•
L2：有效锚固长度
•
L3：锚固段长度 端头L3=0.3-0.4m
•
B、锚杆杆体直径：
•
d=35.52﹙Q/δ﹚1/2
• 式中 Q：锚固力=KHD2r
•
δ：锚杆材料抗拉强度
•
K：安全系数
•
H：抗弱岩层厚度
•
C、锚杆间、排距
•
a=(Q/krL)1/2
• 式中 r：岩石体积（密度）
•
k：安全系数1.5-2
• 〈7〉快硬水泥锚杆 • 〈8〉快硬膨胀水泥锚杆 • 与树脂性质相似
• （2）锚杆支护作用原理：
• 〈1〉悬吊作用（悬吊软弱层状顶板、悬吊危岩）
• 指锚杆将软弱的直接顶吊挂在其上的坚固老顶上， 或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上，使 松动岩块不致冒落。
• 〈2〉组合梁作用
• 指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固，锚杆把数层 薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，提高了岩层的 整体抗弯能力。在相同载荷作用下，组合梁在板梁的挠 度和内应力大为减少。
•
D、货源充足，供应有保证。选择时考虑供方产量，
运输条件。原则是不能影响生产。
•
总之，选用锚杆要全面考虑。优先选用树脂锚杆、
管缝锚杆和泵注砂浆锚杆。煤巷不宜用砂浆锚杆倒楔式 和涨壳式锚杆。
• 〈2〉按悬吊理论设计锚杆支护参数：
•
A、锚杆长度：
•ห้องสมุดไป่ตู้
L=L1+L2+L3
• 式中 L为锚杆长度
•
L1：锚杆外露长度 一般为0.15m
• 〈4〉冒落拱理论法设计锚杆支护参数：P127-129
• A、锚杆根数：Ny=K3QHNy/P
• B、锚杆排距： Ly=NyP/ K3Q
• 式中 K3：安全系数2
•
Q：锚固力
•
P：锚杆强度 P=(2d2fnδR)/(4f+8)
•
Ny=(a+b)z/ab
•
a：巷道半跨距
•
b：岩层离层厚度 b=（a+c）cosα/Kyfn
• 〈2〉金属倒楔式锚杆，端头锚固型，可立即承 载。
• 金属倒楔式锚杆有固定楔和活动楔，固定楔 与钢筋一端连成一体，另一端有螺纹。安装时， 把活动倒楔绑在固定楔下部一同送入锚杆眼的底 部，再用一专用的锤击杆顶住活动倒楔进行锤击， 直到击不进去为止，最后套上垫板拧紧螺帽。 （较少用）
• 〈3〉竹、木锚杆（少用）
• 〈4〉树脂锚杆：端头锚固型（即用树脂为粘 结剂，在固化剂和加速剂的作用下，将锚杆头部 粘结在锚杆孔内）
• 树脂锚杆分药包和杆体两部分：药包为粘结 剂，杆体有金属和木杆，杆体头部加工成反麻花 型，增加粘结和搅破药包。
• 安装时：药包用锚杆体送入孔底后，转动杆 体将药包捣破，使化学药剂进行化学反应，将锚 头与孔壁岩石粘结在一起。（现在使用量大，较 广泛）
• 〈5〉管缝式锚杆：全长锚固型锚杆
• 管缝式锚杆是采用高强度钢板卷压成带纵缝 的管状杆体。用推进器强行压入比杆径小的眼孔。 由于管壁弹性恢复力挤压孔壁而产生锚固力。围 岩强度越大，锚固力越大，反之小。同时注意： 锚杆管径要求比孔径要大否则不产生锚固力，在 使用时不得人为破坏管径。
• 〈6〉可伸缩式锚杆，用松软，破碎，膨胀性 围岩中。
• （3）锚杆支护技术参数的确定
• 〈1〉锚杆选用原则
•
A、技术先进，质量可靠。选择时考虑结构是否先
进，是否适用当地条件，能否达到安全可靠、支护有效 的目的。
•
B、价格合理。选用价廉物美的产品。不要贪大求
洋，但决不能用便宜次货。
•
C、安装方便。优先选用机械化安装的锚杆，有利
于提高安装效率，保证工程质量，加快施工进度。
• 〈3〉楔固作用（补强作用）
•
靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态，易于
破坏而表失稳定性，巷道周围安设锚杆后，岩石又部分
恢复三向受力状态，增大了它本身的强度。
• 在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续面的情
况下，锚杆穿过些不连续面，防止或减小了围岩沿不连 续面的移动。
• 〈4〉挤压加固拱作用
• 对于被纵横交错的弱面所切割成块状或破裂状围岩， 如及时用锚杆加固，就能提高岩体结构弱面的抗剪强度， 在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身 稳定，而且能阻止其上部围岩松动和变形的加固拱，从 而保持巷道的稳定。
• α:煤层倾角
•
fn：锚固岩层的硬度系数
•
z：锚杆埋入平稳拱深度0.35m
• 〈5〉按常规经验确定锚杆参数
• A、锚杆长度和直径
• 锚杆长度最好能使其头部进入稳定岩层，以提高 其支护效果。但如长度相当或大于巷道高度，给打眼、 安装带来困难。故锚杆长度要适当。
• 〈1〉钢筋或钢丝绳砂浆锚杆：全长锚固型锚 杆，锚固力为30-50KN,不可立即承载。
• A、钢筋砂浆锚杆是先在孔内注满砂浆，再 扦入钢筋而成，利用砂浆与钢筋，砂筋与孔壁的 粘结力锚固岩层。
• B、钢丝绳砂浆锚杆，是利用直径1014mm的废旧钢丝绳代替钢筋扦入孔内再注砂 浆而成。废旧钢丝绳在使用前要进行处理，截断， 火烧（去油、退火），破股，除锈，平直。
• 〈3〉按加固拱原理确定锚杆参数(适应宽10米以下的 巷道硐室)。
• 经验公式：
• A、锚杆长度：
• L=N（1.1-w/10）
• L﹥2dz
• 式中 w：巷道垮度
•
dz：岩石节理间距
• B、锚杆间距：
• D≤0.5L
• D﹤3dz
• C、锚杆直径：
• d=L/110
• N取值范围： • Ⅱ类（稳定性较好）围岩：N=0.9 • Ⅲ类（中等稳定）围岩：N=1.0 • Ⅳ类（稳定性较差）围岩：N=1.1 • Ⅴ类（不稳定）围岩：N=1.2
•
兰格光弹性实验：在弹性体上安装具有预
张力的锚杆，对岩体产生压应力，增加岩体节理
裂隙面的摩擦阻力，将岩块夹在一起防止岩块转
动滑动和裂隙张开，保证了裂隙面间的挤压结合。
• 〈5〉减小跨度作用
• 一根锚杆相当于一个点柱，减小了顶板垮度， 从而增强了顶板岩石的稳定性，使岩石不易变形 和破坏。
• 锚杆支护的各种作用，不是各自孤立存在， 往往是同时并存互为补充，各占主次地位而已。 如：巷道中围岩是块状或破碎状加固拱作用为主 要，支护平顶层状顶板，则组合梁为主要。等等。
第五章 巷道支护
• 二、锚喷支护：
• 锚喷支护是锚杆和喷射混凝土联合支护的简 称。两者也可单独使用。即：锚杆支护（适应于 强度高，不易风化的岩层），喷浆支护（适应于 易风化的稳定性岩层）。
• 其优点是：施工速度快，施工机械化程度高， 成本低，及节约材料等。
• 1、锚杆支护：
• （1）锚杆的结构类型：