4
d 2 t
Q
⑵ 按挤压加固拱理论：
b L,tgα——锚a杆在松散体中控制角，取为45°；
tg
支护能力估算：拉麦公式—单位面积的承载强度P为
式中
b————破组裂合锚拱固厚体度强；度，P按最软2围z 岩1验算b，R取2R
=10MPa； 2

R——巷道的半径或1/2宽度。
因管缝式锚杆管径大于孔径，需用风钻（需装特制顶具）或其他专用机具强行将杆体 挤入钻孔，依靠管体的弹性变形恢复力而与孔壁紧紧挤压，在杆体全长产生锚固力。锚 固力可达50～70kN。
4. 树脂锚杆：
中速2～5min，快速0.5～1min，一个药包的锚固力可达50kN以上、端头锚固， （K2350和Z2350, 长度为2.00m、φ20mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，成本在30 元左右）。
快硬膨胀水泥锚杆: 安装时，把水泥卷的塑料外套、纱网内的圆纸筒去掉，把水泥卷串 入杆体放至阻挡垫圈，再将锚杆头部和水泥卷插在水中浸3～5s后送入钻孔中，用带挡圈 的套管将水泥卷冲压密实，而后安装垫板和紧固螺母。安装1个水泥卷的锚固力达20～ 40kN；安装2个水泥卷的锚固力达60～90kN。
6. 玻璃钢锚杆
这种玻璃钢锚杆杆体可切割、轻质高强、便于安装；成本低，与金属锚 杆相比，成本降低40%左右，可替代现有煤帮金属锚杆、木锚杆、竹锚杆 等煤帮支护。
二．锚杆支护作用机理：
1. 悬吊作用 将软弱直接顶、伪顶悬挂在坚硬的老顶
上或稳定的完整岩体上 缺陷：只适应于顶板
如果顶板中没有坚硬稳定岩层或 顶板软弱岩层较厚，围岩破碎区范 围较大，无法将锚杆锚固到上面坚 硬岩层或者未松动岩层时，悬吊理 论就不适用。
锚喷支护
中国矿业大学
一．锚杆的结构类型
1. 砂浆锚杆：全长锚固
钢筋砂浆锚杆、钢丝绳砂浆锚杆
杆体材料宜用20锰硅、25锰硅或5号钢 筋，亦可采用3号钢筋
杆体钢筋直径一般为14～22mm，锚杆的 抗拉拔力不得低于50kN
2. 木锚杆 φ38mm，L=1.2～1.8m，缝长250mm，设计锚固力10～20kN，不防腐1
3. 挤压加固作用（组 合拱理论）
预应力——锥型压缩区——连续压缩带——挤压加固拱 自身稳定，承受地压，阻止上部围岩的松动变形
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理，但在分析过程 中没有深入考虑围岩－支护的相互作用，缺乏对被加固岩体本身力学行为 的进一步分析探讨，计算也与实际情况存在一定差距，一般不能作为准确 的定量设计，但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。
1.支腿； 2.回转部分； 3.操纵臂。
《验收规范》第6.4.3条 锚杆支护，应符合下列规定： 一、根据设计要求并结合现场情况，定出锚杆的孔位； 二、锚杆的孔深和孔径应与锚杆类型、长度、直径相匹配； 三、孔内的积水及岩粉应吹洗干净； 四、锚杆的杆体使用前应平直、除锈、除油； 五、锚杆尾端的托板应紧贴壁面，未接触部位必须楔紧，锚杆体露
年，帮支护
竹锚杆：最经济，主要用于围岩稳定的巷道支护以及断面小或服务
年限短的回采巷道两帮支护。安装在煤体中不影响爆破和采煤机割煤等。
3.管缝式锚杆：
全长锚固型
管体宜用16锰、20猛硅等低合金钢，壁厚为2～2.5mm 锚杆外径为38～42mm，开缝宽度为13～18mm 托板宜采用盆形，板厚不应小于4mm，面积不小于120mm×120mm 钻孔直径应小于管缝锚杆外径2.0～3.0mm
2. 组合梁作用：
锚杆锚固力一方面增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免 各岩层出现离层现象；另一方面，可增加岩层间的抗剪刚度，阻止岩层间 的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的 岩层（组合梁）。
缺陷：在顶板较破碎、连续性受到破坏时，组合梁也就不存在了。 组合 梁理论适用于层状顶板锚杆支护的设计，对于巷道的帮、底不适用。
杆体直径18～24mm，锚固 力不应低于5吨，托板厚度不 应小于8～10mm，面积不应 小于150×150mm
树脂锚固剂是一种高强高效的粘结式锚固材料，目前已在多种领域得到广泛应用，具有 以下性能特点：
1. 承载快，锚固力大。具有“双快一高”的特性：固化时间快（速度可调）、强度增 长快、强度高。能及时承受载荷，且锚固力大。
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四、锚杆支护的施工
1. 钻眼与安装：凿岩机——锚杆钻机
MQT系列气动锚杆钻机 【用途】：广泛应用于顶板硬度f≤8的各种岩巷、煤巷， 进行顶板锚护作业时钻锚杆孔和安装锚杆。 【特点】：该机体积小，重量轻，转矩大，操作简单，维 修方便、集钻孔、搅拌、安装锚杆于一身。 【构造】：MQT系列气动锚杆钻机由三大部分组成
采用玻璃纤维作为增强材料，以聚脂树脂为基材， 经专用拉挤机的牵引，通过预成型模在高温高压下 固化成为全螺纹玻璃纤维增强塑料杆体。加上树脂 锚固剂、托盘和螺母组成玻璃钢锚杆。玻璃钢杆体 具有可割性，很适合于综采工作面临时支护使用， 而且具有良好的防腐性能，可以部分取代钢锚杆。
当杆体直径为16mm，粘结长度分别为100mm和200mm时，拉力分 别为30kN和40kN，平均扭力小于10 N·m，可满足锚杆安装的要求。
2. 树脂锚固剂适应性强，不仅应用于井巷支 护、井筒安装、水电工程预应力锚杆加固，而且 在建筑物加固，高速公路修补、隧道施工、基础 生根、设备基础及构件锚固等领域有它广泛的应 用之地。
5. 快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆
成本低，材料来源广。
快硬水泥锚杆: 端头锚固长度为400mm时，水泥卷直径37mm，长270mm，水泥装量 421g；端头锚固长度为300mm时，水泥卷直径37 mm，长205 mm，水泥装量320g。 水泥卷使用前需浸水2～3min，在钻孔中经锚杆头搅拌，12min以后锚固力开始增长，1h 后锚固力可达40～60kN左右。
三．锚杆支护参数的确定
⑴ 按 L2 + L3 ； L2—锚杆有效长度；f ≥3时 H =
B或取松动圈厚度
②间排距： a =
，Q为设计锚固力；k为安全2系f数。
Q
③杆体直径：
k L2
按杆体承载力与锚d固力3相5等.5原2 则Q设计 d t
Q 4 103 ，mm t 3.14