锚杆和锚索支护材料

锚杆支护材料

锚杆支护材料包括杆体、托板、螺母、锚固剂、组合构件、金属网、锚索等。锚杆支护材料经历了低强度，高强度，到高预应力、强力支护的发展过程。金属杆体从圆钢、建筑螺纹钢，发展到煤矿锚杆专用钢材—左旋无纵筋螺纹钢；锚固方式从机械锚固、水泥药卷锚固，发展到树脂加长与全长锚固；锚杆支护形式从单体锚杆、锚网支护，发展到锚杆、钢带、网、锚索等多种形式的组合支护。

普通Q235圆钢粘结式锚杆是我国煤矿曾经广泛使用的锚杆型式，其力学性能如表1。目前，一些地质条件简单的矿区仍在使用。为了改变煤矿锚杆低强度、低刚度的落后局面，开发研制出高强度螺纹钢锚杆支护系列材料（表1）。通过杆体结构与形状优化，更有利于提高锚杆的锚固效果；通过开发锚杆专用钢材，达到高强度和超高强度级别。同时，研制出系列树脂锚固剂，W型、M型钢带，形成了高强度树脂锚固组合锚杆支护系统。这些支护材料已大面积推广应用，成为锚杆支护的主要形式。

小孔径树脂锚固预应力锚索是针对煤巷开发的有显著特点的锚索。这种锚索采用单根钢绞线，采用树脂药卷锚固。锚索安装孔径仅为f28-30 mm，采用单体锚杆钻机施工，速度快，及时、主动承载。

小孔径树脂锚固锚索应用初期，由于没有煤矿专用锚索钢绞线，只能选用建筑行业已有的钢绞线规格（表2中1×7结构的钢绞线）。在使用过程中，发现这种锚索索体直径偏小，与钻孔直径不匹配；索体破断载荷较小，在高地应力、受采动和地质构造影响的巷道中经常出现拉断现象；索体延伸率低，不能适应围岩的大变形；施加的预应力水平也比较低，导致锚索预应力作用范围小，控制围岩离层、滑动的作用差。当锚索比较长时尤为如此。

针对上述问题，又开发了大直径、高吨位的锚索，其规格尺寸与力学参数见表2。一方面加大了锚索索体直径，最大达22mm，提高了索体的破断力；另一方面，采用新型的19根钢丝代替了原来的7根钢丝，提高了锚索的延伸率。