煤巷锚杆支护技术

2024-04-11

煤巷锚杆支护技术（精选6篇）

篇1：煤巷锚杆支护技术

矿区煤巷锚杆支护技术规范

第一章总则

1.1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的，旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展，为矿井实现安全高效创造良好条件。

1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论，在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。

指导思想是：解放思想，实事求是，因地制宜，积极推广应用。

工作原则是：以科学的理论依据为指导，以严谨的态度抓好设计、施工和管理。

1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷，包括：(1)回采巷道（运输巷，回风巷，开切眼，瓦排巷等）；(2)采区集中巷；(3)煤层大巷；

(4)各类煤巷交岔点和峒室。

1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前，必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数，包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则，不能进行锚杆支护设计。

1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程，充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行，即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。

1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求，并符合煤矿安全有关规定。否则，不能下井使用。

1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行，确保施工质量。

1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员，以及操作工人，都应进行锚杆支护技术培训。

1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按煤炭行业有关规定执行。

第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查

2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，必须在进行支护设计之前完成。

2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域，考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素，随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容

(1)巷道围岩岩性与强度

煤层厚度、倾角和强度；顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。

(2)围岩结构与地质构造

巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布，对围岩完整性的影响；巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系，以及对巷道围岩稳定性的影响程度。

(3)地应力

巷道原岩应力的大小和方向，与巷道轴线的夹角；巷道周围采动状况，以及采动对巷道围岩应力的影响程度。

(4)环境影响

巷道水文地质条件，涌水量，瓦斯涌出量，对围岩强度的影响程度，围岩的风化特性等。

(5)锚杆锚固力

用井下施工中要采用的锚杆，以端部锚固的方式，在顶板和两帮设计锚固长度范围内进行拉拔试验，锚固力满足设计要求时，方能在井下使用。

2.4 巷道围岩地质力学参数，包括地应力、围岩强度和围岩结构应采用先进的测试方法进行测试。目前根据国内外的技术水平和科研成果，应采用下列井下实测的方法确定。

(1)地应力可采用水压致裂法或应力解除法测量。

(2)巷道围岩强度可采用井下围岩强度测定装置直接在钻孔中测量，也可在井下巷道中取岩芯，在实验室制成岩样进行测量。

(3)围岩结构应采用巷道表面观察，钻孔取芯测量和钻孔窥视相结合的方法进行。

2.5 巷道围岩地质力学参数有一定的适用范围。当在一个地点获取的参数用于同一煤层的其它地点时，应进行充分的现场调研，以保证两地点条件的相似性。

2.6 当巷道围岩岩性、结构和应力条件发生较大变化时，如遇到大型地质构造，开采新的煤层，矿井开拓延伸至深部等，应对地质力学参数进行重新测定。

第三章煤巷锚杆支护设计

3.1 在巷道围岩地质力学测试与评估、现场调查的基础上进行锚杆支护设计。先提出锚杆支护初始设计，然后随井下施工进行进行矿压监测，信息反馈，以验证或修改初始设计。

3.2 锚杆支护初始设计可采用以下三种方法进行：(1)工程类比法：当一个地点的巷道锚杆支护设计通过井下施工和监测证明是合理的，在同一煤层类似尺寸的其它巷道，通过充分的现场调查和评估，证明两个地点在地质条件、围岩性质、应力场等方面是相似的，则第二个地点可参考第一个地点的锚杆支护设计。

(2)软件设计法：采用“潞安矿区煤巷锚杆支护设计软件LABOLT”设计或经公司认可的成熟的设计软件进行设计。必须保证输入软件的参数合理、准确、可靠。

(3)数值计算法：对于特殊条件的巷道，应采用数值计算单独进行设计，通过多方案比较，确定合理的锚杆支护初始设计。

3.3 锚杆支护初始设计应包括以下设计内容：

(1)巷道断面设计

(2)锚杆支护形式设计

(3)锚杆支护参数设计

(4)锚杆支护材料设计

(5)锚杆支护施工设计

(6)锚杆支护矿压监测设计

3.4巷道断面设计应考虑以下因素（煤巷断面一般采用矩形）：

(1)巷道内布置的最大设备尺寸；

(2)巷道内管线布置及行人要求；

(3)巷道内通风要求；

(4)巷道变形预留量。

3.5 锚杆支护形式有以下类型：

(1)单体锚杆支护；

(2)锚网支护；

(3)锚梁（带）支护；

(4)锚梁（带）网支护；

(5)锚梁（带）网锚索支护。

对于服务时间长的煤巷，根据需要还应进行喷浆。

3.6 对于煤顶巷道和全煤巷道，顶板采用高强度螺纹钢锚杆组合支护，加长锚固，锚索补强。巷帮支护也优先采用高强度螺纹钢锚杆组合支护，但可根据巷道围岩条件、使用要求选择其它锚杆形式。

3.7 锚杆支护参数设计包括以下内容：

(1)锚杆种类（高强度螺纹钢锚杆，普通圆钢锚杆，其它锚杆）

(2)锚杆直径；

(3)锚杆长度；

(4)锚杆密度（即锚杆间、排距）；

(5)锚固方式（端部锚固，部分锚固，加长锚固，全长锚固），锚固剂规格与数量；

(6)锚杆钻孔直径，当采用高强度螺纹钢锚杆时，钻孔直径与杆体直径之差应控制在6—10mm之间；

(7)锚杆角度，一般情况下顶板两角锚杆与垂线呈25±5º角，其余垂直顶板；两帮上部锚杆与水平线呈10º角；

(8)组合构件的规格和尺寸；

(9)锚索种类（树脂锚索，树脂注浆联合锚固锚索）；

(10)锚索直径；

(11)锚索孔直径与锚固方式，锚固剂规格与数量；

(12)锚索长度；

(13)锚索密度，即锚索间、排距；

(14)锚索组合构件规格和尺寸；

(15)锚索角度。

推荐的锚杆支护参数见表1。

表1 锚杆支护参数系列项

目系

列

锚杆长度

(m)1.6 1.8 2.0 2.2 2.4

锚杆直径

(mm)16 18 20 22

锚杆孔径

(mm)28

锚杆排距

(m)0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 锚杆间距

(m)0.7~1.5，每级相差0.1 锚索直径

(mm)15.24 锚索孔径

(mm)28 32 锚索有效长度

(m)5~10

3.8 锚杆支护初始设计文件包括以下内容

(1)巷道布置和地质条件。包括巷道所处位置，与周围其它巷道的关系，巷道顶、底板岩性分布，提供巷道布置图和地质柱状图；

(2)支护地点现场调查和地质力学评估结果；

(3)巷道的使用特征和断面设计结果；

(4)锚杆支护形式和参数，提供巷道支护布置图；

(5)锚杆支护材料型号、力学性能、指标和加工方法，提供锚杆支护材料清单；

(6)井下施工机具清单，施工工艺和技术要求，以及安全技术措施；

(7)矿压监测方法与内容，包括验证初始设计的综合监测和日常安全监测。说明监测站安设方法，仪器使用方法，提供矿压监测、测站布置图和所需仪器与物品清单；

(8)矿压监测反馈指标及指标数值，锚杆支护初始设计修改方法和原则。

第四章煤巷锚杆支护材料

4.1 锚杆支护材料包括锚杆杆体、锚固剂、托板、螺母，组合构件（钢筋托梁、钢带、网，锚索、锚具、锚索托板、锚索托梁）等，各构件的性能、强度与结构必须相匹配。

4.2 金属锚杆杆体符合以下规定：

(1)高强度螺纹钢锚杆杆体的屈服强度不低于400MPa，极限抗拉强度不低于600MPa，延伸率不低于17%；

(2)圆钢锚杆杆体的屈服强度不低于235MPa，抗拉强度不低于370MPa，延伸率不低于20%；

(3)锚杆杆尾螺纹应采用滚压加工工艺成型，螺纹公称直径应大于杆体公称直径2mm。

(4)锚杆杆体的不直度不大于3mm/m。

4.3 靠采煤工作面一侧的煤帮锚杆优先采用非金属锚杆（玻璃钢锚杆等）。当非金属锚杆不能满足要求时，方可采用金属锚杆。

4.4 树脂锚固剂：执行原煤炭工业部MT146.1-1995标准。

4.5 锚杆托板符合以下规定：

(1)金属托板形状为拱形，根据需要还应配用调心垫圈。

(2)托板的承载能力与杆体尾螺纹承载力相匹配。

(3)金属托板尺寸不小于100100mm，其厚度不小于5mm。

4.6 托梁符合以下规定：

(1)在一般条件下，优先选用钢筋托梁。在钢筋托梁不能满足要求时，使用W型钢带。

(2)钢筋托梁有两种规格，其一是在安装锚杆的部位焊接纵筋，用于巷道围岩条件较好的情况，钢筋托梁的宽度应与锚杆托板匹配（托板尺寸应大于托梁宽度20mm）；其二是在安装锚杆的部位焊接带孔钢板，用于巷道围岩较差的条件。

(3)钢筋托梁必须保证焊接质量。

(4)W型钢带执行煤炭行业MT/T 861-2000《矿用W钢带》标准。

4.7 网：巷道顶板网采用金属网。巷帮可根据条件选择不同类型和材料的网。

4.8 锚索应符合以下规定：

(1)锚索索体采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度不小于1860MPa，延伸率3%；

(2)锚索索体锚固端设置搅拌头和锚固剂堵头，以保证锚索锚固质量；

(3)锚索锚具的承载能力不小于索体的拉断载荷；

(4)锚索托板和托梁的承载能力与索体强度匹配；

(5)树脂锚固锚索的锚固长度不小于1200mm；

(6)注浆锚索所用的水泥标号不低于425#。

4.9 有关锚杆支护材料的其它事宜，见《潞安矿区煤巷锚杆支护材料系列与标准》。

第五章锚杆支护施工

5.1 锚杆支护施工前应做好一切准备工作，包括：

(1)编制掘进作业规程：施工前必须依据设计及有关资料编制详细的掘进作业规程，并按规定程序上报审批。

(2)支护材料：根据设计要求准备好施工所需的支护材料，并确保产品质量；

(3)施工机具：根据本矿巷道围岩条件，选择合适的锚杆机具（包括锚杆（索）钻机，钻杆、钻头、锚索张拉设备等），并保证产品质量和配件；

(4)培训：施工前必须对操作工人进行作业规程贯彻学习，使其熟练掌握施工工艺、技术要求和机具的操作方法，强调施工质量的重要性和保证措施。

5.2 井下施工时，必须严格按照锚杆支护设计要求进行，确保锚杆支护施工质量。

5.3 巷道掘进应符合以下规定：

(1)锚杆支护的煤巷优先采用掘进机掘进。若采用炮掘，必须进行合理的爆破参数设计，最大程度地减小爆破作业对巷道围岩稳定性的影响；

(2)巷道掘进断面按设计尺寸及有关要求进行，保证成形质量。

5.4 临时支护应符合以下规定：

(1)严禁在空顶下作业，必须按作业规程要求进行临时支护；

(2)优先选用具有一定初撑力的临时支护装置和先进可靠的临时支护方法。

5.5 锚杆必须紧跟掘进工作面及时支护，最大空顶距严格按作业规程要求执行。最小空顶距不得大于200mm。严禁留较大的空顶交给下一班。

5.6 锚杆钻孔应符合以下规定：

(1)钻孔前应根据设计要求和围岩情况定好孔位；

(2)钻孔直径应与锚杆杆体匹配。钻孔直径与螺纹钢锚杆杆体直径之差应控制在6-10mm之间；

(3)钻孔深度必须符合设计要求，不得超过允许的误差范围；

(4)钻孔轴线方向应符合设计要求，偏差应控制在5之内；

(5)钻孔中的煤粉或岩粉应按作业规程要求在安装锚杆前清理干净。

5.7 锚杆安装应符合以下规定：

(1)树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序。搅拌时间按不同型号和厂家要求严格控制，同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断；

(2)锚杆托板应紧贴托梁或煤（岩）壁，未接触部分必须楔紧、垫实；

(3)锚杆安装必须有一定的预紧力。高强度锚杆的安装扭矩不得小于100N•m；圆钢锚杆和玻璃钢锚杆的安装扭矩不得小于60 N•m；

(4)锚杆的外露长度不得大于50mm；

(5)锚杆间排距误差不得超过50mm。

5.8 钢筋托梁应尽量与巷道壁面保持良好接触。当巷道壁面不平整，钢筋托梁无法贴紧时，应采用背板材料垫实。

5.9 铺网应按设计要求进行。铺网时必须将网铺平拉紧，网片间连接牢固。

5.10 锚索安装应符合以下规定：(1)小孔径树脂锚固锚索钻孔直径不得大于28mm，其它要求同锚杆钻孔；

(2)锚索搅拌树脂药卷和托板安装的技术要求同锚杆安装；

(3)锚索安装必须施加一定的预紧力，预紧力控制在80~100kN；

(4)张拉锚索时要两人协作，张拉油缸应与钢绞线保持在同一轴线上，操作人员要避开张拉缸轴线方向，以保证安全；

(5)张拉时发现不合格锚索，必须在其附近补打合格锚索；

(6)张拉后，锚索的外露长度不得超过300mm；

(7)液压切割器使用时必须两人协作。采用专用套管将钢绞线套好，防止钢丝散落。切割时，切割器前方5m范围内不得站人；

(8)锚索间排距误差要求同锚杆。

5.11 掘进时形成的巷道超宽和超高应及时处理。可采用加长钢筋托梁、补打锚杆（索）等方法进行。

5.12 巷道地质条件发生变化时，应根据变化程度调整支护参数或采取应急措施及时处理。如加密锚杆、锚索，采用单体液压支柱或金属支架支护等。

第六章锚杆支护施工质量检测

6.1 锚杆支护几何参数应根据技术要求及时进行检测，检测内容、频度和要求如下：

(1)检测内容包括锚杆（索）的间、排距，锚杆（索）的安装角度，锚杆（索）外露长度等；

(2)当检测结果不符合要求时，应根据具体情况进行处理，并分析落实责任，属施工操作的问题，追究施工者的责任，务必使其及时改正。属技术措施不当，要及时修正；

(3)检测频度为每天一次，并做好相应的记录。

6.2 必须定期进行井下锚杆锚固力检测，检测内容、频度和要求如下：

(1)锚杆锚固力检测采用井下锚杆拉拔试验完成；

(2)锚固力检测抽样率为1%。每300根顶（帮）锚杆抽样一组（3根）进行检查。不足300根时，按300根考虑。拉拔加载至锚杆锚固力设计值的90%为止；

(3)锚杆锚固质量合格条件为：被检测的3根锚杆都应符合要求。若有1根不合格，再抽样一组（3根）。再不合要求，必须组织有关人员研究锚杆施工质量不合格的原因，并采取相应的处理措施；

(4)锚杆拉拔试验应遵守下列规定：

① 锚杆拉拔计在试验过程中必须固定牢靠；

② 拉拔锚杆时，拉拔装置正对下方附近严禁站人；

③ 锚杆杆端直径一旦出现颈缩时，应及时卸载。

(5)锚杆拉拔试验后，应及时重新拧紧螺母。如果锚杆失效，应及时补打锚杆；

6.3 在下列情况下，应做相应的拉拔试验：

（1）锚杆支护设计发生变更；（2）锚杆支护材料发生变更；（3）巷道围岩地质条件发生较大变化，如遇断层、破碎带、褶曲等地质构造；（4）巷道顶板出现较大淋水。

6.4 必须进行锚杆预紧力检查。检查内容、频率和要求如下：(1)锚杆预紧力检查采用力矩扳手；

(2)每小班抽样一组（3根），每根锚杆螺母拧紧力矩应符合技术要求；

(3)若其中一个螺母扭矩不合格，将其重新拧紧即可；若有2个或2个以上不合格，应将本班安装的所有螺母重新拧紧一遍。

第七章锚杆支护矿压监测

7.1 所有采用锚杆支护的巷道都应进行矿压监测，以了解巷道围岩变形、破坏状况，锚杆（索）受力分布状况。

7.2 井下进行矿压监测前，应做好以下准备工作：

(1)组织好矿压监测队伍，要求对监测工作认真负责，并具有一定锚杆支护知识和经验；

(2)按设计要求的规格和数量准备好所需监测仪器和测站安设所需物品；

(3)准备好矿压监测所需的记录表格；

(4)对监测工进行技术培训，使其掌握测站安设方法和仪器的使用和操作方法。

7.3 对于施工巷道（全长）矿压监测分为两种方法：

一是综合监测，用于验证和修改锚杆支护初始设计；二是日常监测，用于监测巷道安全状况。

7.4 综合监测应符合以下规定：

(1)综合监测内容包括巷道表面位移、顶板离层和锚杆（索）受力状况；

(2)每条锚杆支护巷道应根据其围岩条件和长度设计2-3个测站。当巷道尺寸或掘进工艺改变，或观察到围岩地质条件发生变化时，应根据变化情况增加测站个数；

(3)每个测站的位置、仪器分布绘图标明，并详细注明相关的地质与生产条件。每个测站都应设定专门的编号，以便用于读数时识别；

(4)观测频度：每周1-2次。若遇到特殊情况，适当增加观测次数；

(5)监测结果与记录说明必须由专人保存，方便以后使用。

7.5 日常监测应符合以下规定：

(1)日常监测内容包括巷道表面位移和顶板离层；

(2)巷道表面位移每100-150m设置一个测站。顶板离层每30-50m安设一个顶板离层指示仪。当巷道尺寸、掘进工艺或围岩地质条件发生变化时，应根据具体条件调整测站数。每个巷道交岔点要安设顶板离层指示仪，同一条巷道内只能安装同一种型号顶板离层指示仪；

(3)测站分布应绘图标明。每个测站都应设定专门的编号，以便读数和记录；

(4)观测频度应满足以下要求： ① 巷道表面位移观测频度同综合测站；

② 顶板离层仪在距掘进工作面50m内观测离层值，每班1—2次，在50m以外，除非离层仍有明显增长的趋势，一般可停止测读具体数据，改为观察两个刻度坠的颜色。

(5)监测结果由专人保存，以备后用。

7.6 巷道表面位移监测应满足以下要求：

(1)巷道表面位移监测内容包括顶底板相对移近量、两帮相对移近量、顶板下沉量、底臌量和帮位移量；

(2)采用测枪、测杆或其它有效仪器进行巷道表面位移监测；

(3)一般采用十字布点法安设测站，每个测站应安装两个监测断面。基点应安设牢固，防止在监测过程中脱落。

7.7 巷道顶板离层监测应满足以下要求：

(1)采用顶板离层指示仪监测顶板离层；

(2)顶板离层指示仪的安设应尽可能靠近掘进工作面；

(3)顶板离层指示仪应安设在巷道的中部；

(4)双基点顶板离层指示仪浅基点应固定在锚杆端部位置，深基点一般应固定在巷道顶板以上7m的位置；

(5)所有存在缺陷、表面模糊不清或超出量程范围的离层指示仪应立即更换，新指示仪应安装在同一孔和同一高度上。如果不可能安装在同一钻孔中，应靠近原位置钻一新孔。原指示仪更换后，要记录其读值，并标明其已被更换。

7.8 锚杆（索）受力监测应满足以下要求：

(1)采用测力锚杆监测部分、加长或全长锚固锚杆受力。采用锚杆（索）测力计监测端部锚固锚杆和锚索受力；

(2)锚杆受力监测仪器应在巷道支护施工过程中安设；

(3)一个观测断面上的所有锚杆位置都应布置测力锚杆或在锚杆（索）上安装测力计，以全面了解锚杆（索）受力分布状况；

(4)每个测站的每根测力锚杆或每个锚杆（索）测力计都应有专门的标号，以便记录读数。

7.9 矿压监测数据处理与信息反馈应满足以下要求：

(1)应及时处理和分析已有的矿压监测数据；

(2)将已获取的矿压监测数据与信息反馈指标相比较，判断锚杆支护初始设计是否合理。需要修改时，提出修改意见；

(3)锚杆支护设计修改准则主要有以下几条：

① 当锚固区内顶板离层值超限时，应增加锚杆密度或强度；

② 当锚固区外顶板离层值超限时，应增加锚杆长度或增设锚索；

③ 当锚杆受力超过反馈指标时，应增加锚杆直径或增加锚杆密度；

④ 当两帮移近量超限时，应根据具体条件增加帮锚杆密度、长度或直径。

(4)当发现顶板离层或巷道表面位移速度急剧增加时，应召集有关人员分析原因，并及时采取相应的安全措施。

第八章锚杆支护管理

8.1 为保证锚杆支护技术的健康发展，必须认真加强锚杆支护管理。加强锚杆支护管理首要是落实好各级相关人员的安全生产责任制。努力提高技术水平和管理水平。公司主要分管领导应责成有关业务处室健全和落实好锚杆支护技术的相关责任制，整体协调全公司锚杆支护技术、材料、机具、施工和管理工作。深入到各矿进行监督和检查，促进全公司煤巷锚杆支护技术的健康发展。

8.2 各矿应建立健全本矿锚杆支护技术推广应用的管理办法和管理制度。从矿主要分管领导到相关科队和相关岗位人员，都必须认真遵守。

(1)现场调查与巷道围岩地质力学评估。应指派有关生产科室安排2-3名有较为丰富的地质和锚杆支护经验的技术人员进行该项工作。依据事先经矿总工审批制定的《调查与评估方案》进行，必须认真负责，确保提供的信息和参数比较全面、准确、可靠。调查与评估结束时，应提交《现场调查与巷道围岩地质力学评估》报告，评估人应在报告上签字。

(2)锚杆支护设计。锚杆支护设计可分为采区、采煤工作面或单项工程三种类型。各矿生产科应由较为丰富的锚杆支护知识和设计经验的掘进主管技术人员进行锚杆支护设计。熟练掌握“潞安矿区煤巷锚杆支护设计软件LABOLT1.0”或其它先进设计软件的应用。根据《调查与评估报告》及有关资料，进行初始设计。设计人员必须在初始设计说明书上签字后提交矿总工程师组织讨论、审查和修改，最后形成正式的锚杆支护设计，有关领导和人员签字后方可交付施工队进行作业规程编制。

(3)锚杆支护施工。施工前施工队技术主管应结合三大规程对施工工人进行技术培训。并应认真检查支护材料、施工机具和监测仪器等是否齐备，产品质量是否符合设计要求，杜绝不合格产品下井。井下施工开始后，还应进行现场技术指导，及时解决井下出现的技术问题。

(4)锚杆支护施工质量检测。各矿施工队每生产班必须设专人进行锚杆支护施工质量检测验收工作。检测验收人员应具有一定的锚杆支护知识和实践经验，工作认真负责，按照矿统一的检测验收标准要求完成锚杆支护几何参数、锚固力、预紧力以及顶板离层指示仪等的检测。每次检测都应填写检测表，由队技术主管汇总上报。具体表格形式和上报程序由各矿确定。并加强业务人员检查力度，若有不合格现象出现，应组织有关人员分析、讨论，并及时采取有效措施进行处理。

(5)矿压监测。各矿生产科必须设立锚杆支护矿压监测小组，建立健全监测内容和管理制度。认真做好日常的综合监测工作和落实好施工队日常监测工作。监测人员应具有较为丰富的锚杆支护知识和矿压监测经验，工作认真负责，实事求是。熟练掌握“潞安矿区煤巷锚杆支护矿压监测软件LAMD，VERSION1.0”或其它先进监测软件的应用。监测小组的主要任务和责任如下：

① 按照要求完成全矿井在用和施工中的锚杆支护巷道的矿压监测工作；

② 及时进行综合和日常监测数据的收集和处理，定期提交矿压监测阶段报告，监测人员应在报告上签字； ③ 收集井下各地点各类人员反映的矿压监测信息；

④ 当矿压监测结果表明设计需要修改时，应及时按程序汇报，由矿总工程师组织相关人员进行讨论、分析，确定修改方案，形成《修改补充设计》。有关人员签字确定后方可进行作业规程修改补充措施，再在井下实施；

⑤ 遇到矿压监测数据出现异常，应立即向业务科长和矿总工程师汇报，及时分析原因，采取有效的处理措施。

8.3 锚杆支护用品管理

(1)锚杆支护用品包括：支护材料，施工机具与设备，监测仪器。

(2)锚杆支护用品的型号、规格和性能必须满足设计要求。产品还必须有以下证件：

① 产品合格证；

② 国家或行业权威质检单位的检测报告（或鉴定证书）；

③ 煤矿安全标志。

(3)支护用品按管理程序和管理制度入库和发放使用时，有关部门和使用单位，必须认真按设计要求对支护用品进行检查验收。发现不合格、过期变质的支护用品一律退回，杜绝伪劣产品下井。同时应认真填写验收记录。

(4)应责成有关部门定期对本矿所有支护用品的保管和运输等环节的管理状况进行检查，严防保管和运输过程中的损失和损坏。

第九章锚杆支护技术培训

9.1 凡与煤巷锚杆支护技术有关的管理、技术、施工人员都应进行技术培训。

9.2 领导与管理人员培训领导与管理人员应参加与其工作有关的培训，主要内容包括：

(1)国内外锚杆支护技术现状与发展趋势；

(2)锚杆支护作用原理；

(3)巷道围岩地质力学参数测试的重要性和必要性，以及基本测试方法和内容；

(4)锚杆支护设计方法简介；

(5)锚杆支护材料简介；

(6)国内外锚杆支护施工机具概况，常用的机具简介；

(7)锚杆支护施工质量的重要性，质量检测的必要性，以及检测内容；

(8)锚杆支护矿压监测的重要性和必要性，一般的监测方法和仪器简介；

(9)锚杆支护技术经济效益分析。

9.3 技术人员培训技术人员负责与锚杆支护有关的技术工作，必须经过1-2周全面、系统的技术培训，培训合格后方可从事锚杆支护技术工作。培训内容主要包括：

(1)岩石力学基本知识；

(2)巷道围岩地质力学测试内容、原理、方法，测试仪器介绍，数据处理和评估方法；

(3)锚杆支护与棚式支架支护原理的区别，常用的锚杆支护理论，锚杆与围岩相互作用关系；

(4)常用的锚杆支护设计方法，全面、详细的动态信息设计法介绍，煤巷锚杆支护设计软件详细培训，包括软件的组成、功能、操作方法、注意事项等；

(5)锚杆支护材料的种类、型号规格、力学性能和指标，支护材料质量检测方法与标准；(6)国内外主要锚杆支护机具的型号、规格、性能、指标，锚杆机具的适用条件，使用中的注意事项；

(7)锚杆支护施工工艺，包括施工前的准备，井下施工工艺，技术要求，安全技术措施等；

(8)锚杆支护施工质量检测内容、方法，检测仪器的使用方法和检测标准；

(9)锚杆支护矿压监测，包括监测方法、内容，测站布置和监测仪器的使用方法。锚杆支护监测软件的详细培训，信息反馈指标，验证和修改初始设计的准则；

(10)锚杆支护效果分析，经济效益统计、比较、计算。

9.4 施工人员培训

施工人员的培训内容主要与现场操作有关。培训内容有以下方面：（1）锚杆支护的基本作用原理；

（2）井下使用的锚杆支护材料种类、型号、性能简介；

（3）全面、系统的锚杆支护施工工艺、技术要求和安全技术措施培训。机具的性能和操作方法，机具的保护与维修；

（4）锚杆支护施工质量的标准要求极其重要性，劣质工程的危害性；

（5）锚杆支护施工质量检测的重要性，一般质量检测方法和检测仪器的使用方法；（6）锚杆支护矿压监测的重要性，测站和监测仪器的保护，简单监测仪器的用途和使用方法。

9.5加强培训工作

（1）领导及管理人员的培训由公司按培训计划安排；（2）技术人员的培训由各矿培训计划安排；（3）施工人员的培训由各施工队安排；（4）各级培训都应做好培训记录；

（5）施工人员并应结合培训考试，做到持证上岗。

附

录：

本规范主要名词解释

(1)煤巷：煤层巷道，在煤层中掘进的巷道。

(2)岩石顶板煤巷：沿煤层顶板掘进，顶板为岩层的煤巷。

(3)煤层底板煤巷：沿煤层底板掘进，顶板为煤层的煤巷。

(4)全煤巷道：在煤层中掘进，顶板和两帮全部为煤层的煤巷。

(5)锚杆：对巷道围岩起锚固作用的一套构件，包括杆体、锚固剂、托板和螺母等。

(6)锚杆支护：以锚杆为主要支护构件，配合其他构件和补强手段的支护方式。包括单体锚杆支护，锚网支护，锚网梁（带）支护，锚网梁（带）锚索支护等。

(7)端部锚固：锚杆锚固长度不大于锚杆有效长度的1/3。

(8)部分锚固：锚杆锚固长度介于锚杆有效长度的1/3与1/2之间。

(9)加长锚固：锚杆锚固长度介于锚杆有效长度的1/2与锚杆有效长度的90%之间。

(10)全长锚固：锚杆锚固长度不小于锚杆有效长度的90%。

(11)杆体屈服载荷：锚杆杆体屈服时承受的拉力（kN）。

(12)杆体破断载荷：锚杆杆体断裂时所能承受的极限拉力（kN）。

(13)锚杆锚固力：锚杆在拉拔试验中承受的最大拉力（kN）。

(14)锚杆预紧力：安装锚杆时所施加的紧固力（kN）。(15)锚杆工作阻力：锚杆在支护状态下承受的载荷（kN）。

篇2：煤巷锚杆支护技术

第一章地质保障

第一条

对于锚杆支护初始设计所需的地质钻孔、顶底板岩性、构造、水文地质条件、临近层开采情况、周边巷道实测岩性柱状图等地质资料由地质测量科负责提供，工程设计科、生产技术一、二科、安监处共同确定需要提供的地质资料范围，并在地质测量科提供的相关资料清单上会签，掘进副总、地测副总审核，总工程师批准。

第二条

进行锚杆支护初始设计支护参数选择前，应重点分析煤层顶板以上20m范围内煤层及煤线赋存情况，以确保锚杆（索）生根在稳定岩层中。

第三条

根据已有地质资料对于局部区域地质资料掌握不清且无法进行补勘的，经总工程师专题会议研究批准后，锚杆支护初始设计在初始验证施工中，由地质测量科安排取芯进行岩性鉴定，以获得真实的顶板20m范围内的岩性资料用于验证或修改初始设计。

第四条

施工单位打锚索孔观察收集迎头顶板岩性状况时，对于实际岩性较地质预测资料变化较大的，必须现场立即电话汇报地质测量科和生产技术二科，生产技术二科根据岩性的变化立即安排掘进施工单位对锚杆支护参数进行调整；对于岩性与地质预测资料基本一致的，掘进施工单位兼职地质技术员于探测当日将岩性资料报单位技术主管审核，经单位技术主管审核签字后存档备查。地质测量科、生产技术二科、安监处工程技术人员或管理人员以及在该掘进头跟班或到该掘进头跑头的安监员、测气员、放炮员、防突员等四大员中必须有一人作为兼职监督员，监督掘进施工单位当班的顶板岩性状况探测工作。

第五条

地质测量科地质专业人员必须及时对施工巷道进行准确、全面的地质调查和分析，及时处理施工单位兼职地质技术员反馈来的地质信息。对于施工单位反馈的地质信息有疑问的，必须亲临现场进行地质调查，并安排进行顶板岩性的再探测，现场校核顶板岩性。

第六条井下地质情况复杂、地质人员有疑问的由地测副总工程师带队进行现场调查会诊，保证顶板岩性等地质资料收集准确。

第二章支护设计

第七条

支护设计可委托具有资质的科研院所负责设计或矿安全生产技术部门联合自行设计。初始支护设计经矿总工程师组织会审批准后巷道方可施工。

第八条

锚杆支护设计必须采用以实测为基础的动态反馈设计法，并严格遵循“地质力学评估→初始设计→井下监测→信息反馈→验证和修改→正式设计”的设计步骤。

第九条

初始设计经过验证和修改后作为正式设计在本巷道实施，也可供类似条件下的其他巷道进行初始设计时参考。

第十条

锚杆支护设计中，有关力学参数和支护材料必须满足以下要求：

（一）顶部锚杆预紧力矩不得小于180N.m，帮部锚杆预紧力矩不得小于100N.m(帮部采用玻璃钢锚杆的预紧力矩不得小于60N.m)；锚索安装预紧力不得小于90KN。

（二）锚杆设计锚固力顶部不得小于120KN、帮部不得小于60 KN，但不应大于杆体屈服强度，或不大于杆体破断载荷的80％；锚索设计锚固力不得小于250KN。

（三）锚杆应优先选用碟型预应力托盘(厚度≥10mm)及其配套附件。

（四）锚杆螺母优先选用可实现快速安装的扭矩螺母。

（五）钢带应根据现场具体情况选用M型钢带、梯型钢带、W型钢带，钢带与托盘的组合抗穿透强度应与锚杆设计锚固力相匹配。

（六）网片应优先选用菱形金属网，也可选用符合相应技术标准的经纬金属网及其它材料和形式的网。

第十一条

在复合顶板厚度超过3m的煤巷或遇岩层变化锚杆不能打到坚硬岩层的煤巷，设计时必须采用补打锚索配合槽钢梁的支护方式，且锚索锚固段必须深入到稳定岩层里不少于1200mm。

第十二条

锚杆支护初始设计、正式设计的重要内容必须编入作业规程（或施工安全技术措施），并明确规定锚杆（锚索）

4以减小对巷道围岩的破坏，保证巷道成形质量。

第二十五条

施工过程中巷道断面（宽度、高度）超过设计断面300mm以上时，根据现场情况可采用补打锚杆（锚索）或支撑式支护（点柱、挑棚、U型钢棚、工字钢棚等）或者以上两种组合方式综合等补强支护措施，补强支护设计由生产技术二科下达业务联系书并安排施工单位组织实施。

第二十六条

锚杆（索）安装前，应检查树脂锚固剂性状。严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。

第二十七条

为保证锚杆（索）角度和施工质量，锚杆索施工打眼必须使用液压、风动锚杆锚索钻机；条件受限时可使用风锤打眼，但必须编制补充措施会审并经总工程师批准后方可实施。

第二十八条

采用锚杆、锚索支护巷道，施工严格按作业规程（或施工安全技术措施）和质量标准操作，锚杆（索）的预紧力矩（或预紧力）、锚固力必须达到设计值及以上。

第二十九条

安装树脂锚杆前，一定要用净水将锚杆孔的锚固段冲洗干净，以去掉孔底锚固段的糊状岩粉；同时必须严格按设计要求的顺序和数量在锚杆孔中放臵树脂锚固剂。

第三十条

搅拌树脂锚固剂时，必须严格按作业规程（或施工安全技术措施）规定的时间掌握搅拌时间和胶凝等待时间，安装时造成杆体再次转动的，必须重新补打锚杆（索）。

第三十一条

顶部、帮锚锚杆使用扭矩螺帽快速安装工艺，安装时先将树脂药卷轻轻地推入孔口，然后用锚杆尾部顶住药卷轻轻送入孔底，最后开动锚杆机进行正向旋转搅拌，以使锚杆锚固段的反向麻花将药卷固化剂与加速剂均匀拌合在一起，严禁自孔口就边搅拌边将锚杆推进至孔底，保证锚杆安装质量。

第三十二条

锚杆在使用锚杆机安装完毕后1~2小时必须使用力矩扳手进行二次复拧紧固；锚索张拉必须采用风动或液压涨拉机具，锚索涨拉机具采用综掘机液压系统时必须对液压系统进行必要的改造，确保其达到规程措施规定的张拉预紧额定压力。锚索预紧力的最低值不小于设计预紧力，发现工作载荷低于预紧力应及时二次涨拉。

第三十三条

顶板锚杆应紧跟迎头施工，严禁空顶作业。顶板锚索需要滞后迎头施工的，必须根据顶板岩性情况编制专门安全技术措施贯彻实施；顶板锚杆、锚索施工时打一个眼后，必须立即安装一根锚杆、锚索，防止顶板离层破坏，以保持顶板的完整性。帮部锚杆支护可根据煤（岩）层条件适当滞后，但煤巷滞后迎头不得超过2排，半煤岩巷滞后迎头不得超过4排。

第三十四条

在锚杆支护作业时，如遇放煤炮、顶底板及两帮移近量显著增加、底板出现较大底鼓、顶板出现淋水或淋水加大、围岩层（节）理发育、突发性片帮掉渣、巷道不易成型、钻眼速度异常等情况，应立即停止作业并及时向有关部门汇报，采取加强支护措施后方可继续作业。

第三十五条

在特殊困难条件下采用锚杆支护时，要进行可

8据需记录备案，并标记挂牌管理（标明试验日期、试验技术参数、试验单位及试验人员等）。

（五）特殊条件下须加强现场检测，当巷道顶板出现淋水、遇见地质构造或巷道围岩发现明显变化、锚固剂有异常时，必须进行锚杆、锚索拉拔力测试。

第四十二条

锚杆施工质量检查标准如下：

（一）锚杆间排距误差不超过设计值±100m；

（二）锚杆孔深度偏差0～+30mm，螺母外锚杆外露长度15～50mm；

（三）锚杆预紧力矩（用力矩板手抽查）要不低于设计预紧力矩；

（四）锚杆锚固力（用锚杆拉力计抽查）要不低于设计锚固力；

（五）托板必须紧贴顶帮；顶帮凹凸不平时难以与顶帮密切接触的，必须加木垫板使之紧贴顶帮；

（六）锚杆角度（用半圆仪检查），允许偏差±5度。第四十三条锚索施工质量检查标准如下：

（一）锚索间距偏差控制在±100mm；

（二）锚索外露长度不大于300mm；

（三）锚索安装角度（用半圆仪检查）允许偏差±10度；

（四）锚索张拉预紧力（采用风动或液压锚索张拉机具张拉）要不低于设计预紧力；

（五）锚索托盘或槽钢梁必须紧贴顶（帮）；顶帮凹凸不平时难以与顶帮密切接触的，必须加木垫板或将槽钢梁事先采用风动或液压装臵将其压弯后再行定位打眼安装，并确保使之紧贴顶帮。

第四十四条进行锚杆、锚索拉拔力、破坏试验，必须制定详细的试验办法及安全措施，报矿总工程师批准后执行。

第七章矿压监测及监管

第四十五条

矿成立锚杆支护矿压观测小组，组长为采掘副总工程师和地质副总工程师，副组长为生产技术一二科、地质测量科负责人，成员为生产技术一二科、地质测量科全体人员、安监处、调度一二所等单位的相关人员、采掘区队长和工程技术人员，负责对锚杆支护巷道进行矿压观测、数据收集及分析；通过综合监测验证初始设计，为评估支护效果提供数据；进行日常监测以便及时发现异常情况，确保支护安全。矿压观测小组在生产技术一、二科设臵矿压观测管理办公室，负责具体指导观测方案的实施、数据收集、汇总、上报、备案，以及矿压观测工作的考核、责任追究等工作，负责对当月煤巷锚杆支护的安全状况进行评估并形成评估报告。

第四十六条

日常监测方案由生产技术一、二科负责制定，并在作业规程中明确规定。监测仪器的现场安装由掘进施工单位负责按技术要求实施。生产技术一、二科负责监测仪器的现场安装、技术要求、测读方法等的培训及指导。

112训三个月，生产技术一、二科科长行政记过处分。

（六）私自发放、使用不符合集团公司企业标准或现场使用未按规程措施规定的支护材料，给予直接责任人离岗培训三个月，物资管理科科长、掘进区队长行政记过处分。

（七）因管理责任造成安全质量事故或冒顶堵人三人及以上事故，按照矿一号文严肃处理。

第五十二条

对于发生无设计施工、不按设计施工、不按设计供给支护材料、不按规定进行支护监测、不按规定进行顶板岩性探测等情况，由总工程师按事故组织追查处理。

第五十三条煤巷锚杆支护地质管理工作每查出一处不合格，罚施工单位责任人和技术负责人（技术主管）各300元，罚施工单位500元。

第五十四条

矿压观测数据及锚杆支护检测报告填写不规范，罚责任人200元，罚责任单位负责人500元；矿压观测数据及锚杆支护检测报告每迟报或漏报一次罚责任人200元、责任单位1000元；矿压观测数据及锚杆支护检测报告不属实或数据造假、未进行观测或检查而虚报数据或瞒报有关数据的，由分管副总工程师组织追查，给予直接责任人送“三违”学习班、离岗培训一个月或开除留用一年处分并罚款1000元，罚责任单位负责人1500元，罚责任单位10000元；对于未按规定安设测站和超距离安设测站的，每处罚责任单位10000元，并限期两天内补设测站；对损坏、丢失矿压监测仪器和牌板的，每处罚责任人300元、罚施工单位技术负责人（技术主管）500元，责任单位2000元。

第五十五条

锚杆（索）施工质量检查验收中，对于锚杆每一小项不合格罚责任人100元，对于锚索每一小项不合格罚责任人500元；同时对于掘进施工单位当班质量验收员处以1000元罚款。

第五十六条

篇3：煤巷锚杆支护技术研究现状

煤炭是目前我国国民经济赖以生存和发展的最主要能源。2008年中国煤炭产量27.16亿吨,创历史最高水平,即世界第一位。随着国民经济快速发展,我国经济进入重工业化阶段,处于工业化中期和新一轮经济周期的上升期。随着国民经济将持续保持适度的发展速度,主要耗煤行业的一些基建项目也将陆续投产,将增加对煤炭的需求。

1 实例分析

XX矿IV528工作面为XX矿IV水平首采工作面。IV水平开采的5煤及其顶底板与已经开采或现开采煤层地质条件存在明显差别。具体困难表现为:煤质软,f<1.5,工作面处于深部褶曲构造带,构造应力集中,煤层裂隙发育;顶底板皆为软岩,行道维护困难。直接顶为深灰~灰色块状、破碎的松软泥岩,平均3.2m;煤层直接底为灰~深灰色致密块状泥岩,平均6.5m;工作面机风巷原设计支护形式为锚带网支护,由于在施工过程中地压大,巷道变形严重,两巷支护不得不改为“U”型钢棚支护;回采巷道在掘进施工中,巷道倾角和煤层倾角较大,掘进施工困难,严重制约支护工艺过程和掘进进度;煤层埋藏深,该工作面为深部区域,工作面切眼标高为-500m,最低标高为-730m,原岩应力大,裂隙、断层发育,对掘进造成较为严重影响。因此,对IV52采区“三软”煤层的巷道支护技术进行综合研究,是确保回采工作面安全、高效生产的配套技术,无论从技术、经济或社会效益上都具有极其重要的意义。

2 国内外研究现状

2.1 国外锚杆支护研究现状

自从19世纪末期英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡起,锚杆支护方法逐渐被广泛应用于水利、交通、矿山等岩土工程领域,此后锚杆支护技术得以改进和提高,锚杆支护理论也不断得到完善和发展。1912年,德国谢列兹矿最先将锚杆支护技术应用于地下巷道的围岩控制。20世纪40年代以后,锚杆支护技术发展迅速,现已成为世界主要产煤国家煤矿的主要支护形式。

美国、澳大利亚因煤层赋存条件好,巷道全部采用锚杆支护,处于世界领先水平。欧洲一些主要产煤国家,过去巷道中主要采用金属支架支护,随着巷道维护日益困难和支护成本的增加,各国均在积极发展锚杆支护。英国是锚杆支护发展最快的国家之一,在20世纪八十年代以前,英国煤矿90%以上都采用金属支架支护,由于回采工作面单产及效率低下,支护成本过高,造成严重亏损。1987年英国从澳大利亚引进了锚杆支护技术以后,煤巷锚杆支护得到了迅猛发展,1994年在巷道支护中的比重已达到80%以上。

澳大利亚是世界主要产煤国之一,煤炭储量极为丰富,位居美国、中国之后排世界第三位。其中使用最多的是树脂锚杆,占锚杆使用量的98%。澳大利亚主要推广全长树脂锚杆,其锚杆强度较高,并且锚杆参数设计方法有独到之处,将地质调研、设计、施工、监测、信息反馈等相互关联、相互制约的各部分作为一个系统工程进行考察,使他们形成一个有机的整体,形成了锚杆支护设计的系统设计方法。

总结国外的锚杆发展经验,主要有以下几个特点:(1)发展适合本国巷道围岩地质及生产条件的锚杆类型。美国主要以树脂锚杆、机械及摩擦式锚杆作为主要的适用类型。澳大利亚及英国则以全长树脂锚杆作为主要发展方向,德国除了发展树脂锚杆外,还大力发展可伸长锚杆。俄罗斯则是多种类型兼用。(2)国外锚杆日益朝着高强度及超高强度的方向发展。其主要有两种发展途径:一是研制强度较高和具有较好延伸率的锚杆材料。二是继续加大锚杆直径。(3)继续完善锚杆施工配套机具也是促进各国锚杆技术发展的重要原因。掘锚一体机的发展为巷道掘进和锚杆施工创造了极为有利的条件。(4)建立一套适合自身条件的锚杆支护设计方法。目前,新奥法、收敛约束法在国际上较为流行,澳大利亚、英国等国家在从分考虑水平地应力作用的条件下,采用了“地质力学评估-计算机数值模拟进行初始设计-现场施工、监测-信息反馈、修改完善设计”的设计方法。(5)完善锚杆支护监测系统。锚杆支护是一种隐蔽性很强的工具,只有完善锚杆支护监测系统才能保证锚杆支护巷道的安全可靠性。

2.2 国内锚杆支护研究现状

我国的锚杆支护技术研究开始于1956年,至今已有50多年的历史。60年代锚杆支护开始进入采区,由于煤层巷道围岩松软,受采动影响后围岩变形量很大,对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论及支护工具不够完善,因而发展较慢。1995年国有重点煤矿当年新掘进巷道中锚杆支护所占比重为28.19%,其中岩巷占57.2%,半煤巷中占30.07%,煤巷中占15.15%。

我国的煤巷锚杆支护在发展工程中取得了以下宝贵的经验及成果:(1)锚杆研制方面积累了丰富的经验。能采用多种材料制作各种形式的适用于不同条件的锚杆。目前能够生产出木锚杆、竹锚杆等,为扩大锚杆的应用范围提供了必要的基础。(2)研究出了适用于不同围岩条件的锚固方式,如端头锚固、全长锚固等。(3)能够根据不同的巷道类型采用不同的锚杆支护形式。当围岩稳定性类别为Ⅰ、Ⅱ类时,可用单锚。Ⅲ、Ⅳ类时采用组合锚杆,包括锚网梁组合支护和架锚杆组合支护等。Ⅴ类巷道可采用联合支护,也可试验高强、超高强锚杆支护系统。(4)锚杆施工机具不断改进。机械化施工是提高锚杆支护效果和普及应用程度的重要因素之一,是提高施工速度、保证工程质量、减轻劳动强度以及改善劳动条件等有效途径,因此,锚杆机具的改进一直受到重视,高新科技不断得到应用。(5)锚杆监测技术得到了完善,顶板离层指示仪能够测定锚杆锚固范围以及离层情况,锚杆拉力计、托盘式压力盒、传感器以及空芯锚杆等可对锚杆锚固力及轴向力进行测量,为巷道锚杆支护设计提供了直接的依据。

2.3 大倾角煤巷锚杆支护技术研究现状

近年来,我国不少煤矿遇到了大倾角煤巷难以维护的问题,大倾角煤巷锚杆支护技术与普通煤巷锚杆支护有许多相似之处,但也存在一定的区别。大倾角的煤巷,由于上帮的支护体受重力作用,原始应力的重新分布导致的水平侧压力作用,引起巷道两帮的变形和底臌,尤其是上帮及靠近上帮底角附近变形严重,使巷道发生非对称变形。而存在滑面和层理发育的巷道变形更快,从而导致巷道失稳,进而引起片帮。

摘要：随着煤炭的不断开采,浅部、易开采的煤层已所剩无几,因而需要有新的巷道支护理论与技术来指导巷道维护,确保煤炭的安全生产。

篇4：煤巷锚杆支护技术研究

关键词：煤巷锚杆锚索支护技术

0 引言

煤巷树脂锚杆是指对岩层及煤层起锚固作用、维护围岩稳定的杆状结构物及附件，其种类和结构繁杂多样，但各矿井一般都将其作为简单材料，分散加工，规模小质量不稳定，使用效果差，根本原因在于对锚杆加工要求和结构必须具备的基本性能不清楚。随着这一技术的推广应用和普及，客观上要求提高锚杆整体性能及加工精度，特别是困难复杂条件下应用该项技术对锚杆的性能提出了更高的要求，把锚杆作为一种简单的支护材料已不适应全面推广这一新技术的要求，必须使锚杆加工系列化、规范化、标准化，只有高性能的成套锚杆才可能满足地质条件复杂多变的需求。

1 高性能(预拉力)锚杆支护

锚杆结构和加工性能如何规范是十分重要的技术问题，针对目前锚杆加工、使用中存在的缺陷和问题，笔者提出高性能锚杆的概念，它是指杆体材质符合高强度、延伸率要求、附件完整、整体强度和几何尺寸匹配、能够满足钻机连续一体化安装并实现预拉力的新型锚杆。

目前煤巷推广使用的一种高性能锚杆有如下特点：①采用20MnSi无纵筋左旋螺纹钢加工，其强度和延伸率都符合高强度锚杆对材质的要求，材质优良，取材方便，杆体表面凸纹能够满足搅拌阻力和锚固要求，不必二次加工；②外端螺纹部采用低强度损失加工新工艺，螺母、托盘、钢带等附件尺寸匹配、强度相当；③双重减摩措施，保证实现预拉力(初锚力)，并调整锚杆外端受力；④扭矩螺母实现快速机械安装结构；⑤有醒目的标志直观显示安装施工质量。⑥配套的新型附件性能优越，包括顶板用M型钢带和帮用的Ⅱ型轻型带钢，前者是针对W型钢带易撕裂、抗弯模量小的缺陷，经过断面形状优化产生的高翼缘结构；后者是针对钢筋梯子梁焊点不牢，整体性差，与围岩接触困难的缺陷而开发出来的，用料省，整体力学性能好，它们都属于更新换代产品，有多种规格和多个系列。为了强调预拉力的作用，这种锚杆又称高性能预拉力锚杆。

2 小孔径预应力锚索

小孔径预应力锚索由预应力高强度钢绞线、专用托盘、锁具和锚固剂组成，其中钢绞线内锚固段需安设毛刺和挡环，以满足搅拌树脂和锚固要求。

2.1 锚索主要在复杂困难条件下作为加强支护用。与高性能锚杆支护相比，该种支护方式具有如下优点：①钻眼施工机具、锚固材料及搅拌方式沿用树脂锚杆相关技术，较传统的锚索大大简化了施工难度；②钢绞线具有柔性，因而长度可以适当加长，锚固深度大大提高，可以将6.0～9.0m以内的下部不稳定岩层锚固到上部稳定的岩层中，而目前的锚杆长度难以超过巷道高度；③专用设备施加预应力，预紧力大小随意可调，可以及时主动支护围岩，而锚杆预拉力受钻机扭矩限制，目前不超过20～30kN。

2.2 锚杆和锚索联合支护解决了大量的煤巷支护技术难题，已作为经验在现场推广应用，并成为解决复杂条件的基本形式。但从使用效果看，尚存在一些问题：①由于外端头受力不良，实测钢绞线破断力一般在200kN左右，强度区别不明显；②钢绞线延伸率仅有3.5％，抗变形性能差，和锚杆承载不同步，易超前锚杆集中受力；过高的预拉力必将进一步加剧锚杆和锚索的不同步承载现象，导致各个击破。③与围岩点接触，软弱岩体受点载荷时，顶板强化效果不明显。

3 钢绞线预应力桁架

顶板的离层破坏从根本上讲是层状顶板的不协调变形，在相同或相近的受力状态下，下位岩体常常表现出更大的弯曲变形，即离层。控制离层或从根本上消除离层的最直接最有效手段是在高预拉力锚杆支护的基础上，进一步强化低位岩体的力学性能，改善其受力状态，美国开发的高预拉力钢绞线桁架系统，将处于受压状态的巷道两肩窝深部岩体作为锚固点和支护结构的基础，通过高强度的预应力钢绞线传递张拉力，直接作用于顶板浅部围岩，它大大简化了普通锚杆桁架所必须的复杂结构，并由专用机具实现初张力。该种支护形式可以在顶板未出现离层时强化顶板，减少变形；出现离层时，形成可靠的兜护效应，阻止巷道顶板冒漏，确保巷道的安全使用。

钢绞线预应力桁架与锚索支护所用材料和施工机具工艺十分接近，由预应力高强度钢绞线、锁具和锚固剂组成，另需配置专用桁架连接器，施加预拉力的机具和锚索通用。但作用方式较锚索有很大改进：①内锚固点为巷道两肩窝深部岩体，十分可靠，而锚索内锚固点在巷道正上方，可能随顶板垮落而失效；②与围岩的作用特点和效果不同，锚索与顶板围岩是点接触，而桁架则是拉紧的钢绞线与顶板形成线或面接触，作用范围大，松散破碎顶板受力状态好；同时桁架施加的水平预紧力可以改善顶板的应力状态，在巷道顶板内产生一对对称弯矩，消除了由于顶板弯曲而产生的拉应力区，完全变为压应力状态，使巷道顶板产生向上的垂直位移，使顶板的下沉量被抵消，因而可以消除离层，这对改善顶板的稳定性有着重要的作用。③钢绞线抗剪性能强，能够缓解水平应力导致的顶板支护结构的剪切破坏；④受力随顶板岩体弯曲，两帮锚固点内移，能形成闭锁结构，受力增加较慢，支护结构不易失效；而锚索随顶板变形，载荷直线上升，易拉断失效；⑤锚固深度一般不需超过3.0～4.0m，施工方便。

因此，钢绞线桁架系统能够解决厚层复合破碎顶板(不稳定层厚累计超过5.0m)、高水平地应力、松散煤层顶板等条件下的支护难题，弥补锚索支护的不足，该种支护方式在大排距(超过两排锚杆)下可以防止顶板垮落，加密排距(小于两排锚杆)可以进一步控制变形。

4 组合支护

两种以上的主动式支护方式的联合即组合支护，常见的是预拉力锚杆和预拉力锚索的组合支护，已有大量的工程实践；高性能预拉力锚杆和钢绞线预应力桁架的联合支护国内刚开始试用，在高地应力厚层复合顶板条件下控制巷道变形和防止顶板离层方面已较锚杆锚索组合支护显示巨大的优越性。组合支护的关键是同步承载和刚度匹配问题，应该指出的是锚索的使用是有误区的，部分设计锚索初张力不低于100～120kN，使围岩初期的变形压力完全集在锚索钢绞线上，不能和锚杆支护有机组合，起不到联合支护的作用。按目前的技术水平，高性能锚杆预拉力仅不超过20～30kN，因而锚索和桁架的预拉力一般不应超过60～80kN，才能形成同步承载。

5 结束语

篇5：锚杆支护巷道安全监测技术

锚杆支护巷道顶板冒落具有突发性和冒落面积大的特点,安全监测非常必要.笔者介绍了国内近年来最新研制的CM-200型测力锚杆、GYS-300型锚杆(索)测力计、LBY-3型顶板离层指示仪、ZW-4型遥测多点位移计等监测仪器;提出锚杆支护巷道动态信息施工方法:监测施工、监测信息反馈、检验和修正设计,循环往复,以达到最佳施工效果.

作者：鞠文君周寅生 JU Wen-jun ZHOU Yin-sheng 作者单位：鞠文君,JU Wen-jun(北京交通大学地下工程研究中心;煤炭科学研究总院北京开采研究所)

周寅生,ZHOU Yin-sheng(国家安全生产监督管理局信息中心)

刊名：中国安全科学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年，卷(期)： 14(10) 分类号：X9 关键词：锚杆支护安全监测监测仪器动态信息施工

篇6：锚杆支护质量要求

（一）打锚杆眼

1、打锚杆眼前，必须进行敲帮问顶，找掉危矸、活矸，打眼人员必须站在支护完好的安全地点进行打眼作业。

2、根据设计要求，采用画线打眼，标记出锚杆眼位。

3、打眼方向应垂直于巷道的轮廓线，与煤（岩）层层面夹角不小于750。

4、先将顶部锚杆用钻机打好并上紧托盘，然后用电钻打帮部锚杆并上紧托盘。

5、锚杆眼的深度、间排距及布置形式要符合设计规定：眼位误差不得超过100mm。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼；打锚杆眼，孔径28mm，深2150（1750）mm。允许误差0～＋50（mm）。

6、锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。打眼时，必须在超前临时支护的掩护下操作；冲洗孔径，送药。将组装好的锚杆慢慢顶推2节Z2350型中速树脂药卷向孔底推入。

7、打眼的顺序，应按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。

8、开钻机时，应先开风后给水，停机时先停水后停风。

9、采用钻机打眼时，风压应控制在0.4～0.65MPa，水压应控制在0.6～1.2 MPa，钻杆、钻头要完好不堵塞。

10、钻机钻进时，附近严禁有人；钻机操作者应将操作臂置于身前右侧，且操作者距钻机机身的距离大于臂长；以防钻机突然停止手柄摆动而伤人。

11、钻机钻进时，严禁用手摸钻机的钻杆。

12、钻机钻进时，不能用大力推进，以防卡钎，手不能扶在气腿上，以防钻机收缩时挤伤手；

13、当钻机长时间不用时，必须用压风吹干残留在机体内的水，以防锈蚀机器；

（二）、安装锚杆

1、安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，对锚杆眼，锚杆的质量必须进行检查，发现不符合设计规定的要进行处理。

2、顶板锚杆：按规定数量（2卷）放入树脂锚固剂，用锚杆把树脂锚固剂送入眼底，使锚杆顶住树脂锚固剂，锚杆钻机端头套上专用搅拌器；然后升起钻机，推进锚杆，至顶板岩面300～500（mm）时，开始搅拌缓慢开启钻机，并保持搅拌30s后停机。

3、帮部锚杆：先将锚固剂装送入眼底,再用风钻卡住专用搅拌器旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌时间为30s，紧固锚杆，50s后，再次启动钻机，边旋转边推进，锚杆螺母在钻机的带动下剪断定位销，托盘快速压紧煤壁。

4、锚杆外露长度露出螺帽15～50mm。盖板要与围岩表面接触密实，禁止在托盘里垫木头、石块或多加托盘；

5、网间搭接不小于100mm，且每间隔300mm用10号铁丝捆扎，π型钢带搭接长度不小于100mm，网应紧贴煤帮，π型钢带应压紧网；

（三）、注意事项：

1、锚杆孔要保证顺直。

2、钻杆与锚杆必须等长，孔深比锚杆短60～80（mm）。

3、钻孔完成后应反复冲刷，直至孔内出清水，不流煤、岩粉。

4、搅拌及时匀速，必须搅拌至孔底，并保证搅拌时间达到30s。

5、等待凝固时间要充分，确保50s后树脂凝固后，再一次上紧螺母。

（四）、锚杆质量标准

1、锚杆与岩层面的夹角大于75°,扭距：帮部≥60KN，顶部≥120KN。锚固力：帮部≥5T，顶部≥9T。

2、机检查螺母扭紧程度时，以锚杆钻机，不能继续转动时为准。这时塑料减摩垫圈严重变形或挤出。

3、必须安排专人对锚杆进行二次手动加扭，使顶部锚杆预紧力120N.m，帮部锚杆预紧力达到60N.m以上。

二、新型锚杆施工措施

1、锚杆支护作业场所距工作面200m以内，必须备有5—10架备用棚及相应的支护材料，以备改变支护和抢险之需。

2、当煤帮一侧，片帮小于300mm时，应扭紧螺母使金属网(钢筋网)贴煤壁，禁止在金属网(钢筋网)内装填物料，背紧背实。

3、每一小班都必须对上一班及本班锚杆螺母扭距及安装质量进行逐一检查。

4、顶板离层指示仪及液压枕在巷道开窝时立即安装一套，实体煤巷每向前掘进100 m时安设一套，断层及围岩破碎带顶板淋水、应力集中区交岔点及硐室等特殊条件下的巷道必须安设顶板离层指示仪。

5、技术人员负责对巷道内的顶板离指示仪及液压枕进行测读和记录，每3—5天测读和记录一次。并把当天汇总的监测数据交到技术科。

附录

一、施工工艺

1、两帮要预留断面辅以风镐或手镐人工成形，保证巷道成形质量。

2、锚杆扭矩要求：锚杆安装扭距:顶板大于120N.M，煤巷帮部大于60N.M。

3、锚杆安装步骤及工艺：(1)采用直径28mm的钻头与锚杆等长的钻杆打眼，每排顶板锚杆打装顺序为先中间后两边；（2）用组装好的锚杆慢慢将两卷Z2550树脂药推入孔底；(3)用搅拌连接器将钻机与锚杆螺母连接起来，缓慢升起钻机并保持搅拌20—30S把锚杆顶推到位后停机；(4)待50S后再次开启钻机，紧固螺母直至钻机不能转动为止；(5)每天对安装质量进行检测,安排专人逐个进行二次加扭。

4、锚杆安装合格的几个标志：

(1)丝口外露螺帽长度不大于30mm确保锚杆上紧时仍留有丝扣；(2)塑料减震垫圈严重变形或挤出；

(3)采用锚杆钻机检查螺母时，单体锚杆钻机不能继续转动；(4)锚杆安装角度应垂直煤、岩面。

三、锚杆钻机操作规程

第一条锚杆钻机使用条件

(1)工作气压应保持0.4—0.6Mpa压缩空气要干燥和干净，如含过多水份，应在压风管路上安装气水分离器，并在每次钻孔作业前排放积水。

(2)冲洗水要洁净，水压应保持0.6—1.2Mpa，禁止无水作业。(3)注油器内应注30号机油，禁止无油作业。第二条锚杆机使用前的检查：

(1)接装进气进水管前，钻机所有开关必须处于关闭位置。(2)每次接装进气进水接头时，都应先排出里面的异物。

(3)按顶板高度选用合适的初始钻杆。钻杆过长，会使顶板孔不直。过短，会增加换钎次数，降低作业效率。

(4)钻孔前，先空运转，检查马达、气腿升降、水路启闭，全部正常后方可作业。

(5)检查油杯内是否有油。第3条钻锚杆孔作业：

(1)无水无油时严禁钻孔作业。

(2)开始定眼位时，转速不可太快，气腿推力要调小一些，当钻进30mm左右时，方可逐步加快转速，加大推力，进入正常钻孔作业。(3)在钻孔作业时，应根据岩石性质、硬度的不同操作钻机，调整气腿推力和钻机转速，在硬岩条件下，锚杆钻机需要较小的转速缓慢增加气缸推力，以获得最佳钻进速度，在泥质软岩中钻孔时需要较高的转速较小的推力。尤其要注意水压，若水压偏小，则应停转马达，冲洗一会儿后再进行钻孔作业。

(4)若钻孔阻力较大，将要卡钻时，可左右晃动操纵臂，避免卡钻的发生。

(5)钻孔到位后，关闭气腿进气，调小出水量，减慢钻杆转速，使机子靠重力平稳地带着钻杆回落。

(6)套钎杆时，长钻杆的直径宜小于短钻杆所用的钻头直径。(7)更换钻头时，应按照先新后旧顺序排序使用。每节钻杆钻孔到位后，应回落钻机再缓慢升起套钻冲孔一次。

(8)卡钻后，用钻机回落带不出钻杆时，可用锚杆拉力计拉出钻杆。

第4条搅拌和安装锚杆作业：(1)禁止使用弯曲不直的钻杆。

(2)当人工用锚杆将药卷向眼孔内推入，并顶到位，装上套筒，开始用锚杆钻机搅拌和安装锚杆时，机子的转速先以中速为佳。气腿推进时间应与锚固工艺规定的搅拌时间相符合。

(3)搅拌时要注意，切勿将气腿一下子顶到位，然后开足马达旋转搅拌。因为这样一来，锚固剂会顺着锚杆的螺纹挤出锚固区域，影响锚固效果。

(4)树脂锚固剂在运送过程中要注意爱护，否则易变形药卷送不到眼底，影响锚固效果。

第5条作业之后：先关水，并用水冲洗机子外表，然后空转一下，达到去水防锈的目的：检查机子有否损伤，螺栓有否松动，并及时处理好，将机子竖直放在安全场所，免受炮崩，机轧，车辗等意外损伤。

第6条安全注意事项：

(1)钻孔前，必须确保顶板与煤帮的稳定。

(2)禁止将机子平置于地面。因为这样一通气，并误操作，气腿突然伸出，会造成伤害事故。