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矿用锚索是一种用于煤矿、金属矿山等地下工程的高强度预应力支护材料,主要由锚索体(多为高强度钢绞线,如 1×7 结构的低松弛钢绞线)、锚固段(通过锚固剂与孔壁粘结)、张拉段(用于施加预应力)和外锚头(由锚具、托盘等组成)构成。

矿用锚索的优点:
1.高强度与高承载能力;锚索体采用高强度低松弛钢绞线(抗拉强度可达 1860MPa 以上),单根锚索的破断拉力可达几十至几百千牛,能承受巨大的围岩压力,适用于高应力、大跨度的巷道或顶板破碎区域。
2.有效作用范围广,支护深度大;长度通常为 5-20 米(可根据需求定制更长尺寸),能深入稳定岩层,将浅层围岩的载荷传递至深部稳定岩体,比锚杆(一般长度 1-3 米)的支护范围更大,尤其适合控制厚煤层、松软岩层的大范围变形。
3.预应力可控,主动支护效果好;施工时可通过张拉设备精确施加预应力(通常为锚索破断力的 50%-70%),主动对围岩产生预紧力,抑制岩层裂隙发展和离层,避免围岩松动后再被动承载,支护效率远高于被动支护(如砌碹)。
4.适应性强,适用复杂地质条件;可在破碎带、断层、高瓦斯、淋水等恶劣环境中使用,且对钻孔垂直度要求相对较低;配合不同锚固剂(如树脂、水泥),能适应干燥、潮湿等不同孔内条件。
5.耐久性好,长期稳定性高;钢绞线表面通常经镀锌或涂覆防腐涂层处理,配合防腐锚固剂和密封锚头,可抵抗井下腐蚀环境,长期保持承载能力;低松弛特性减少预应力损失,确保长期支护效果。
6.施工效率高,成本可控;采用机械钻孔、注浆、张拉一体化施工,单根锚索施工时间短;与其他支护方式(如钢支架)相比,材料用量少,长期维护成本低,适合大规模应用。
矿用锚索的作用
1.控制围岩变形,防止顶板垮落;在回采巷道、掘进工作面等区域,通过锚索的预应力将浅层破碎围岩 “悬吊” 或 “组合” 到深部稳定岩层,限制顶板下沉、帮部内鼓,维持巷道断面尺寸,保障通风、运输和人员通行安全。
2.加固关键结构体,提升整体稳定性;用于工作面端头、切眼、断层带等应力集中区域,增强围岩整体性,抵抗采动影响(如矿山压力显现)导致的结构破坏;在井筒、硐室等大型地下工程中,作为永久支护的一部分,承担长期载荷。
3.与其他支护协同,形成复合支护体系;常与锚杆、金属网、钢带、液压支架等配合使用(如 “锚杆 + 锚索 + 钢带” 组合),发挥锚索的高强度和长距离支护优势,弥补锚杆支护范围的不足,形成多层次、全方位的支护体系,提高支护可靠性。
4.保障特殊工程安全,应对突发风险;在过断层、穿煤层、处理冒顶区等复杂工程中,锚索可快速提供强大锚固力,临时或永久加固危险区域,防止事故扩大;在冲击地压矿井中,通过预紧力缓解冲击载荷对巷道的破坏。
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