锚杆预紧力测算

(一)岩巷锚杆支护参数计算轨道下山掘进时，巷道均为岩巷，巷道采用锚喷支护，锚杆参数按单体锚杆悬吊作用计算。

1. 锚杆长度LL=L1+L2+L3式中L1 —锚杆外露长度，50mm；L3—锚杆深入老顶长度，按经验取500mm；L2—软弱岩层厚度，按下式计算1BL2 H cot(45 w )2 f 2 2式中 f —巷道顶板普式坚固性系数，取2；B —巷道掘进跨度， 4.1m；H —巷道掘进高度， 3.1m；w—两帮岩层的似内摩擦角，63.4 °。

带入上式，得1 4.1 63.4L2 3.1cot(45 ) =1392mm2 2 2则锚杆长度L=50+1392+500=1942mm根据已施工岩巷经验，锚杆长度取2000mm。

2. 锚杆直径d按杆体承载力与锚固力等强度原则计算锚杆直径式中Q—锚杆的锚固力，70×103N；σt—锚杆抗拉强度，取400× 106Pa。

1.13130 103400 106=0.0204m=20.4mm根据实际情况，取锚杆排距为 800mm 。

5. 锚杆预紧力确定 锚杆预紧力不小于 80N ·m 。

6. 钢带梁及顶网 锚杆选用Φ 22 高强度左螺旋钢锚杆3. 锚杆间距 a 按单体锚杆悬吊作式中 Q —锚杆锚固力，≮ 70×103N ；k —安全系数，取 1.8 ；r —岩体容重， 26.3 × 103kN/m 3；L 2—巷道顶板岩体破碎带高度， 1.3m 。

370 103 1.8 26.3 103 1.31.06m 根据现场施工经验，选取锚杆间距为800mm 。

4. 锚杆排距 bn?Nb 式中 n —顶板每排锚杆根数， n=9； N —每根锚杆锚固力， N ≮ 70kN ； k —安全系数，取ｋ =4.5 ； ｒ—顶板岩层容重，ｒ =26.3kN/m 3； B —巷道掘进跨度， 4.1m ；L 2—岩层破碎带高度， 1.3m 。

编订：__________________单位：__________________时间：__________________井下锚杆锚固力、锚索预紧力检测安全措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-3470-24 井下锚杆锚固力、锚索预紧力检测安全措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

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根据锚杆、锚索施工技术规范规定，需对井下锚杆进行锚固力、锚索预紧力检测。

为确保检测期间的安全，特制定本技术安全措施。

一、技术措施1、检测仪器：YML-II型煤矿用锚杆拉力计；使用2号锭子油或20号机械油。

2、检测方法：（1）接通液压源；用快速接头及胶管将进出油口与油泵连接好。

（2）用丝杆、支撑筒、油缸与要检测的锚杆螺纹接头连接好。

（3）启动油泵，操作换向阀（加压），开始检测。

（4）读数：压力表读数（MPa）乘以0.4，即为检测拉力值，单位t。

（5）检测完毕后，操作换向阀卸压，使压力表归零，油泵活塞全部缩回。

3、检测时间及数量规定；不定期检测。

每施工60m 抽样检查一组，每组随机抽样4根进行检查。

设计变更或材料变更时，应做相应锚杆锚固力检测，数量不变。

4、检测点设置要求：(1)梯形断面：同一断面顶板抽试2根、两帮各一根为一组，帮部无锚杆，在顶板上检测4棵。

(2)拱形断面对锚杆随机抽样做锚固力检测。

锚杆预紧力与锚杆杆体受力实测研究摘要：针对目前井下普遍存在的锚杆杆尾预紧扭矩向预紧力转化效率低的问题，分析了锚杆杆体的受力影响因素，制定了锚杆扭矩力与预紧力的井下试验方案，通过研究表明，锚杆的预紧力与预紧扭矩存在正相关的关系，并提出了增大锚杆预紧力的解决方案。

关键词：预紧力；扭矩力；锚杆支护前言预应力是锚杆支护中的关键参数，是区别锚杆支护属于主动支护还是被动支护的参数，无预应力或预应力很低的锚杆支护属于被动支护，只有围岩发生变形后才能被动地支护巷道，无法控制围岩的早期变形与离层；预应力锚杆支护属于真正的主动支护，能及时控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形，使围岩处于受压状态，抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏的出现，保持围岩的完整性，减小围岩强度的降低。

在岩土加固工程以及煤矿巷道支护过程中，预应力锚杆已经得到广泛应用，在边坡加固、坝体工程、基坑工程，以及隧道和地下硐室工程中，预应力锚杆是有效的加固手段，在这些岩土工程中进行锚杆支护设计时预应力是关键参数[1-2]。

1.锚杆杆体受力影响因素分析锚杆杆体受力状态的影响因素众多,大致可分为三大类：一是巷道围岩地质力学参数,包括地应力、围岩强度与结构；二是巷道使用特征,包括巷道断面形状、尺寸,采动影响等；三是锚杆支护参数,包括锚杆直径、长度、锚杆间排距、锚杆角度、锚固方式及锚杆预应力等。

下面着重分析锚杆角度、锚固方式及预应力对杆体受力状态的影响。

1.1锚杆角度对杆体影响锚杆角度过大、过小都不利于巷道的维护。

国内目前对锚杆角度的研究较少,大部分支护设计中靠近巷帮的顶板锚杆安设角度为与垂线成10°-30°之间。

顶板其余锚杆都垂直岩面打设；帮部锚杆中,靠近顶底板的两根锚杆与水平线呈10°-30°之间。

其余也垂直岩面打设。

专家通过研究锚杆预紧力为60kN时，顶板角锚杆与垂线呈0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、40°时锚杆时的预应力分布，得出以下结论：（1）当顶板角锚杆垂直布置时,角锚杆与中部锚杆形成的有效压应力区相互连接与叠加,在顶板形成厚度较大、分布比较均匀的压应力区,覆盖了锚固区的大多数面积，锚杆预应力扩散与叠加效果最好。

锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：13MPa（拉力器上仪表读数）×4= 52KN（锚固力）52KN（锚固力）÷10=吨（承载力）2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：18MPa（拉力器上仪表读数）×4= 72KN（锚固力）72KN（锚固力）÷10=吨（承载力）3、Ф锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：40MPa（拉力器上仪表读数）×= （锚固力）（锚固力）÷10=吨（承载力）4、Ф锚索锚固力不小于(或吨或45MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：45MPa（拉力器上仪表读数）×= （锚固力）（锚固力）÷10=吨（承载力）5、Ф锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：55MPa（拉力器上仪表读数）×= 250KN（锚固力）250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注：1、使用扭力矩扳手检测，帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

2、井下排版填写记录，均填锚固力（帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф锚索120KN、Ф锚索）。

3、检测设备型号：锚杆拉力计型号：LSZ200型锚杆拉力计Ф锚索拉力计型号：YCD-180-1型预应力张拉千斤顶Ф锚索拉力计型号：YCD18-200型张拉千斤顶锚索承载力为504KN。

锚杆锚索锚固力计算方法SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例13MPa拉力器上仪表读数×4= 52KN锚固力52KN锚固力÷10=吨承载力2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或公式计算拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例18MPa拉力器上仪表读数×4= 72KN锚固力72KN 锚固力÷10=吨承载力3、Ф锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×= 锚固力KN锚固力 KN ÷10= 承载力吨例40MPa拉力器上仪表读数×= 锚固力锚固力÷10=吨承载力4、Ф锚索锚固力不小于(或吨或45MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例45MPa拉力器上仪表读数×= 锚固力锚固力÷10=吨承载力5、Ф锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算拉力器上仪表读数MPa×=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例55MPa拉力器上仪表读数×= 250KN锚固力250KN锚固力÷10=25吨承载力型号为YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注1、使用扭力矩扳手检测帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

2、井下排版填写记录均填锚固力帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф锚索120KN、Ф锚索。

3、检测设备型号锚杆拉力计型号LSZ200型锚杆拉力计Ф锚索拉力计型号YCD-180-1型预应力张拉千斤顶Ф锚索拉力计型号YCD18-200型张拉千斤顶锚索承载力为504KN。

锚杆锚索锚固力计算文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN(或5吨或12.5MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：13MPa（拉力器上仪表读数）×4= 52KN（锚固力）52KN（锚固力）÷10=5.2吨（承载力）2、顶锚杆锚固力不小于70KN(或7吨或17.5MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：18MPa（拉力器上仪表读数）×4= 72KN（锚固力）72KN（锚固力）÷10=7.2吨（承载力）3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN(或12吨或40MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.044=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：40MPa（拉力器上仪表读数）×3.044= 121.76KN（锚固力）121.76KN（锚固力）÷10=12.176吨（承载力）4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN(或16.96吨或45MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×3.768=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：45MPa（拉力器上仪表读数）×3.768= 169.56KN（锚固力）169.56KN（锚固力）÷10=16.956吨（承载力）5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN(或25吨或55MPa)公式计算：拉力器上仪表读数（MPa）×4.55=锚固力（KN）锚固力（KN）÷10=承载力（吨）例：55MPa（拉力器上仪表读数）×4.55= 250KN（锚固力）250KN（锚固力）÷10=25吨（承载力）型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注：1、使用扭力矩扳手检测，帮锚杆扭力矩不小于120KN,顶锚杆扭力矩不小于150KN。

文件编号：RHD-QB-K9613 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX井下锚杆锚固力、锚索预紧力检测安全措施标准版本井下锚杆锚固力、锚索预紧力检测安全措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。

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根据锚杆、锚索施工技术规范规定，需对井下锚杆进行锚固力、锚索预紧力检测。

为确保检测期间的安全，特制定本技术安全措施。

一、技术措施1、检测仪器：YML-II型煤矿用锚杆拉力计；使用2号锭子油或20号机械油。

2、检测方法：（1）接通液压源；用快速接头及胶管将进出油口与油泵连接好。

（2）用丝杆、支撑筒、油缸与要检测的锚杆螺纹接头连接好。

（3）启动油泵，操作换向阀（加压），开始检测。

（4）读数：压力表读数（MPa）乘以0.4，即为检测拉力值，单位t。

（5）检测完毕后，操作换向阀卸压，使压力表归零，油泵活塞全部缩回。

3、检测时间及数量规定；不定期检测。

每施工60m抽样检查一组，每组随机抽样4根进行检查。

设计变更或材料变更时，应做相应锚杆锚固力检测，数量不变。

4、检测点设置要求：(1)梯形断面：同一断面顶板抽试2根、两帮各一根为一组，帮部无锚杆，在顶板上检测4棵。

(2)拱形断面对锚杆随机抽样做锚固力检测。

(3)检测顺序；顶板锚杆检测顺序由靠帮锚杆向巷道中部锚杆顺序依次检测，帮部锚杆则由下至上的顺序检测。

5、设计锚杆锚固力标准；为64KN,设计压力表读数≥16Mpa，锚杆拉拔加压应缓慢均匀，直至锚杆松动或压力表读数（数显值）达到锚杆设计锚固力64KN（压力表值为16Mpa,转为拉力值6.4t）。

6、锚索预紧力标准；直径22mm的强力锚索预应力应控制在250-300KN,直径17.8-20mm的锚索预应力应控制在150-250KN。

锚杆、锚索锚固力计算1、帮锚杆锚固力不小于50KN或5吨或12.5MPa公式计算：拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例：13MPa拉力器上仪表读数×4= 52KN锚固力52KN锚固力÷10=5.2吨承载力2、顶锚杆锚固力不小于70KN或7吨或17.5MPa公式计算：拉力器上仪表读数MPa×4=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例：18MPa拉力器上仪表读数×4= 72KN锚固力72KN锚固力÷10=7.2吨承载力3、Ф15.24锚索锚固力不小于120KN或12吨或40MPa公式计算：拉力器上仪表读数MPa×3.044=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例：40MPa拉力器上仪表读数×3.044= 121.76KN锚固力121.76KN锚固力÷10=12.176吨承载力4、Ф17.8锚索锚固力不小于169.6KN或16.96吨或45MPa公式计算：拉力器上仪表读数MPa×3.768=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例：45MPa拉力器上仪表读数×3.768= 169.56KN锚固力169.56KN锚固力÷10=16.956吨承载力5、Ф21.6锚索锚固力不小于250KN或25吨或55MPa公式计算：拉力器上仪表读数MPa×4.55=锚固力KN锚固力KN÷10=承载力吨例：55MPa拉力器上仪表读数×4.55= 250KN锚固力250KN锚固力÷10=25吨承载力型号为：YCD22-290型预应力张拉千斤顶备注：1、使用扭力矩扳手检测;帮锚杆扭力矩不小于120KN;顶锚杆扭力矩不小于150KN..2、井下排版填写记录;均填锚固力帮锚杆50KN、顶锚杆70 KN、Ф15.24锚索120KN、Ф17.8锚索169.6KN..3、检测设备型号：锚杆拉力计型号：LSZ200型锚杆拉力计Ф15.24锚索拉力计型号：YCD-180-1型预应力张拉千斤顶Ф17.8锚索拉力计型号：YCD18-200型张拉千斤顶21.6锚索承载力为504KN。

井下锚杆（锚索）支护现状探讨一、锚杆（锚索）支护设计探讨（一）顶板锚杆参数确定1、锚杆长度： L= b+a'ctga+L0B——加固拱厚度，取1.0-1.2m；a'——锚杆间距，取0.9m；A——锚杆支护控制角，取45o；L0 ——锚杆外露长度，取0.05m计算可得：L0=1.85-2.05，取锚杆长度2.2m2、间、排距间距：按锚杆长度的1/3-2/5选取，取900mm；排距：取1000mm；3、锚固力与预紧力设计锚固力：10t(29Mpa)；设计预紧力：5t(90N·m)4、锚固长度：依据锚杆设计锚固力和井下锚固性能试验，锚固长度为1000mm；5、锚杆材料：φ20*2200mm，螺纹钢锚杆。

（二）顶板锚索参数确定1、锚索长度：依据顶板岩层特性，按悬吊理论计算：L=l0+Δ式中： l0——被吊松散岩层厚度，以3.55m厚的顶煤、泥岩计，Δ——锚索锚固长度与外露之和，取1.75m；计算得：5.3m；取6.3m2、锚索锚固力设计锚固力：25t(38.5Mpa)；设计预紧力：10t。

3、锚索锚固长度：以提供25t以上锚固力计算，锚固长度为1350mm；4、锚索材料：φ15.24*6300mm高强度钢绞线。

（三）帮锚杆参数确定1、锚杆长度L=l0+L1+Δ式中：l0——两帮塑性区厚度，为1.0m ；L1——锚杆有效锚固长度，取0.6m；Δ——外露长度，取0.05m；计算可得：L=1.65m，取1.8m；2、间、排距间距：取1.1m；排距：取1m；3、锚固力与预紧力设计锚固力：5t(14.5Mpa)；设计预紧力：3t(70N·m)；4、锚固长度：依据锚杆设计锚固力和井下锚固性能试验，锚固长度为600mm。

5、锚杆材料：Φ18*1800mm圆钢锚杆。

（四）目前作业规程支护设计中的主要探讨问题：1、设计预紧力用扭矩的单位进行表示；2、帮锚杆的间距超过锚杆有效长度的1/2；（五）锚杆（锚索）支护设计要求表锚杆（锚索）支护设计要求表二、锚杆（锚索）支护质量检查探讨（一）锚杆拉拔力检测记录表巷道名称：3107运输顺槽施工日期：2017 年7 月 26日 0 点班（二）综掘工作面安全生产标准化班评估表巷道名称：3107运输顺槽施工日期：2017 年7 月 26日 0 点班（三）综掘工作面锚网支护工程质量验收表巷道名称：3107运输顺槽施工日期：2017 年7 月 26日 0 点班（四）目前锚杆（锚索）支护质量中存在的问题：1、质量检查表与相关质量验收规范的要求不一致；2、质量检查表中未体现检查或者抽查的数值情况，全部为合格；3、通过现场提问，部分员工对表中的合格数值不是很清楚；三、锚杆（锚索）施工工艺探讨（一）顶板锚杆施工工艺：出煤（为了施工顶部和巷帮上部锚杆钻孔应在底板留部分浮煤）→敲帮问顶处理活矸活炭→接金属网（联网不压网）→用综掘机机载临时支护托起钢筋托梁架至顶板→用锚杆钻机钻进顶中部锚杆钻孔并清孔（面朝工作面）→往钻孔内放入树脂药卷（先放一支CK2335，后放一支MSZ2360）→在锚杆尾部套上托板并拧上螺母（拧4—5个扣即可）→升起锚杆钻机并用搅拌器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动锚杆钻机搅拌树脂药卷至规定时间（根据树脂药卷使用说明书，一般为15—30秒）→停止搅拌但保持钻机推力等待规定时间（根据树脂药卷使用说明书，一般为1分钟）→拆除顶锚杆尾部钻尾→用安装器联接锚杆钻机和锚杆尾部→转动锚杆钻机拧紧螺母→安装其它顶板锚杆。

旬邑县留石村煤矿
锚杆、锚索锚固力及预紧力测试抽查记录
工程名称：
主管单位：生产技术科
时间：二〇一四年度
---------煤矿锚杆、锚索锚固力及预紧力测试记录
测试部位：m处测试时间：年月日
测试部位
顶锚杆左帮锚杆右帮锚杆抽查结果锚索抽查结果
锚固力
（KN）
预紧力
（N.M）
锚固力
（KN）
预紧力
（N.M）
锚固力
（KN）
预紧力
（N.M）
1、锚杆预紧：
2、锚杆锚固力拉试：
锚固力（KN）
设计
值
45 140 45 140 45 140 250 1组
2组
间排距外露长
度
间排距
外露长
度
间排距
外露长
度
抽查结果间排距外露长度抽查结果
1组
1、间排距：
2、锚杆外露：
2组
锚杆、锚索规
格
锚杆：￠18×2000mm 锚索：￠15.24×6200mm 锚杆间排距：800×800mm 锚索1400×2400mm 备注
科室人员在巷道每50m范围内对施工队锚杆、锚索锚固力及预紧力测试进行抽查
施工队长矿跟班大队长科室抽查人员。