锚索使用SDB手动油泵，张拉千斤顶（1mp对应0.441吨）；锚杆ML-30型拉拔计（1mp对应0.246吨）。

力矩扳手力臂长0.5m，使用大于240N的力来预紧。

G取9.8N/kg。

1吨=1000kg，对应9.8KN。

预紧力：安装锚杆（锚索）时，通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆（锚索）上的拉力。

单位:N
预紧力矩：拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时，施加到螺母上的力矩。

单位：N.m
锚固力：锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时，所能承受的极限载荷。

单位:N
设计锚固力：设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。

单位:N
锚杆杆体破断力：锚杆杆体能承受的极限拉力。

单位:N
锚杆拉拔力 ：锚杆锚固后，拉拔试验时，锚杆破断或失效时的极限拉力。

单位:N。

煤矿锚杆支护技术参数资料讲解锚杆支护技术是在地下工程中广泛应用的一种地层控制技术，它通过将钢筋锚杆嵌入岩体中，形成一个稳定的支撑体系，以增强地层的承载能力和防止地层的变形破裂。

煤矿锚杆支护技术是一种特殊的锚杆支护技术，针对煤层地质条件和工作面开采环境而设计。

本文将对煤矿锚杆支护技术的参数资料进行详细讲解。

1. 锚杆直径和长度：锚杆的直径和长度是决定其承载能力的重要参数，也是根据地质条件进行设计的重要依据。

一般来说，煤矿锚杆的直径一般在25mm到50mm之间，长度一般在1.5m到4m之间。

直径较大的锚杆承载能力较高，但成本相对较高，需要根据具体情况进行选择。

2.锚杆间距：锚杆的间距是指相邻锚杆之间的距离。

煤矿锚杆的间距一般在0.8m到1.5m之间，根据岩体条件和支护要求进行设计。

间距较小可以增加锚杆的整体承载能力，但也会增加施工难度和成本。

3.锚杆的材质：煤矿锚杆一般采用高强度合金钢制作，具有优异的抗拉强度和抗腐蚀性能。

常用的材质有45号钢、40Cr钢和20Mn2钢等。

材质的选择应考虑到锚杆的承载能力、抗腐蚀性和经济性等因素。

4.锚杆的安装方式：煤矿锚杆的安装方式有多种，常见的有直插式和锚固式。

直插式安装方式适用于岩体条件较好的地方，锚杆直接插入岩体中，形成支撑体系。

而锚固式安装方式适用于岩体条件较差的地方，锚杆通过化学锚固剂固化在岩体中。

5.锚杆的预应力力量：预应力力量是通过对锚杆施加预拉力来产生的，它是增强锚杆承载能力的重要参数。

锚杆的预应力力量一般在20kN到100kN之间，具体数值根据地质条件和锚杆直径进行确定。

预应力力量的大小应根据具体工程要求和安全性进行选择。

总之，煤矿锚杆支护技术是一种重要的地层控制技术，合理选择和设计锚杆的参数是保证支护效果和安全性的关键。

通过对锚杆直径、长度、间距、材质、安装方式和预应力力量等参数的合理选择，可以提高锚杆的承载能力和稳定性，保证煤矿工作面的安全开采。

锚杆支护参数：（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，m；L1—锚杆外露长度，顶锚杆取0.10m，帮锚杆取0.10m；L2—有效长度(顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度c) m；L3—锚入岩层内深度取1.0m普氏免压拱高：b=[B/2+Htan(45°-ω帮/2)]/f顶式中：B、H—巷道掘进跨度和高度，B=5.0.m、H=3.8m；f顶—顶板岩石普氏系数，f顶取3；ω帮—两帮围岩的内摩擦角，ω帮取63.43°。

依上述公式计算:b=720mm c=570 mm得出：L顶≥1790mm L帮≥1720mm所选锚杆长度均能满足计算要求。

（2）、按锚杆所能悬吊重量校检锚杆的排间距：每根锚杆悬吊岩体重量G=rL2a²，锚杆锚固力Q应承担G的重量。

为了安全起见，再考虑安全系数K。

取K=2KG=Q a²=√Q/krL2L2─—巷道顶板岩体破碎带高度，mm；d —锚杆直径，18mm；qt——锚杆抗拉强度，5.0Mpa；r—岩体容重，2.5KN/m³;a —锚杆排间距，mm；计算：a=1.1ma＜（Q/KrL2）/2所选锚杆的锚固力Q≥50KN,计算得a＜1.2m，因而排间距参数能满足计算结果。

施工时取：a=800mm第四节支护工艺一、支护材料锚杆为Φ18×2000mm螺纹钢，每根锚杆使用1－2根树脂锚固剂；（累计长度500mm），木托板为600×200×60mm 硬杂木。

一、锚杆安装工艺1、首先要认真执行敲帮问顶制度，及时清理掉帮顶危岩，打眼必须在临时支护下进行，2、合理布置眼位，保证锚杆、锚索眼深度，3、使用锚杆机打眼时要先送水、后送风、停机则反之，4、打完眼后应用压风将孔内积水岩（煤）粉吹净。

二、安装锚杆1、装药卷前，先用锚杆插入孔内探查锚眼直度和深度是否符合要求，不符合要求应得新补打，2、安装锚杆时，先将药卷装入眼内，随后插入锚杆启动锚杆机，循序推至眼底，搅拌20S停机，20min后上托板，用电煤钻将螺母拧紧，3、锚杆每根使用1－2个树脂锚固剂（500mm/根），锚索每要使用2－3个树脂锚固剂(500mm/根)，4、托板要紧贴岩壁，不平要用木板填平，5、锚杆的锚固力不小于50KN。

煤矿锚杆支护技术参数
一、锚杆材料参数
1.锚杆材质：锚杆一般采用高强度合金钢材作为材料，具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性能。

2. 锚杆直径：根据不同巷道的条件和需要，锚杆直径一般为20mm到32mm之间。

3.锚杆长度：锚杆长度根据巷道的高度进行设计，一般为2m到5m之间。

二、锚杆布置参数
1.锚杆布置密度：锚杆的布置密度根据巷道围岩的稳定性要求进行设计，通常为每平方米布置6到8根锚杆。

2.锚杆锚固长度：锚杆的锚固长度一般为1.5m到2m之间，确保能够有效地抵抗巷道围岩的变形和压力。

3.锚杆锚固间距：锚杆的锚固间距根据不同巷道的岩层条件和压力进行设计，一般为1m到1.5m之间。

三、锚杆支护参数
1.锚杆预应力：锚杆的预应力根据巷道围岩的变形和压力进行调整，一般为6kN到10kN之间。

2.锚杆支护力：锚杆支护力在施工过程中要经过相关计算确定，一般为10kN到20kN之间。

3.锚杆锚固力：锚杆的锚固力需要根据巷道围岩的变形和压力进行计算，确保能够有效地支撑巷道围岩。

四、锚杆支护施工参数
1.锚杆支护施工速度：锚杆支护施工速度一般为每班次30根到50根
之间，具体根据巷道的长度和条件进行安排。

2.锚杆灌浆压力：锚杆灌浆压力应根据巷道围岩的密实程度进行调整，一般为10MPa到20MPa之间。

3.锚杆支护施工质量：锚杆支护施工质量应符合相关技术标准，确保
锚杆支护效果和巷道的安全性。

以上就是煤矿锚杆支护技术参数的一些基本介绍，通过合理的参数设
计和施工操作，可以有效地提高煤矿巷道的稳定性和安全性。

当然，实际
应用中还需要根据具体的矿井条件和需求进行调整和优化。

附件2锚杆支护材料具体要求（一）锚杆、托盘及螺母1.锚杆（1）外观无严重锈蚀，锚固段无油污。

（2）杆体材料力学性能优先选用左旋无纵肋螺纹钢式杆体，根据需要也可选用精轧右旋（或左旋）全螺纹钢筋，屈服强度不小于335Mpa、断后伸长率不小于15%。

（3）加工工艺杆体尾部螺纹采用滚丝工艺加工，必要时采取强化热处理措施。

（4）杆体质量要求1）杆体直线度小于等于2mm/m；2）杆体长度偏差±10mm；3）杆体尾部螺纹长度80～150mm，偏差±5mm。

2.托盘托盘承载力不小于与之配套杆体屈服力标准值的1.3倍。

3.螺母（1）优先选用快速安装螺母。

（2）螺母组装件承载效率系数（η）：尾部螺纹、螺母组装件承载力与杆体母材最大力实测平均值之比，其中无纵肋螺纹钢锚杆≥0.90，等强螺纹钢锚杆≥0.95。

4.其它质量标准及相关要求详见附件1：《MT146.2树脂锚杆金属锚杆及附件》。

（二）锚固剂1.按凝胶时间分类2.技术要求（1）锚固剂直径偏差±0.5mm，长度偏差±5mm。

（2）固化剂与树脂胶泥的质量比（固胶比）不小于4%。

（3）环境温度（22±1）℃时，树脂胶泥稠度不小于30mm，同时树脂胶泥稠度要根据实际情况进行调整，满足端锚、全锚或大直径锚索施工的需要。

（4）在下表规定的龄期（单位为分钟），锚固力不小于与之配套杆体规定屈服力的1.2倍。

3.其它质量标准及相关要求详见附件1：《MT146.1树脂锚杆锚固剂》。

（三）钢带根据巷道具体情况和支护设计选用不同型号和规格，钢带材料抗拉强度不低于375Mpa。

（四）锚索锚索用钢绞线应符合《GB/T5224预应力混凝土用钢绞线》（附件1）相关规定、矿用锚索应符合《MT/T942矿用锚索》（附件1）相关规定。

1.允许偏差锚索直径允许偏差-0.15mm～+0.40mm。

2.技术要求1）1×19结构钢绞线捻距为其公称直径的12～18倍；2）钢绞线内不应有折断、横列和相互交叉的钢丝；3）伸直性：取弦长1m的钢绞线，放在平面上，其弦与弧内侧最大自然矢高不大于25mm。

锚杆、锚索参数计算过程一、锚杆支护参数计算1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中：L-锚杆长度； K-安全系数，一般取2；H-冒落拱高度，m;L1-锚杆锚入稳定岩层的厚度，取0.5m;L2-锚杆外露长度,一般取0.1m。

其中：H=B/2f=4.6/（2×4.0）=0.575B-巷道掘进跨度，取4.6m； f-普氏岩石坚固性系数，取4.0。

则：L=2×0.575+0.5+0.1=1.75m ，计算得数为1.75m，所以锚杆施工时的长度取整数值2m。

2、锚杆直径的确定：（1）（巷道断面按4.6m计算）根据材料力学计算锚杆直径为：D=√4.6P/πJb=√4.6×70×103/3.14×380=16.43mm式中：D-锚杆直径，mm； P-锚杆截面载荷，取70KN；Jb-螺纹钢锚杆屈服点，取380MPa。

通过计算得数为16.43mm，所以锚杆施工时的直径取整数值20mm。

（2）（巷道断面按3.2m计算）根据材料力学计算锚杆直径为：D=√3.2P/πJb=√3.2×70×103/3.14×380=13.7mm式中：D-锚杆直径，mm； P-锚杆截面载荷，取70KN；Jb-螺纹钢锚杆屈服点，取380MPa。

通过计算得数为13.7mm，所以锚杆施工时的直径取整数值20mm。

3、锚杆间、排距计算：a=√Q/KHγ=√65.7/2×0.575×24.5= 1.527m式中：a-锚杆间、排距，m;Q-锚杆设计锚固力，Q=16.43f=65.72KN；γ-被悬吊石灰岩的重力密度，取24.5KN/m3。

通过计算得数为0.763m，所以锚杆施工时取间距0.8m，排距0.8m。

二、锚索长度计算：1、(锚索直径按17.8的计算）L=L a+L b+L c+L d=1.575+2+0.1+0.3=3.975m式中：L-锚索长度，m；L a-锚索锚入到较稳定岩层的锚固长度，1.575m;L b-需要悬挂的不稳定岩层厚度，取2m;L c-上托盘及锚具的厚度，取0.1m;L d-锚索外露长度，取0.3m。

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叩15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为叩17.8mm 时320kN ,钢 绞线直径为叩21.6mm 时454kN 。

二、锚索设计破断力钢绞线直径为叩15.24mm 时260kN ，钢绞线直径为叩17.8mm 时355kN ，钢 绞线直径为叩21.6mm 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 2L J L 2+L 3式中L ---- 锚杆总长度，m ；L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ；L 2——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;L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。

其中围岩松动圈冒落高度-+ H tan 2b=式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高;f 顶一一顶板岩石普氏系数；3 ——两帮围岩的似内摩擦角，3=arctan G 顶）。

c = H tan f 45O-3>V 2）GG~ a < , -----------2、校核顶锚杆间、排距：应满足 '①2式中a ——锚杆间、排距，m ；1页脚内容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）;y ——岩体容重3、加强锚索长度校核，应满足L=y L b+…L d式中L——锚索总长度，m；L a——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；d fL N K X _1-aa 4 fc其中：K——安全系数；d1——锚索直径；f——锚索抗拉强度，N/™2；f——锚索与锚固剂的粘合强度，N/咖（10）?L b——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m；L c——托板及锚具的厚度，m；外露张拉长度，m；Ld----4、悬吊理论校核锚索排距：L W nF2/[BH Y -（2F1sin。

）/L1]式中L---锚索排距，m；1B---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）Y---岩体容重，kN/m3 （包括顶煤+直接顶）L1---锚杆排距,m,2 页脚内容F 2-锚索极限承载力,kN;。