錨桿支護(hù)原理類型設(shè)計(jì)

第九章巷道錨桿支護(hù)第一節(jié)簡(jiǎn)介第二節(jié)錨桿支護(hù)原理第三節(jié)錨桿支護(hù)類型第四節(jié)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)第一節(jié)簡(jiǎn)介國(guó)外：1912年煤礦開(kāi)始使用錨桿支護(hù)；1940-50，機(jī)械漲殼式錨桿應(yīng)用廣泛；70-80，砂漿、樹(shù)脂、管縫式錨桿；90年代，樹(shù)脂錨桿占據(jù)了市場(chǎng)。國(guó)外錨桿支護(hù)的發(fā)展方向?yàn)椋禾岣咤^桿的錨固力，并使其得到充分發(fā)揮，擴(kuò)大錨桿支護(hù)應(yīng)用范圍，提高錨桿支護(hù)效率。第一節(jié)簡(jiǎn)介我國(guó)：1956年煤礦開(kāi)始使用錨桿支護(hù)；60年代進(jìn)入采區(qū)；70-90年代發(fā)展緩慢。95年，新掘巷道中28.9%，其中巖巷57.2%，半煤巖30.07%，煤巷15.15%。近十年，高速發(fā)展時(shí)期?！板^注”研制成功。“預(yù)應(yīng)力”高強(qiáng)錨桿。高阻讓壓錨桿。第二節(jié)錨桿支護(hù)機(jī)理一、錨桿作用機(jī)理二、錨噴作用機(jī)理三、錨梁作用機(jī)理四、錨桿桁架作用機(jī)理五、錨索作用機(jī)理六、錨注作用機(jī)理第二節(jié)錨桿支護(hù)機(jī)理錨桿支護(hù)的作用機(jī)理尚在探討之中。目前己提出的觀點(diǎn)較多，其中影響較大的有懸吊作用、組合梁(拱)作用、加固(提高C、φ值)作用等幾種。這幾種觀點(diǎn)都是以圍巖狀態(tài)和利用錨桿桿體受拉(力)為前提來(lái)解釋錨桿支護(hù)護(hù)作用機(jī)理的，因此，圍巖狀態(tài)及錨桿受拉力這兩個(gè)前提的客觀性是判定上述理論正確性的標(biāo)準(zhǔn)。一、錨桿作用機(jī)理（一）懸吊作用（二）組合梁作用（三）擠壓加固作用（四）圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論（五）最大水平主應(yīng)力作用（六）減跨作用（七）松動(dòng)圈理論（八）關(guān)鍵承載圈理論（一）懸吊作用（一）懸吊作用（一）懸吊作用1952-1962年，LouisA,PaneK經(jīng)過(guò)理論分析及實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，提出錨桿桿作用機(jī)理是將直接頂板懸吊到堅(jiān)硬巖層上(如圖4-1)。例如，在緩傾斜煤層中錨桿的懸吊作用就是錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層(直接頂或塊狀結(jié)構(gòu)中不穩(wěn)固的巖塊)懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上，阻止巖塊或巖層的垮落。錨桿所受的拉力來(lái)自被懸吊的巖層重量，并據(jù)此設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)參數(shù)。（一）懸吊作用這一理論提出的較早，只有滿足其前提條件時(shí)，才有一定的實(shí)用價(jià)值。在我國(guó)，由于錨桿長(zhǎng)度一般都在之間，當(dāng)破碎帶較大超過(guò)其錨桿長(zhǎng)度時(shí)，采用懸吊理論無(wú)法設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)，而且大量的工程實(shí)踐證明，即使巷道上部沒(méi)有穩(wěn)固的巖層，錨桿也能發(fā)揮其作用。例如，在全煤巷道中，錨桿錨固在煤層中也能起到支護(hù)的作用，這從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明懸吊理論在應(yīng)用中的局限性。（一）懸吊作用由于錨桿支護(hù)的主要對(duì)象不是破碎帶內(nèi)巖石的重量(自重)，而是破碎帶產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中的碎脹變形力，而后者碎脹變形力遠(yuǎn)大于前者破碎帶內(nèi)巖石的自重。（一）懸吊作用軟弱圍巖中，錨桿的作用是將直接頂板的破碎巖石懸吊在其上部部的自然平衡拱上，拱高可采用普氏的壓力拱理論估算。（二）組合梁作用（二）組合梁作用為了解決懸吊理論的局限性，1952年德國(guó)Jacobio等在層狀地層中提出了組合梁理論。該理論認(rèn)為：在沒(méi)有穩(wěn)固巖層提供懸吊支點(diǎn)的薄層狀巖層中，可利用錨桿的拉力將層狀地層組合起來(lái)形成組合梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)護(hù)，這就是所謂的錨桿組合梁作用(如圖4-2)。（二）組合梁作用組合梁作用的本質(zhì)在于通過(guò)錨桿的預(yù)拉應(yīng)力將原視為疊合梁(板)的巖層擠緊，增大巖層間的摩擦力；同時(shí)，錨桿本身也提供一定的抗剪能力，阻止其層間錯(cuò)動(dòng)。錨桿把數(shù)層薄的巖層組合成類似鉚釘加固的組合梁，這時(shí)被錨固的巖層便可看成組合梁，全部錨固層能保持同步變形，頂板巖層抗彎剛度得以大大提高。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的預(yù)拉應(yīng)力及桿體強(qiáng)度和巖層的性質(zhì)。（二）組合梁作用這一觀點(diǎn)有一定的影響，但是其工程實(shí)例比較少，也沒(méi)有進(jìn)一步的資料供錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用，尤其是組合梁的承載能力難以計(jì)算，而且組合梁在形成和承載過(guò)程中，錨桿的作用難以確定。另外，巖層沿巷道縱向有裂縫時(shí)粱的連續(xù)性問(wèn)題、梁的抗彎強(qiáng)度等問(wèn)題也難以解決。（三）擠壓加固拱作用組合拱理論示意圖組合拱理論是由蘭氏（TALang）和彭德（Pender）通過(guò)光彈試驗(yàn)提出來(lái)的。組合拱原理認(rèn)為:在拱形巷道圍巖的破裂區(qū)中，安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置的錨桿間距足夠小，各個(gè)錨桿的壓應(yīng)力錐體相互交錯(cuò)，這樣使巷道周圍的巖層形成一種連續(xù)的組合帶（拱）。（三）擠壓加固拱作用（三）擠壓加固拱作用（三舉）擠閥壓加殿固拱從作用對(duì)于被陣縱橫交虎錯(cuò)的弱警面所切燒割的塊剃?duì)罨蚱瓢倭褷顕貛r，如音果及時(shí)討用錨桿巧加固，振就能提網(wǎng)高巖體結(jié)呈構(gòu)弱面預(yù)的抗剪央強(qiáng)度，在況圍巖美周邊必一定吵厚度跪的范幅圍內(nèi)則形成巨一個(gè)岸不僅忽能維殘持自量身穩(wěn)池定、互而且外能阻財(cái)止其晉上部噴圍巖老松動(dòng)征和變惰形的加固拱，從而測(cè)保持巷狼道的穩(wěn)眉定。（四）航錨桿的粗加固作電用（四）蛾錨桿的練加固作看用彈塑性購(gòu)理論在扒對(duì)圍巖惑狀態(tài)作聽(tīng)了正確免分析后宴，對(duì)錨漂桿支護(hù)翼的作用算機(jī)理提催出了一達(dá)個(gè)觀點(diǎn)私：利用錨律桿提供炕足夠的愁支護(hù)抗張力，加但固圍巖坦提高其海承載能滴力、減項(xiàng)小其變絕形量，孕并且大鍋量的實(shí)言驗(yàn)室相止似模擬覺(jué)試驗(yàn)證土實(shí)通過(guò)封錨桿錨紋固可使亞圍巖的抗壓湖強(qiáng)度謹(jǐn)峰值勵(lì)提高臘50株％-傘10祖0％(相對(duì)墾于無(wú)錨免桿情況牙)，同攪時(shí)據(jù)此駛用摩爾瓶理論抗繪剪強(qiáng)度荒包絡(luò)線明解釋，橋可以使孝圍巖不站產(chǎn)生破懼碎帶，騾或者說(shuō)霜限制圍奪巖彈塑貞性變形須量的發(fā)攔展，從可而使圍棒巖處于謙穩(wěn)定的棒彈塑性挪圍巖狀榨態(tài)，見(jiàn)貼圖4-采4。（四費(fèi)）錨宋桿的更加固懲作用對(duì)這種歐觀點(diǎn)來(lái)葉講，由本于現(xiàn)有昆支護(hù)(必包括錨步桿支護(hù)防)對(duì)彈蒼塑性變竿形相對(duì)妄不及時(shí)耕和支護(hù)坊手段與飲圍巖的幕不密貼暮決定了粘在圍巖釀處于彈病性狀態(tài)狡時(shí)其支逢護(hù)阻力囑較小，賠它不可助能有效飯的阻止毅并限制基圍巖破昌碎帶的效產(chǎn)生和祝發(fā)展。（五盈）巷伶道錨湊桿支總護(hù)圍虹巖強(qiáng)異度強(qiáng)咸化作致用中國(guó)計(jì)礦大木礦壓殺所（1）勺巷道錨賢桿支護(hù)策的實(shí)質(zhì)是錨桿證和錨動(dòng)固區(qū)茶域的緒圍巖倚相互辱作用僻而形期成錨漆固體摧，形歪成統(tǒng)反一的紀(jì)承載友結(jié)構(gòu)。（2）始巷道錨醫(yī)桿支護(hù)辨可以提矮高錨固溜體的力繁學(xué)參數(shù)殘，包括災(zāi)錨固體做破壞前餅和破壞檔后的力數(shù)學(xué)參數(shù)特（E、種C、φ殖），改磨善錨固鉤體的力辨學(xué)性能災(zāi)。（3聲）錨挑桿錨貧固體抬區(qū)域跪內(nèi)的乞巖體取峰值龍強(qiáng)度碎或峰春后強(qiáng)忙度、嘆殘余叔強(qiáng)度能均得蠢到強(qiáng)膊化。（4跌）巷須道錨涌桿支妨護(hù)可陳以改腫變圍皺巖的位受力熔狀態(tài)鉛、增匆加圍夠壓，泳從而妙提高匯圍巖液的承慈載能蘇力、皺改善木巷道虜?shù)闹o(hù)狀摩況。（5哄）巷恒道圍始巖錨猾固體祥強(qiáng)度神提高兇后，汽巷道藏破碎意區(qū)、館松動(dòng)破圈范饑圍減知小，鐘有利啄于巷敏道圍奏巖保握持穩(wěn)陪定。（六）栽最大水羅平主應(yīng)娛力理論（六）證最大水齡平主應(yīng)烘力理論澳大孕利亞浮、英最國(guó)目半前普在通采狡用蓋爾窗(G累aI汁e)最大水余平主應(yīng)回力理論經(jīng)設(shè)計(jì)錨體桿支護(hù)桃參數(shù)。駱該理論壇認(rèn)為：（1圖）礦瞧井巖冰層的水平應(yīng)感力在埋深疼小于5弟00m度時(shí)通常大于垂堵直應(yīng)力；水泡平應(yīng)抵力具有睡明顯蔬的方您向性，其中蛾最大水項(xiàng)平應(yīng)力冒一般為蒸最小水哥平應(yīng)力勁的倍。（2也）巷裹道頂腿底板統(tǒng)的穩(wěn)星定性襯主要柜受水狼平應(yīng)丟力的待影響姐，并羞且有他3個(gè)飾特點(diǎn)額：（六躲）最葡大水轉(zhuǎn)平主萄應(yīng)力漏理論①巷道軸途向與最韻大水平能應(yīng)力方憤向平行略的巷道爛受水平面應(yīng)力最谷小(頂陵底板穩(wěn)遮定性最刊好)；②與最絨大水朱平應(yīng)丘力方幻玉向呈硬銳角妨相交棗巷道扎的頂及底板派失穩(wěn)駁破壞抗偏向網(wǎng)巷道野的一嗽幫：③與最大識(shí)水平應(yīng)雹力方向植垂直的訪巷道受機(jī)水平應(yīng)禁力影響境最大(蛾頂?shù)装寰┓€(wěn)定性橡最差)景(圖4驕-6)則。（六）捕最大水淘平主應(yīng)壯力理論（六）稍最大水榮平主應(yīng)正力理論在深交部開(kāi)芳采的茶高應(yīng)亦力條斗件下急，最大水臥平應(yīng)力的作梅用使頂?shù)谆拾鍘r恰層出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)害滑移端和松鎖動(dòng)膨點(diǎn)脹，在頂響板出現(xiàn)健破壞區(qū)裁(圖矩4-7訊)。而錨桿帽的作背用就痰是防牽止巖晴層的麻錯(cuò)動(dòng)寸和膨摟脹，特宰別是矩頂板唇變形慨的早袖期階殘段，作巖層沖能夠鑄得到歡及時(shí)拼加固芒，可割以保掠持頂唐板的袖穩(wěn)定寄，控策制后產(chǎn)期變陵形破區(qū)壞的兆發(fā)展嬸。錨桿的竿加固作豬用如圖凝4-8亭所示。（六掠）最撇大水貌平主參應(yīng)力松理論（六）攔最大水議平主應(yīng)淡力理論最大水她平應(yīng)力浴理論論浸述了巷既道圍巖伐水平應(yīng)全力對(duì)巷卻道穩(wěn)定徹性的影勺響以及葬錨桿支查護(hù)起到吩的作用并，它是節(jié)以實(shí)翻測(cè)地鬧應(yīng)力鑰及巖電心實(shí)饑驗(yàn)室裕力學(xué)竟試驗(yàn)賠參數(shù)眾為基舊礎(chǔ)形導(dǎo)成的崖一套妥錨桿察支護(hù)午設(shè)計(jì)組方法卷，運(yùn)用綢有限唇差分惠法(機(jī)采用柜莫爾嗎一庫(kù)拾侖強(qiáng)區(qū)度淮肥則)愿對(duì)試添驗(yàn)巷唐道錨醉?xiàng)U支沒(méi)護(hù)參抓數(shù)進(jìn)魄行設(shè)煩計(jì)，同時(shí)在甚使用中候強(qiáng)調(diào)監(jiān)賊測(cè)的重犧要性，掃并根據(jù)刑監(jiān)測(cè)結(jié)川果修正總和完善汁初始設(shè)釀?dòng)?jì)。（六）暑最大水險(xiǎn)平主應(yīng)脅力理論但是用病它無(wú)法夠定量設(shè)下計(jì)錨桿廳支護(hù)參信數(shù)，因漿為該理?yè)跽撊匀或叽嬖谥呉韵聨滋J個(gè)方面窗的問(wèn)題索沒(méi)有解繡決：（1帽）在疏實(shí)測(cè)暮地應(yīng)今力(趟最大具水平脆應(yīng)力柴)方備面；（2蘿）在販巖體飲力學(xué)珍參數(shù)堆測(cè)定值方面底；（3）鍵巖體本亞構(gòu)方程釘方面；（4射）圍繁巖狀貿(mào)態(tài)方貿(mào)面分婦析。（六狗）最綱大水組平丙主應(yīng)引力理朽論（七杜）錨謝桿的勇楔固揭作用貼（銷企釘）錨桿舍的楔歉固作涂用是贈(zèng)在圍牲巖中學(xué)存在霧一組階或幾濾組不歉同產(chǎn)叛狀的不連擔(dān)續(xù)面找的情旁況下緩，由障于錨滾桿穿晴過(guò)這顫些不窯連續(xù)萄面，陜防止述或減少了圍削巖沿不戒連續(xù)面磚的移動(dòng)蜘，如下縱圖所示怠。（八）桃錨桿的腥減跨作枯用把不償穩(wěn)定巨的頂亂板巖呀層看軟成是奶支撐妨在兩護(hù)幫的勺疊合劃梁(板)，由于應(yīng)可視懸談吊在老拼頂上的刻錨桿為塌支點(diǎn)安循設(shè)了錨獨(dú)桿就相當(dāng)擦于在使該處右打了盡點(diǎn)柱鋤，增狼加了螞支點(diǎn)，減少橫了頂板折的跨度(如圖)，從療而降襪低了辱頂板超巖層鍛的彎級(jí)曲應(yīng)新力和辮撓度年，維浮持了修頂板燥與巖厭石的壓穩(wěn)定宜性，幣使巖賺石不洲易變種形和礎(chǔ)破壞束。這就杜是錨錦桿的滋“減駕跨”魚(yú)作用膛，它歇實(shí)際接上來(lái)無(wú)源于拒錨桿倆的懸堡吊作蘇用。但是菊，它鞋也未騎能提捆供用扎于錨探桿支姐護(hù)參吸數(shù)設(shè)起計(jì)的泥方法鏈和參蕉數(shù)。（九指）根克據(jù)圍釘巖狀齊態(tài)特?cái)勒鞣謫晤愱U輩述錨念桿支投護(hù)機(jī)貞理地下蓮工程重條件聞千變鴿萬(wàn)化膊，不絹同的弊圍巖天狀態(tài)苗條件叢下，篇巷道仿支護(hù)瘡的荷羞載勢(shì)互必大路不相尸同。需如膨喂脹性粒地層謀以圍射巖的吸水酷膨脹貌變形薯壓力為主咐，小址松動(dòng)班圈圍冊(cè)巖以兔圍巖繩的自重況壓力為主妙，二館者的蜓支護(hù)艦作用草顯然掉不同植。所盟以，澇錨桿敵支護(hù)繳機(jī)理明不能粗一概庭而論篇，應(yīng)度根據(jù)量圍巖駁狀態(tài)星特征寧區(qū)別賞對(duì)待警。近年來(lái)對(duì)比較活獸躍的錨紋桿支護(hù)摸理論如松動(dòng)幟圈支崇護(hù)理彩論、關(guān)鍵猶承載扇圈支碌護(hù)理桑論等，都淺是從這鼠一原則乳出發(fā)，仿結(jié)合圍夕巖狀態(tài)蕩分別按顫懸吊理綿論、組久合拱理宏論、加汪固理論枝等分析扯錨桿支積護(hù)機(jī)理如和設(shè)計(jì)蚊錨桿支棟護(hù)參數(shù)廢。1.奔圍察巖松余動(dòng)圈禾巷道遣支護(hù)到理論圍巖松搜動(dòng)圈巷燒道支護(hù)將理論是客在對(duì)圍言巖狀態(tài)坊進(jìn)行深翠入研究另后提出幫的，通過(guò)研惕究，發(fā)妙現(xiàn)松動(dòng)霧圈的存劉在是巷慘道圍巖宮的固有葛特性，捎它的范證圍大小懼(厚度冠值)目恩前可以機(jī)用聲波隨儀或者陵多點(diǎn)位泳移計(jì)等減手段進(jìn)筒行測(cè)定雷。松動(dòng)圈嚼理論認(rèn)氏為：巷姨道支疾護(hù)的主要對(duì)耍象是圍巖粱松動(dòng)圈付產(chǎn)生、材發(fā)展過(guò)竿程中產(chǎn)位生的碎脹芽變形門力，錨擾桿受衣拉力秩的來(lái)苦源在威于松卷動(dòng)圈終的發(fā)傳生、砍發(fā)展宇，并滿根據(jù)盆圍巖裕松動(dòng)嚷圈厚丟度值狂大小戲的不離同將孔其分乳為小害、中提、大門三類隱，松糖動(dòng)圈且的類鉛別不廈同，袍則錨榜桿支霉護(hù)機(jī)肺理也喜就不秀同。1.拍圍巖松耗動(dòng)圈巷下道支護(hù)檢理論本理論塵認(rèn)為，巷道支掌護(hù)的對(duì)改象除松踢動(dòng)圈屬圍巖自重和巷道丟深部圍棕巖的部分彈錦塑性變續(xù)形力外，座還有淺松動(dòng)矮圍圍左巖的變形礦力。后賢者，省往往團(tuán)占據(jù)壇主導(dǎo)藏地位泊。簡(jiǎn)桐而言棵之，殿巷道碗支護(hù)誕的對(duì)晴象主傲要是圍巖松雄動(dòng)圈在估形成過(guò)頃程中的勵(lì)巖石碎會(huì)脹力。在現(xiàn)紡有支返護(hù)條季件下隔，試趕圖用筍支護(hù)血手段巨阻止仍圍巖燙松動(dòng)頌破壞津是不省可能綿的。松動(dòng)圈猴理論認(rèn)獎(jiǎng)為，支護(hù)的優(yōu)作用是抬限制圍戴巖松動(dòng)愿圈形成芒過(guò)程中擁碎脹力份所造成靈的有害譯變形。支護(hù)義對(duì)破悠碎圍脆巖的例維護(hù)國(guó)作用魄：松即動(dòng)圈捎發(fā)展拉變形撿過(guò)程狠中維傾持破米碎巖立塊相懼互嚙減合不垮扁落，通過(guò)回提供支坑護(hù)阻力限制破席裂縫隙玩過(guò)度擴(kuò)配張，從而械減少巷怖道的收拘斂變形之。小松濕動(dòng)圈溪（<令40柱cm勁）圍巖煎的變?nèi)佬螇罕涣蓭院鰻斅圆获R計(jì)，奸巷道船支護(hù)荷載荷龜只是懶松動(dòng)巨圈內(nèi)椅圍巖租的自棉重，妥其數(shù)隨值小席于0軟.1肥MP煩a，宰只用伍單一至噴混物凝土架支護(hù)欣即可盼達(dá)到厚支護(hù)劑的目蓮的。中松婦動(dòng)圈崖（4靜0c冷m～鉛15株0c捎m）圍巖碎噴脹變形斧比較明葛顯，變韻形量較新大，使答剛性的睡噴射混巧凝土支銳護(hù)產(chǎn)生臺(tái)裂縫或葵破壞，輔必須采臺(tái)用以錨寄桿為主領(lǐng)體構(gòu)件品的錨噴支掘護(hù)方式，以錨跌桿為主敞體支護(hù)座結(jié)構(gòu)控交制其碎負(fù)脹變形幣，噴層鋼將只作預(yù)為錨桿丹間活石雕的支護(hù)弓和防止哈圍巖風(fēng)億化。由于廉圍巖忌松動(dòng)況圈厚烏度小氧于常筍用錨金桿長(zhǎng)泳度，癥因此肺可采腦用錨像桿懸吊督作用機(jī)理史來(lái)設(shè)緊計(jì)支帽護(hù)參們數(shù)。大松震動(dòng)圈（>1他50c初m）圍巖假表現(xiàn)俊出軟巖抄的工鑒程特秤征，圍核巖松魔動(dòng)圈碎脹變驢形量大，初惰期圍舞巖收殖斂變形里速度印快，變吉形持續(xù)猛時(shí)間油長(zhǎng)，礦壓炭顯現(xiàn)大達(dá)，支護(hù)栗難度大竄。支護(hù)蕉不成功忌時(shí)，巷芝道底板迷出現(xiàn)底希鼓。在懲這種條童件下，距如果用含懸吊理衛(wèi)論設(shè)計(jì)梅錨桿支燭護(hù)參數(shù)銜，常因恰設(shè)計(jì)錨范桿過(guò)長(zhǎng)忠、過(guò)粗轟而失去矛其普遍獸應(yīng)用的舒價(jià)值。在單堪根錨后桿作餓用下頌每根夕錨桿贈(zèng)因受運(yùn)拉應(yīng)習(xí)力而買對(duì)圍藏巖產(chǎn)刷生擠累壓，順在錨蜂桿兩糾端周替圍形蝕成一丈個(gè)兩災(zāi)端圓距錐形處的受旬壓區(qū)拔，合摸理的判錨桿潛群可桌使單興根錨濫桿形看成的它壓縮蹦區(qū)彼漆此聯(lián)鑄系起丈來(lái)，擋形成畢一個(gè)講厚度碼為b旦的均如勻壓途縮帶某。對(duì)憑于拱化形巷堵道，燒壓縮軋帶將寄在圍列巖破息裂處積形成驕拱形寬；對(duì)社于矩轎形巷隔道，蔥壓縮態(tài)帶將僅在圍往巖破開(kāi)裂處幼形成鏟矩形罪結(jié)構(gòu)練，統(tǒng)插稱之蘿為組合拱嘆作用機(jī)朽理。圍巖松里動(dòng)圈分御類表2.冬錨桿支這護(hù)的“關(guān)健貨承載椅圈”及“擴(kuò)容橫—穩(wěn)釘定”理紡論由煤炭挖科學(xué)研鋪究總院向開(kāi)采所康紅普博士提辦出，該調(diào)理論認(rèn)谷為：巷道敬圍巖慣的變閱形和層破壞團(tuán)狀態(tài)仗在掘芽進(jìn)、揭穩(wěn)定蛾、回老采等墊不同棄階段政是不牧同的鋼，具薯有顯龍著差羅別。反因此翼主張秩根據(jù)憲圍巖挖的狀圣態(tài)特耳點(diǎn)分來(lái)別按“關(guān)剃鍵承多載圈殿理論冶”和“擴(kuò)移容一舌穩(wěn)定泡理論純”分析棍闡述穩(wěn)錨桿策支護(hù)嘉的作書(shū)用機(jī)裕理?！瓣P(guān)鍵晴承載面圈”是言指在除巷道倚周圍期圍巖趨一定池深度強(qiáng)的范辛圍內(nèi)典，存殃在一澇個(gè)能董承受飄較大屯切向汪應(yīng)力棄的“汪巖石講圈”四，該兩巖石稍圈處窩于應(yīng)蔑力平勒衡狀顛態(tài)，勿具有臘結(jié)構(gòu)慮上的俘穩(wěn)定可性，歲可以囑用來(lái)鋸懸吊邀承載獄圈以融內(nèi)的臟巖層鋪。關(guān)鍵承神載圈理輪論認(rèn)為桶，承載鉗圈以內(nèi)帥的巖石杰重量是雀支護(hù)的才對(duì)象—息—即荷載高問(wèn)度。理論蹄分析播及工貴程實(shí)塊踐表失明：扎承載形圈厚能度越季大，助圈內(nèi)串應(yīng)力臥分布蝦越均火勻，遍承載誰(shuí)能力確越大剖；在獎(jiǎng)對(duì)圍昌巖未隱采取湯人工新支護(hù)蒸等控民制措隔施時(shí)濾，承衡載圈葵離巷奮道周測(cè)邊越扮近，侮荷載盼高度塵越低訂，巷賤道越洗易維傾護(hù)。關(guān)鍵承鈔載圈的硬位置及旺厚度，工可以根雹據(jù)對(duì)圍肅巖狀態(tài)彼的分析岡計(jì)算得筒出。“關(guān)容鍵承蛾載圈倆理論昆”認(rèn)為遞，當(dāng)星載荷禮高度啊不大碗，通隱常錨桂桿長(zhǎng)蹈度能座夠伸朱入到壇關(guān)鍵棉承載聲圈中薪時(shí)，應(yīng)用“卻關(guān)鍵曠承載復(fù)圈觀棍點(diǎn)”哄闡述拳錨桿乎支護(hù)贊?rùn)C(jī)理釣。其衡主要岔觀點(diǎn)架是：(1液)關(guān)鍵掏承載屑圈以螞內(nèi)的社巖石嶄重量是支錫護(hù)的砍對(duì)象閉，荷眨載高爭(zhēng)度是懼關(guān)鍵遇承載撕圈以宜下的沃不穩(wěn)夢(mèng)定巖候?qū)拥膽?yīng)高度鉗。(2)架錨桿的支護(hù)衛(wèi)作用主要倦是：測(cè)將破工壞區(qū)命巖層壇與關(guān)坊鍵承零載圈這相連掀，阻盾止破列碎巖臉層垮仔落；勾對(duì)圍疲巖提潔供徑道向、和切向直約束唇力，波阻止忘破壞陰區(qū)巖彎層的諷擴(kuò)容缺、離更層、社滑動(dòng)辛，提輛高破峰碎區(qū)悅的承踐載能也力，秧如圖閣6-禾9所撲示。關(guān)鍵承直載圈理糟論2）遣擴(kuò)容言—穩(wěn)節(jié)定理塑論巷道經(jīng)唱受采動(dòng)浪影響之包后，圍辰巖的破素壞范圍鐘會(huì)逐漸囑擴(kuò)大，當(dāng)通常場(chǎng)錨桿的著長(zhǎng)度不隨能伸入燙到關(guān)鍵稼承載圈架時(shí)，依據(jù)劉“擴(kuò)容—茄穩(wěn)定理句論”闡述否錨桿支雹護(hù)的作把用，主槽要觀點(diǎn)：(1之)錨噴桿要爐控制攔圍巖酬的擴(kuò)我容變貪形，洗阻止宣深部蕩破碎慈巖層灘的進(jìn)疼一步么擴(kuò)容步相離照層。(2饞)在赤破壞曲區(qū)內(nèi)駛形成“次生腸關(guān)鍵承害載層”繭，使圍巖局深部關(guān)綢鍵承載主圈內(nèi)的傳應(yīng)力分程布趨于其均勻和途內(nèi)移，趨提高關(guān)計(jì)鍵承載販圈的承暈載能力邪。(3榴)錨西桿對(duì)霞煤幫蒼的控慌制效鬧果尤勵(lì)為明蜂顯，齡由于喂煤層償強(qiáng)度調(diào)較低帝且受嗚到采棵動(dòng)影敏響程遮度較涌為嚴(yán)牽重，晴所以板回采旁巷道繪兩幫啄支護(hù)尊顯得囑尤為渴重要延，安黨裝錨楊桿后索，對(duì)鬧煤幫乒的擴(kuò)鉆容、判松動(dòng)砍和擠察出均撿有控厚制作橡用，叔加鋼省帶后銅效果熄會(huì)更構(gòu)好。2）飛擴(kuò)容失—穩(wěn)績(jī)定理嬸論“擴(kuò)容阿一穩(wěn)定覆理論”小的核心秤思想就是控制圍兔巖的擴(kuò)仰容變形摘，形成局次生關(guān)史鍵承載被層，提撕高承載謎圈的承衛(wèi)載能力螺使圍巖鮮趨于穩(wěn)遵定，如習(xí)圖6右-1必0所原示。次生雖關(guān)鍵廚承載筍層厚宿度的巧影響佛因素扁很多占，當(dāng)范其厚招度較延薄且勾遠(yuǎn)小肚于巷線道尺決寸時(shí)滿，在羽水平籍應(yīng)力蔽的作禽用下迫，次墨生關(guān)茫鍵層川很容印易發(fā)侄生“慨壓曲餃?zhǔn)Х€(wěn)舌、彎扔曲失溜穩(wěn)”往破壞調(diào)，造魯成巷名道支票護(hù)失細(xì)敗。因此，鹽合理確摧定次生旋關(guān)鍵承調(diào)載層的尿厚度至耀關(guān)重要涂，錨桿幟的存在番，減小尖了巖層低壓曲或貧者彎曲濁失穩(wěn)的烈可能性涼，錨桿礙預(yù)緊力槍越大，本支護(hù)效翻果越好毫。二、社錨噴姻作用捉機(jī)理噴層耳作用律：(1)段封閉和柜加固圍嗓巖。防徑止風(fēng)化雪、改善為受力狀遣態(tài)。(2碧)調(diào)艇整圍支巖應(yīng)擴(kuò)力。邊利用苦噴層樣的柔底性，蹈釋放肚一定螺的壓案力。(3)訂組合潮拱。二、錨辜網(wǎng)作用蒜機(jī)理網(wǎng)的作籍用：支護(hù)酒錨桿紅間碎襖石或遼煤塊循，維腸護(hù)錨微桿支罵護(hù)的垮整體素性，枝基本擁上都丸是必貝須的掛。在圍拆巖整宰體性悶持別堅(jiān)好的歪情況朗下，裝可以咱不設(shè)豆金屬曾網(wǎng)。網(wǎng)的形較式有金岸屬網(wǎng)、錦塑料網(wǎng)肆、荊笆狀片等。頂板斜愧錨桿的制作用頂板吃斜錨診桿的效作用實(shí)驗(yàn)表麥明，圍披巖的破城壞首先欄是從應(yīng)須力集中爆程度大竄的頂板焦角部出?，F(xiàn)，呈株內(nèi)傾形根；如支量護(hù)不當(dāng)閃，條件寨合適時(shí)棋很容易懲造成頂它板整體拖垮落事抗故，這蛇一現(xiàn)象索已被多飯次事故醬所證實(shí)陳。因此，列矩形、陰梯形巷硬道頂板港伸向兩烏幫上方炎錨固可算靠的“案斜錨桿摩”非常紡重要，俗它被用趣來(lái)提供畢抗剪阻捎力，防截止頂板輔沿角處莖破裂縫淺滑移掉司落。斜錨桿壘的長(zhǎng)度錯(cuò)和角度渴以伸入旺兩幫叛上方幼為準(zhǔn)。錨固榨力及錨鑒固可靠應(yīng)性要求則高，一內(nèi)般情況扁下要求葵錨桿桿清體直徑姓≥16并mm，淹錨固力育≥60脖kN。三、僵錨梁謠（帶雞）作割用機(jī)漏理“鋼城帶（豪梁）在”的恥作用第一，塘協(xié)助伸源向兩幫座上方的邁“斜錨朗桿”將頂板與神兩幫有方機(jī)的聯(lián)宵系起來(lái)，防止切貪頂破壞；第二，智改善錨巴固層應(yīng)妻力狀態(tài)歲，增加亦側(cè)向蝦擠壓佩力、提公高次愁生組俘合拱染的承朝載能撲力。鋼帶陪梁在赤頂板尚下沉傍變形遼過(guò)程至中承野受拉鐮力，結(jié)反過(guò)呢來(lái)約鮮束頂鋒板的覽下沉蘭。所以，笨在壓力諒顯現(xiàn)明舞顯和圍祖巖比較屆破碎的息復(fù)雜條把件下，峽鋼帶梁看的增設(shè)溪，有利弱于改善第圍巖錨榮固層的慶應(yīng)力狀修態(tài)，提確高錨桿均支護(hù)的貓承載能迷力。在步全煤巷夏道、頂離板及煤訓(xùn)幫破碎兩、圍巖票變形壓永力大的傻大松動(dòng)裙圈圍巖婆及沿空朗巷道的叼頂板和夠兩幫均泥應(yīng)敷設(shè)栽鋼帶梁追。當(dāng)頂貴板或煤辨層整體棗性好，或松動(dòng)圈姜范圍小慣于1.辨5m的情殖況下侄，回宮采巷槐道沒(méi)弟有必沈要敷壁設(shè)鋼祝帶粱傍。四、撥錨桿鑒桁架串支護(hù)禮機(jī)理錨桿桁博架于1掘966企年首先手在美國(guó)牛鐵礦由堤支護(hù)中際出現(xiàn)。基本糧結(jié)構(gòu)戀：兩根綢頂板領(lǐng)錨桿秤在靠育近兩拋幫處扎傾斜宋安裝汁，下縮慧端通慚過(guò)聯(lián)遭接件披與拉嘴桿連績(jī)接，社并(租必須紙)施番加一缸定預(yù)提緊力柱，使丈錨桿端與拉懸桿形夫成一猶支護(hù)炎整體遠(yuǎn)。作用原憂理：通過(guò)吐其頂汽板下炎面的簡(jiǎn)拉緊往裝置晴給予給水平域拉力非，在潔頂板陪內(nèi)形城成箍恒緊力膽，使彎曲紫下沉零的頂收板呈割壓縮伏狀態(tài)，阻劣止巖哪石的盯受剪嗎力破濾壞，刷使破瘦壞離澤層的匙巖石吉互相寺擠壓紹嚙合錘達(dá)到眼自穩(wěn)徐，從狠而保餡持了奮頂板拳的完渠整和脊穩(wěn)定鞋。桁架放錨桿四、曠錨桿籠桁架貍支護(hù)菊機(jī)理頂板錨涌桿桁架杜的支護(hù)倉(cāng)作用：1)決改善冶頂板胃應(yīng)力抵狀態(tài)攏；四、背錨桿卷桁架桿支護(hù)且機(jī)理2)有騎利于頂招板裂隙序梁的形攪成與穩(wěn)凡定；四、錨鞋桿桁架紅支護(hù)機(jī)介理2)有差利于頂蓮板裂隙悉梁的形般成與穩(wěn)柏定；四、風(fēng)錨桿顛桁架做支護(hù)岡機(jī)理2）拔有利鵝于頂者板裂皺隙梁致的形糕成與飲穩(wěn)定在層狀艦巖體中士巷道開(kāi)惹挖時(shí)，乘頂板極亦軟弱和稿破碎時(shí)君，頂板白的破壞相與變形魔可以用壯“巖粱陵”理論尊來(lái)分析膊．它的歡穩(wěn)定性胡取決于翼裂隙梁拴的成拱澆作用。擋在這種段條件下述的錨桿泳支護(hù)通久常不能易起懸吊自作用，諸而應(yīng)考云察摩擦撓作用和疲組合梁春作用。對(duì)于圖倦47-壟8所示燥的層狀辮裂隙頂此板，桁尾架提供愛(ài)的水平倒壓力顯期然增大頑了沿巷織道軸向壇的一組氣裂隙的爪摩擦系龍數(shù)，從干而增高菊了裂隙漂梁的完注整性”片。同時(shí)丹，有利臺(tái)于頂板叼梁的成圍拱作用次(圖4晨7-8抖虛線所拋示)。四、紹錨桿顏桁架角支護(hù)古機(jī)理3)脫提高古頂板段裂隙朽梁抗各剪滑圈動(dòng)能妄力。四、圓錨桿暖桁架炎支護(hù)南機(jī)理頂板白錨桿曉桁架忌的支盛護(hù)作靈用：3）提堤高頂板但板裂隙貸梁抗剪晌滑動(dòng)能壓力根據(jù)驅(qū)巖梁頓成拱愈原理敲，當(dāng)語(yǔ)巖梁徒自重嬸和原該巖應(yīng)難力引烈起的催供座肢處水春平推戚力不補(bǔ)足以怎阻止爆剪切轎滑動(dòng)蠢力時(shí)朵。頂裂板將襲發(fā)生丸整體兩剪切粉活動(dòng)聾，由挎桁架癥預(yù)緊揉力引沖起的鬼主動(dòng)癥作用偽將與炊拱座框處水燙平推蛾力疊幸加，櫻增大籃了該侍危險(xiǎn)選部位愿巖石陪或不魚(yú)連續(xù)看面的小摩擦寫(xiě)阻力疑，達(dá)域到提強(qiáng)高頂浮板裂寫(xiě)隙梁稻抗剪萄能力鉆，從株而維浮持頂泛板穩(wěn)謝定的州目的鞏(圖旅47泉-1他0)吧。這志種加切固作母用隨座頂板敵下沉談引起剖拉桿天拉伸遺而進(jìn)層一步葡得到杰增強(qiáng)屬。四、蘭錨桿呈桁架組支護(hù)食機(jī)理適用：大變刺形的鉆軟巖昌巷道烈，對(duì)經(jīng)錨桿佩支護(hù)絹或其杯它常武規(guī)方祥法難迷以維春護(hù)的裝復(fù)雜博地質(zhì)勞條件舞、軟嶼弱破龜碎帶粉的控編制有警著重患要的舒作用漠。目前，棟在國(guó)外犬煤礦中襖，單組逗錨桿桁拖架已用伸到最大俗跨度達(dá)去7m的似巷道，姐而雙組待錨桿桁桐架支護(hù)傅的巷道輸寬度最削大已達(dá)腳9m。子在房式洞采煤法礎(chǔ)中，使文用三組越桁架支隔護(hù)的礦圈房可達(dá)耀12m卷。錨桿桁裙架在巷陷道交叉禽點(diǎn)和大憤斷面硐劫室中也功有著廣感泛的應(yīng)犬用。五、洗錨索呀作用宮機(jī)理通常與聞錨桿組攪合使用鄙。懸吊作經(jīng)用把錨療桿加動(dòng)固的金巖體衡懸吊勇在穩(wěn)膠定的靈巖層舞上。六、錨庭注作用煎機(jī)理錨桿過(guò)+圍賄巖注叔漿1）注精漿硬化色破碎、超軟弱巖緞體，提家高圍巖孝強(qiáng)度，升增強(qiáng)其麻整體性擇；2）錨勤桿和硬抹化后的金圍巖形金成整體替，共同潛承受荷電載。3）錨譜桿的錨懂固力和發(fā)錨固效碼果隨著滋注漿大費(fèi)大提高決。適用：圍巖提破裂恥范圍探較大賀的軟依巖巷衰道。第二舍節(jié)思錨桿越結(jié)構(gòu)挎及支疫護(hù)形院式一、性錨桿纖的構(gòu)把件二、釀錨桿糾的結(jié)搬構(gòu)類史型三、錨塑桿的支腿護(hù)形式毅及選擇一、伶錨桿肝的構(gòu)鄭件1.放桿體（捉木、竹恒、金屬鴿、鋼管冬、玻璃饞鋼）2.藏錨固劑禽（樹(shù)脂路和水泥急）或楔愁子3.慌托墊盤(pán)（藝木、群鑄鐵盲、鋼蟻板）4.恒托再梁（王W型制鋼帶栗、鋼賤板梁作、鋼禍筋梁淘）5.再網(wǎng)（鐵錯(cuò)絲網(wǎng)、兵塑料網(wǎng)藏、鋼筋從網(wǎng)）二夏錨桿徑的結(jié)續(xù)構(gòu)類茫型二看錨桿銳的結(jié)驚構(gòu)類配型金屬倒場(chǎng)楔式錨也桿管縫竭式錨慎桿水力狡脹管達(dá)式錨確桿木錨諸桿和奔竹錨白桿鋼筋爪或鋼間絲繩腐砂漿薪錨桿樹(shù)脂錨澆桿快硬水當(dāng)泥和快豈硬膨脹菌水泥錨傾桿內(nèi)注式偷錨桿可拉存伸錨論桿其它錨步桿1．蘇全屬營(yíng)倒楔海式錨密桿此種濤錨桿鄙由桿裂體、庫(kù)固定從楔、泉活動(dòng)潮倒楔兔、墊塑板和者螺帽斤組成觸，如猾圖5軋-6突所示靜。這種購(gòu)錨桿學(xué)屬端蘇頭錨糖固型匪，安餃裝后輝可立幅即承注載，祥可回福收。彼錨固漿力達(dá)40匯KN左右。怪常用于烘圍巖比光較破碎們，需要免立即承石載的地停下工程窯。2．管爽縫式錨擊桿管縫式勢(shì)錨桿又場(chǎng)稱開(kāi)縫夫式或摩屢擦式錨丙桿，它袖是采用蜓高強(qiáng)度投鋼板卷坡壓成帶勞縱縫的華管狀桿和體外徑柴38.成1㎜，高用鑿巖穗機(jī)強(qiáng)行遼壓入比棄桿徑小攜2～3遭mm的殼錨孔，鄰為安裝紐奉方便，扮打入端曲略呈錐鑒形。由溜于管壁扔彈性恢馳復(fù)力擠徐壓孔壁赤而產(chǎn)生雜錨固力泰，屬全摘長(zhǎng)錨固震型錨桿舅。對(duì)地層休橫向錯(cuò)點(diǎn)動(dòng)，有喜良好適懼應(yīng)能力丑，鉆孔寨變彎曲狠，錨固辨得更牢煌。這種錨灰桿的成廳本較高件，不能板回收復(fù)然用，但王錨固性弄能好，鉗錨固力余大（5里0-7橫0KN題）。3.水女力脹管迫式錨桿鋼管雙火層異轟形鋼竹管。高壓萍水注比入鋼蔑管內(nèi)滲，膨語(yǔ)脹變豪大，木擠壓夾孔壁樸。錨固力炎較大，怖可達(dá)8寧0KN會(huì)。3．載木錨奇桿普通木倍錨桿，盒壓縮云木錨桿4．鋼派筋或鋼顫絲繩砂委漿錨桿⑴鋼之筋砂漿賠錨桿；燦⑵鋼律絲繩砂零漿錨稈鋼筋或夫鋼絲繩索砂漿錨脾稈是全輛長(zhǎng)錨固箏型錨桿旦。設(shè)計(jì)涌錨固為疫為30典～50魯KN。5.搖樹(shù)躍脂錨伸桿用樹(shù)羨脂為向粘結(jié)腳劑，樣在固頃化劑扎和加各速劑四的作漆用下領(lǐng)，將拍錨桿的頭部凡粘結(jié)在篩錨桿孔斥內(nèi)。端蠻頭錨固柄型樹(shù)脂立錨桿是周由樹(shù)脂拆藥包和桿體組成(犁圖5-脆7)。使用枕11管5型副樹(shù)脂灰錨固誼劑，倡可在驢3～察5m崇in拉內(nèi)凝凍膠達(dá)萍到很舒高的錨固強(qiáng)過(guò)度，1敵5mi北n后即迅可套上袋墊板緊青固螺帽騾。使用8島2型錨淋固劑，銅可在1玩5～6驢0s內(nèi)垮凝膠，撲5mi訊n后錨樓固力可糞達(dá)40饑KN以勒上，可扛滿足5墳min狠上墊板顏擰緊螺申帽的要粉求。5.佛樹(shù)脂錨控桿結(jié)構(gòu)旬：桿體（勸麻花+稿擋圈）目、藥卷門、墊片仁+螺母特點(diǎn)凝結(jié)硬柄化快，