矿用锚索1995

ICS73.100.10D97备案号:15508—2005中华人民共和国煤炭行业标准MT/T942—2005矿用锚索Prestressedanchorageincoalmine2005-02-14发布2005-06-01实施国家发展和改革委员会发布目次前言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4分类与型号1………………………………………………………………………………………………5技术要求2…………………………………………………………………………………………………6试验方法3…………………………………………………………………………………………………7检验规则6…………………………………………………………………………………………………8包装、标志、运输与贮存6…………………………………………………………………………………附录A矿用锚索设计承载力计算8…………………………………………………………………………附录B矿用锚索安全系数与最大力计算9…………………………………………………………………Ⅰ前言本标准第5章为强制性的,其余为推荐性的。本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。本标准由煤炭工业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。本标准起草单位:北京中煤矿山工程公司、煤炭工业北京锚杆产品质量监督检验中心。本标准主要起草人:闫莫明、韩洪亮、吕文炎、方中予、丁全录。Ⅱ矿用锚索1范围本标准规定了矿用锚索的分类与型号、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输与贮存。本标准适用于煤矿井巷工程支护用预应力锚索。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T230.1—2004金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)(ISO6508-1:1999,MOD)GB/T231.1—2002金属布氏硬度试验第1部分:试验方法(eqvISO6506-1:1999)GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T5224—2003预应力混凝土用钢绞线GB/T10111—1988利用随机数骰子进行随机抽样的方法GB/T14370—2000预应力筋用锚具、夹具和连接器MT146.1—2002树脂锚杆锚固剂MT146.2—2002树脂锚杆金属杆体及其附件MT/T879—2000煤矿预应力锚固施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1矿用锚索prestressedanchorageincoalmine用于煤矿井巷围岩加固的装置,由钢绞线、锚具和其他附件组成。3.2预应力prestress对锚索预先施加的初始应力。3.3钢绞线strand由数根钢丝捻成的绞线状预应力钢丝束。3.4锚具anchorage为保持预应力钢绞线的拉力并将其传递到被加固岩层上所用的永久性锚固装置。3.5钢绞线———锚具组装件strand-anchorageassemble单根或多根预应力钢绞线和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。3.6设计承载力designload在服务期间锚索容许承受的轴向拉力。1MT/T942—20053.7锚索最大力ultimateloadholdingcapacity锚索所能承受的最大拉力。3.8抗拔力anchorcaoacity阻止锚索从锚固剂中拔出的力。4分类与型号4.1分类矿用锚索按锚固段结构型式可分为普通型(P)和笼型(L)。4.2型号矿用锚索的型号表示如下:S锚索K矿用锚索结构型式(P—普通型、L—笼型)—钢绞线公称直径,单位为毫米(mm)/钢绞线根数钢绞线抗拉强度,单位为兆帕(MPa)示例:由1根直径15.24mm、抗拉强度为1860MPa的钢绞线和相应匹配的夹片式锚具及附件组成的笼形结构锚索,可标记为SKL15-1/1860。5技术要求5.1矿用锚索5.1.1基本要求5.1.1.1矿用锚索应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力以及良好的适用性,以保证充分发挥锚索支护的优点和使用安全。5.1.1.2矿用锚索构件应符合本标准要求,并按规定程序批准的图纸及技术条件制造。5.1.1.3矿用锚索配套使用的树脂锚固剂应符合MT146.1—2002的规定;若使用砂浆锚固剂时,应符合MT/T879—2000的规定。5.1.1.4矿用锚索如有防腐要求,应根据使用环境条件,采取相应的防腐措施。5.1.2静载性能锚索的静载性能,由钢绞线—锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时,该组装件受力长度的总应变εapu来确定。锚具效率系数ηa按公式(1)计算:ηa=FapuFpm……………………(1)式中Fapu———钢绞线—锚具组装件的实测极限拉力,单位为牛顿(N);Fpm———按钢绞线试件最大力平均值计算的钢绞线实际平均最大力,单位为牛顿(N);ηa———钢绞线—锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数。2MT/T942—2005锚索的静载性能应同时满足下列要求:ηa≥0.95;εapu≥2%。在钢绞线—锚具组装件达到实测极限拉力Fapu时,应当是由钢绞线的断裂,而不应由锚具的破坏所导致,试验后,锚具部件会有残余变形,但不应出现肉眼可见的裂纹或破坏。5.1.3抗拔力性能锚索在试验室试验时,抗拔力TW应不小于锚索设计承载力Nt的1.05倍,即TW≥1.05Nt。锚索设计承载力Nt的计算应符合附录A的规定。5.2矿用锚索用钢绞线5.2.1基本要求矿用锚索用钢绞线应符合GB/T5224—2003的规定,并具有供方提供的产品检验合格证,如选用按国际标准生产的钢绞线,则应符合相应国际标准的规定。5.2.2钢绞线长度切断钢绞线宜采用无齿锯或液压切断器,钢绞线长度应符合锚索结构设计要求,长度误差为±50mm。5.3矿用锚索用锚具5.3.1基本要求5.3.1.1矿用锚索用锚具应符合GB/T14370—2000的规定,并应有锚具制造厂提供的有效检验合格证明。5.3.1.2矿用锚索用锚具应与所选用的钢绞线的规格和强度级别相匹配。5.3.2锚具表面硬度矿用锚索用锚具产品应给出表面硬度。5.4托板5.4.1托板形式宜选用钢制蝶形托板,规格尺寸不小于150mm×150mm(方形)或ϕ150mm(圆形);若选用平板托板,则厚度尺寸不小于15mm。托板中心孔径比钢绞线公称直径大2~4mm。5.4.2托板承载力托板承载力Tb应不小于锚索设计承载力Nt的1.5倍,即Tb≥1.5Nt。6试验方法6.1一般规定6.1.1试验用钢绞线—锚具组装件应由钢绞线和锚具全部零件组装而成,组装时不得在锚具零件上添加影响锚固性能的物质。6.1.2试验用钢绞线—锚具组装件中所用钢绞线和锚具应与锚索实际选用的钢绞线同品种、同规格。6.1.3单根钢绞线—锚具组装件,不包括夹持部位的受力长度不应小于800mm。6.1.4每项试验均应有详细记录,并依此计算锚具效率系数ηa、钢绞线—锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变εapu。6.2矿用锚索用钢绞线最大力试验钢绞线最大力试验应按GB/T5224—2003中8.4的规定进行。6.3矿用锚索静载试验6.3.1试验设备、仪器加载用千斤顶及配套油泵、荷载传感器、试验台座、卡尺、钢卷尺。6.3.2组装形式钢绞线—锚具组装件试验组装形式按图1。3MT/T942—20051、13———钢绞线;2、12———夹片;3、11———锚环;4、6、8、10———垫板;5———试验台座;7———千斤顶;9———传感器图1静载试验组装形式6.3.3试验加载方法6.3.3.1将锚具夹片敲紧,加载之前应将各根钢绞线的初应力调匀,初应力取钢绞线抗拉强度Rm的5%~10%。正式加载步骤为:按钢绞线抗拉强度Rm的20%、40%、60%、80%分4级等速加载,加载速度100MPa/min为宜,达到80%后,保持载荷1h,随后逐步加载至破坏。6.3.3.2进行单根钢绞线—锚具组装件试验时,在应力达到0.8Rm时,保持载荷时间可以缩短,但不少于10min。6.3.4观察与记录项目6.3.4.1见图2,试验过程中观察、记录项目包括以下内容:图2内缩量计算图4MT/T942—2005a)钢绞线———锚具组装件的内缩量Δa;b)锚具各零件之间相对位移Δb;c)钢绞线———锚具组装件的实测极限拉力Fapu;d)钢绞线———锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变εapu;e)描述记录钢绞线———锚具组装件的破坏部位和形式;f)在应力达到钢绞线抗拉强度Rm的80%后,在保持载何1h(单根钢绞线保持载荷10min)时间内观察锚具的变形。6.3.4.2静载试验应连续进行三组,三组试验结果均应满足本标准规定。6.3.5试验结果计算锚具效率系数ηa按公式(1)计算。总应变εapu按公式(2)计算:εapu=L2-L1-ΔaL0×100%………………(2)式中εapu———钢绞线—锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变;L0———加载前千斤顶活塞的相对距离,单位为毫米(mm);L1———加载千斤顶活塞初始行程,单位为毫米(mm);L2———组装件破坏时千斤顶活塞终了行程,单位为毫米(mm);Δa———钢绞线—锚具组装件的内缩量,单位为毫米(mm)。6.4外观尺寸检测用肉眼观测和用钢卷尺、游标卡尺检查外观质量和外形尺寸,注意产品外观是否有裂缝。6.5锚具表面硬度检测按锚具表面硬度范围,采用洛氏硬度计或布氏硬度计,按GB/T230.1—2004或GB/T231.1—2002的规定进行表面硬度检测。6.6抗拔力测定6.6.1仪器采用分度值不大于3.5kN的相应量程的静载试验设备。6.6.2模拟孔采用壁厚不小于8mm的除锈钢管或抗压强度大于30MPa的混凝土试块。模拟孔长度为1300mm,锚固长度为1000mm,模拟孔直径与实际工况一致。6.6.3测试条件环境温度(22±1)℃,采用与模拟孔孔径相匹配的中速型或快速型树脂锚固剂,其性能应符合MT146.1—2002的规定。6.6.4搅拌在实验室搅拌树脂锚固剂时采用1.2kW煤电钻,边旋转边推进直至孔底,搅拌时间为25~40s,搅拌停止后应等待90~180s(快速)或480s(中速),然后松开煤电钻及连接装置。6.6.5测定中速型树脂锚固剂30min,快速型树脂锚固剂15min后,用锚杆拉力计测定试验抗拔力。6.7托板承载力试验在对蝶形托板进行承载力试验时,将托板放到材料试验机上,在托板中心孔位置上放置相应的锚具,然后加载,加载速度为10~20kN/min,记录托板压缩量达到其高度30%之前的最大力即为托板承载力。5MT/T942—20057检验规则7.1检验分类产品检验分出厂检验和型式检验。7.2检验项目产品出厂检验和型式检验项目见表1。表1检验项目序号检验项目不合格分类技术要求试验方法检验类别出厂型式1外观质量C5.2、5.3目测√√2几何尺寸C5.2.2、5.46.4√√3锚具表面硬度B5.3.26.5√√4矿用锚索用钢绞线的最大力A5.2.16.2—√5锚索静载性能A5.1.26.3√√6抗拔力A5.1.36.6—√7托板承载力B5.46.7—√7.3出厂检验出厂检验各项应符合本标准规定,有不合格项目者不得出厂。7.4型式检验7.4.1有下列情况之一时,产品应进行型式检验:a)新产品或老产品转厂生产时;b)正式生产的产品在结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;c)正常生产的产品,每2年应进行1次型式