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力學作用編輯 錨桿的力(li)學作(zuo)用(yong)(yong)主(zhu)要有(you)懸吊作(zuo)用(yong)(yong) 、 組合梁作(zuo)用(yong)(yong) 、 組合拱作(zuo)用(yong)(yong)、減(jian)跨(kua)作(zuo)用(yong)(yong) 、加固作(zuo)用(yong)(yong)。 理論分類編輯 懸吊理論 1952~1962年路易(yi)斯 阿·帕(pa)內科(Louis A·Panek)等(deng)發表了懸(xuan)吊(diao)理(li)論(lun)，懸(xuan)吊(diao)理(li)論(lun)認為錨(mao)桿(gan)支(zhi)護的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)就是(shi)將巷(xiang)(xiang)道頂(ding)(ding)板較(jiao)軟弱巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)懸(xuan)吊(diao)在上(shang)部穩固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)上(shang)。對(dui)于回(hui)采巷(xiang)(xiang)道揭露(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)狀巖(yan)體，直接頂(ding)(ding)板均有彎(wan)曲(qu)下沉變形趨勢，如果使用(yong)(yong)錨(mao)桿(gan)及時(shi)(shi)將其擠壓，并懸(xuan)吊(diao)在老頂(ding)(ding)上(shang)，直接頂(ding)(ding)板就不會與(yu)老頂(ding)(ding)離層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)乃至脫落(luo)。錨(mao)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)懸(xuan)吊(diao)作用(yong)(yong)主要取(qu)決于所懸(xuan)吊(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)厚度，層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)數(shu)及巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)彎(wan)曲(qu)時(shi)(shi)相對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)剛度與(yu)彈性(xing)模量，還受錨(mao)桿(gan)長度、密度及強度等(deng)因素的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。這一(yi)(yi)理(li)論(lun)提出的(de)(de)(de)(de)(de)較(jiao)早，滿足其前提條(tiao)件(jian)時(shi)(shi)，有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)實用(yong)(yong)價(jia)值。但是(shi)大量的(de)(de)(de)(de)(de)工程實踐證(zheng)明(ming)，即使巷(xiang)(xiang)道上(shang)部沒有穩固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，錨(mao)桿(gan)亦能發揮支(zhi)護作用(yong)(yong)。例如，在全煤(mei)巷(xiang)(xiang)道中(zhong)，錨(mao)桿(gan)就錨(mao)固(gu)在煤(mei)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)也(ye)能達(da)到支(zhi)護的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，說明(ming)這一(yi)(yi)理(li)論(lun)有局(ju)限性(xing)。 組合梁理論 組合梁(liang)理論認為巷(xiang)道頂板中存(cun)在著(zhu)若干分層的(de)(de)(de)層狀頂板，可(ke)看作是由巷(xiang)道兩幫作為支點的(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)梁(liang)，這種(zhong)(zhong)巖(yan)梁(liang)支承其上部的(de)(de)(de)巖(yan)層載荷。使用(yong)錨桿將(jiang)各層“裝訂”成一個整(zheng)體(ti)的(de)(de)(de)組合梁(liang)，防(fang)止巖(yan)石(shi)沿層面滑(hua)動(dong)，避免各巖(yan)層出(chu)現離層現象。在上覆巖(yan)層荷載作用(yong)下，這種(zhong)(zhong)較厚(hou)的(de)(de)(de)組合梁(liang)比單純的(de)(de)(de)迭加梁(liang)，其最大(da)(da)彎曲應變和應力(li)將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)減小(xiao)，撓度(du)(du)亦減小(xiao)。而且各層間摩擦阻力(li)愈(yu)(yu)大(da)(da)，整(zheng)體(ti)強(qiang)(qiang)度(du)(du)愈(yu)(yu)大(da)(da)，補強(qiang)(qiang)效(xiao)果愈(yu)(yu)好。但是，這種(zhong)(zhong)理論在處理巖(yan)層沿巷(xiang)道縱向有裂縫時梁(liang)的(de)(de)(de)連續性(xing)問題和梁(liang)的(de)(de)(de)抗彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)問題時有一定的(de)(de)(de)局限性(xing)。 組合拱理論 組(zu)(zu)合(he)拱理(li)論是由蘭氏(T A Lang)和(he)彭德(Pender)通過光彈(dan)試驗提出(chu)來(lai)的(de)。組(zu)(zu)合(he)拱原(yuan)理(li)認為，在拱形巷(xiang)道(dao)圍巖的(de)破(po)裂區中，安裝預應力(li)錨桿(gan)(gan)時(shi)，在桿(gan)(gan)體兩端將形成(cheng)圓錐(zhui)形分布的(de)壓應力(li)，如果沿(yan)巷(xiang)道(dao)周(zhou)邊布置的(de)錨桿(gan)(gan)間距足夠(gou)小，各個錨桿(gan)(gan)的(de)壓應力(li)維體相(xiang)互交錯(cuo)，這(zhe)樣使巷(xiang)道(dao)周(zhou)圍的(de)巖層形成(cheng)一種連(lian)續(xu)的(de)組(zu)(zu)合(he)帶(拱)。 這個組合(he)拱可承受(shou)上部巖石的(de)(de)徑(jing)向載荷，如同碹體起(qi)到巖層補(bu)強的(de)(de)作用，承載外圍(wei)的(de)(de)壓(ya)力。組合(he)拱理(li)論的(de)(de)不足是缺乏對被(bei)加(jia)固巖體本(ben)身力學行為(wei)的(de)(de)進一步探討，與實際情況有一定差距，在(zai)分析過程中沒深入探索圍(wei)巖 —支護(hu)的(de)(de)相互(hu)作用。 水平應力理論 澳(ao)大(da)(da)利亞學者蓋爾(W J Gale)在20世(shi)紀90年代初提出了最(zui)(zui)大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)理論。該理論認為(wei):礦井巖層(ceng)的(de)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)一般是垂直(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)1. 3～2. 0倍(bei)。而(er)且水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)具有(you)方向(xiang)性(xing)(xing)，最(zui)(zui)大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)一般為(wei)最(zui)(zui)小水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)1. 5～2. 5倍(bei)。巷道頂(ding)底(di)板(ban)的(de)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)主(zhu)要受水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)影(ying)響，且有(you)三個特點: ①與最(zui)(zui)大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)平(ping)行的(de)巷道受水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)影(ying)響最(zui)(zui)小，頂(ding)底(di)板(ban)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)最(zui)(zui)好; ②與最(zui)(zui)大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)呈(cheng)銳角(jiao)相交的(de)巷道。其頂(ding)板(ban)變形破壞(huai)偏(pian)向(xiang)巷道某一幫; ③與最(zui)(zui)大(da)(da)水(shui)(shui)(shui)平(ping)應(ying)(ying)力(li)(li)垂直(zhi)的(de)巷道，頂(ding)底(di)板(ban)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)最(zui)(zui)差。 最(zui)大(da)水平應力理論，論述(shu)了巷道(dao)圍巖(yan)水平應力對(dui)巷道(dao)穩定性的影響(xiang)以(yi)及錨(mao)桿支(zhi)護(hu)所起(qi)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。在最(zui)大(da)水平應力作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下，巷道(dao)頂底板巖(yan)層(ceng)(ceng)發生(sheng)剪切破壞，因而(er)會(hui)出現錯動與(yu)松動引起(qi)層(ceng)(ceng)間(jian)膨脹(zhang)(zhang)，造成圍巖(yan)變形。錨(mao)桿所起(qi)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)是約束其沿(yan)軸向巖(yan)層(ceng)(ceng)膨脹(zhang)(zhang)和垂直(zhi)于軸向的巖(yan)層(ceng)(ceng)剪切錯動，因此要(yao)求具備有強度大(da)、剛度大(da)、抗剪阻力大(da)的高(gao)強錨(mao)桿支(zhi)護(hu)系(xi)統(tong)。 支護優點編輯 錨桿支(zhi)護是(shi)通過(guo)圍(wei)(wei)巖(yan)內部(bu)的(de)(de)錨桿改變圍(wei)(wei)巖(yan)本身的(de)(de)力(li)學狀(zhuang)態，在巷(xiang)道周圍(wei)(wei)形成一(yi)個整體而(er)又(you)穩(wen)定(ding)的(de)(de)巖(yan)石帶，利用錨桿與(yu)圍(wei)(wei)巖(yan)共同(tong)作用，達到維護巷(xiang)道穩(wen)定(ding)的(de)(de)目的(de)(de)。它是(shi)一(yi)種積(ji)極防御的(de)(de)支(zhi)護方法，是(shi)礦山(shan)支(zhi)護的(de)(de)重(zhong)大變革。 錨桿(gan)不(bu)但支護效果好，且用料省、施工簡單、有(you)利于機械化操作(zuo)、施工速度(du)快。但是(shi)錨桿(gan)不(bu)能(neng)封閉圍(wei)巖，防(fang)止圍(wei)巖風(feng)化；不(bu)能(neng)防(fang)止各(ge)錨桿(gan)之間裂隙巖石的剝落(luo)。 錨桿類型編輯 錨(mao)桿(gan)(gan)有木錨(mao)桿(gan)(gan)、金屬錨(mao)桿(gan)(gan)、水泥錨(mao)桿(gan)(gan)和樹(shu)脂錨(mao)桿(gan)(gan)等類(lei)型。 （一(yi)）金屬(shu)倒楔式錨(mao)桿(gan) 由桿體、固定楔、活動倒楔、墊板(ban)和螺(luo)帽組成。 （二）鋼(gang)(gang)筋或鋼(gang)(gang)絲繩砂漿錨桿 1.鋼筋砂漿錨桿 2.鋼絲繩砂漿錨桿 （三）樹脂錨桿 （四）快硬水泥錨桿 （五）快硬膨脹水泥錨(mao)桿 （六）管縫式錨桿 設計要求編輯 （一）按加固拱原理確定(ding)錨桿參(can)數 （二）按懸吊理(li)論計算參數 （三）錨桿的布置 1.巷(xiang)頂錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)布(bu)(bu)置：錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)按梅(mei)花型排列；中(zhong)間(jian)(jian)排錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)布(bu)(bu)置在巷(xiang)頂中(zhong)心線(xian)上(shang)，兩邊(bian)錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)距(ju)(ju)巷(xiang)頂輪廓線(xian)200～300㎜，錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)間(jian)(jian)距(ju)(ju)一(yi)般(ban)為(wei)0.5~1.2m；錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)角(jiao)度(du)：中(zhong)間(jian)(jian)排錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)與水(shui)平面角(jiao)度(du)成90°夾(jia)角(jiao)，兩邊(bian)錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)與水(shui)平面成70°夾(jia)角(jiao)。中(zhong)間(jian)(jian)排錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)距(ju)(ju)磧頭距(ju)(ju)不大(da)于(yu)1.0m，兩邊(bian)錨(mao)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)距(ju)(ju)磧頭距(ju)(ju)不大(da)于(yu)2.0m。 2.巷幫錨桿布置：錨桿按“丁(ding)”字型(xing)排列；錨桿間距一般不(bu)大于1.2m。
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