第二讲煤矿巷道锚索支护的设计及示例MicrosoftPowerP

动摇岩层悬吊在上部动摇岩层中， 因此可按悬吊实际停止支护设计。 但由于岩层自身具有承载才干，尤 其是采用锚杆支护的顶板，围岩强 度失掉了提高，设计中应思索此要 素。
在设计时可按最风险的极限形 状计算，即下部岩层或煤体的重量 经过锚索悬吊，同时依据岩层的强 度、裂隙、锚杆支护参数等思索岩
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• 〔二〕综采切眼锚网支护技术要 求
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• 综采任务面切眼由于装置设备 的需求，巷道断面大，且布置在煤 层中，采用锚网支护方式时，应满 足以下几条要求：
•
1.从锚杆支护机理可以看出，
锚杆的锚固强度是保证锚杆支护效
果的关键要素，因此，设计时应首
先确定合理的锚固力，正确选择锚
杆类型。在普通的排间距状况下，
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• 水，吹出的是泥浆和碎石，这种状 况岩粉不会糊住孔壁，只需冲击器 任务，就可继续钻。假设渗水量太 大，以致淹没了冲击器，冲击器会 自动中止任务，应拔出钻具停止压 力注浆。
•
②塌孔、卡钻的处置。当钻孔
穿越强风化岩层或岩体破碎带时，
往往发作塌孔。塌孔的主要标志是
从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原 2021/7/25
帽，操作人员应精神集中，遵守有
关平安操作规程。
•
4.机械、电器设备应专人操作。
• 5.电〔气〕焊操作工应有操作 证。
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• 6.风动钻机管路衔接应牢靠， 防止脱开甩出伤人。
• 7.切割钢绞线运用的砂轮切割 机要设平安护罩，以免断片伤人。
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第二节 锚索设计例如
•
例如：综采任务面全煤切眼锚
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• 浆效果差，还容易形成假象。 • (3)锚固 • 依据选用的锚固剂不同，锚固
工艺也有所差异。注水泥浆与树脂 胶泥工艺相似，将注浆管和排气管 绑在钢绞线上，排气管绑在最上端， 注浆管绑在下端，悄然送人孔底， 封孔后末尾注水泥浆或树脂胶泥， 直到排气管不出气或出浆为止。
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• 顶；假定钢绞线外露长渡过长影响 行人、运输等时，从锚具量起，留 出长5.0 ～10 cm钢绞线，其他局部 可用液压剪剪断多余的外露钢绞线。
•
二、质量控制
• 1.锚位点放线，各方向允许误 差均为±1.0 cm。
• 2.脚手架的搭设必需动摇，对 紧固件的紧固必需有人复核。
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网支护设计和施工
•
近年来随着采矿机械的快速开
展、在采煤任务面中综采任务面所
占份额不时提高，因此，综采任务
面全煤切眼支护设计和施工十分重
要。
• 一、综采切眼锚网支护基本特 2021/7/25
• 〔一〕综采切眼断面及支护方式
• 由于综采任务面切眼的净宽为 6.0～6.5 m，断面积17～19 m2。 为此，普通采用先掘后扩的方式到 达设计断面。断面外形多为梯形或 矩形，采用工字钢梯形棚、单体液 压支柱结合支护方式或锚网梁〔锚 索〕与单体支柱结合锚网支护方式。
• 钻头碎的、非新颖的、无光泽的〕 石块，这时，不论钻进深度如何， 都要立刻中止钻进，拔出钻具，停 止固壁注浆，注浆压力采用0.4 MPa， 浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液， 24 h后重新钻孔。雨季，经常顺岩 体破碎带向孔内渗流泥浆，固壁注 浆前，必需用水和风把泥浆洗出 〔塌入钻孔的石块不用肃清〕，否 那么，不只固壁注
• 采用树脂药卷锚固时，按先后 顺序将超快或快速树脂药卷和中速 树脂药卷送入孔内，用钢绞线悄然 将树脂卷送人孔底，用搅拌衔接器 将钢绞线与钻机衔接起来，开动钻 机，边搅拌边推进，搅拌20～30 s， 将钢绞线卷入孔底，不落钻机停转， 等候1～2 min，落下钻机，卸下搅 拌延续器，完成锚索的内锚固。
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• 采用结合全长锚固方式。采用端锚 时优先选用树脂锚固剂；全长锚固 时选用水泥(砂)浆。
•
④托盘：托盘强度与锚索强度
相婚配。锚索托板最常用的是平托
板，由一定厚度和面积(如300
mm×300 mn×l6 mm)的普通钢板
制成。另一种是采用一段槽钢制成，
应选用16号以上槽钢，资料极限强
度不低于350 2021/7/25
• kPa。有的矿区还采用工字钢或废 旧溜槽制造锚索托板。这几种托板 只适用于锚索垂直巷道外表布置， 而且力学功用差。当锚索预紧力和 接受的载荷比拟大时，平托板周围 易翘起，托板承载清楚降低；槽钢 托板易变形、歪曲，甚至压穿槽钢， 使锚索失效。
•
(2)支护方式选择
承载才干，折减计算值。设计参数 包括锚索的内、外部结构及资料， 锚索的间排距、锚固长度、钻孔深 度等。
由于现场地质条件复杂多变，在 施工阶段应增强监测，及时反应监 测结果，以现场监测信息为依据， 修正和完善设计。
小孔径(φ28～φ32 mm)锚索结 构 较 为 2021/7/25 复 杂 ， 可 分 为 三 局 部 ： 内 锚
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• φ22 mm的高强度、低松弛钢绞线 的拉断力超越600 kN，是φ15.20 mm的钢绞线拉断力的2.3倍；索体 延伸率接近7%，比φ15.20 mm的 钢绞线提高一倍。真正完成了大直 径、大延伸率与高吨位。新型锚索 岔经在洼地应力巷道、特大断面巷 道、受剧烈采动影响巷道失掉运用， 取得良好的支护效果。
•
钻孔完毕，逐根拔出钻杆和钻
具，将冲击器清洗好备用。用一根
聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹
孔，待孔内粉尘吹洁净，且孔深不
少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯
管，塞好孔口。
• 两种特殊状况的处置：
•
①渗水的处置。在钻孔进程中
或
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• 钻孔完毕后吹孔时，从孔中吹出的 都是一些小石粒和灰色或黄色团粒 而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉 多贴附于孔壁，这时，假定孔深已 够，那么注入清水，以高压风吹净， 直至吹出清水；假定孔深不够，虽 冲击器任务，仍有进尺，也必需立 刻停钻，拔出钻具，洗孔后再继续 钻进，如此循环，直至完毕。有时 孔内渗水量大，有积
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图1—4 锁具结构图
• 线规格选取，保证瓦片与钢绞线有 良好的婚配关系。
• ③锚固剂：应依据钻孔直径和 设计的锚固长度选择合理的树脂药 卷型号、规格和数量。采用普通树 脂药卷加长锚固，运用锚杆钻机带 动钢铰线搅拌树脂药卷，装置工序 复杂。由于树脂药卷凝结时间短， 普通等候1 h后即可装置锁具停止张 拉，完成锚索
• 采 2021/7/25 用结合支护，即先锚网喷支
• 护，再停止锚索增强支护。关于拱 型锚喷巷道，大断面硐室及交岔点
加固，应采用点式锚索支护；当巷
道围岩裂隙比拟发育或上部为复合
顶时，宜采用〝锚索+钢带支护〞。
• (3)锚索支护参数确实定原那么
•
①最小锚固长度：水泥(砂)浆
锚固锚固长度大于3.5 m；树脂锚固
锚索钻机。可衔接B19或B22钻 杆,Ф27 ~29 mm旋转式钻头。
•
钻机钻孔时，按锚索设计长度
将钻孔所需钻杆摆放划一，钻杆用
完，孔深也恰恰到位。钻孔深度要
超出锚索设计长度0.5 m左右。在钻
孔时要坚持钻机不移动，以免钻孔
轴线不在不时线上，给锚索装置带
来困难，其
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• 工艺相似锚杆钻孔。
图1—1 小孔径预应力锚索结构 1—毛刺；2—钢绞线；3—钻孔；4—巷道围岩外表； 5—槽钢；6—钢垫板；7—锁具；L1—内锚固段长度；
L2—锚索有效长度； L3—锚索外露长度
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图1—2 —517m马头门修复锚索加固方案
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• 有强度高、韧性好、低松弛等特点， 既有一定刚度又有一定柔性，可盘
性，可运用小孔径预应力锚索停止 增强支护。 2021/7/25
预应力锚索增强支护在煤巷支 护中占有重要位置。由于它的锚固 深度大，可将下部不动摇岩层锚固 在上部动摇的岩层中，牢靠性较好； 且可施加预应力，完成自动支护， 因此是煤巷推行锚杆支护技术中一 项重要的保证措施。
1.锚索增强支护设计原那么
锚索的主要作用是将顶板下部 不 2021/7/25
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• 的快速装置和及时承载，有利于巷 道快速施工和围岩动摇。
• 在效劳时间比拟长的巷道，如 大街、采区集中巷及硐室中，为了 提高锚索锚固效果，同时防止索体 锈蚀，最好先停止树脂端部锚固， 然后注浆，完成树脂注浆结合全长 锚固。关于围岩破碎、岩体含水等 树脂药卷不能保证足够锚固力的条 件下，也可以
段、钢绞线自在段和外锚固段，如 图1—1所示，图1—2所示为锚索加 固。
2.锚索参数确实定
(1)锚索支护资料
①锚索：小孔径树脂锚固预应力 锚索索体资料采用钢绞线。钢绞线 为一组钢丝以螺旋状沿同一根纵轴 绕转而成，目前普遍采用7股φ5 m m 高 2021/7/25 强 度 钢 绞 线 。 应 选 择 预 应 力
成卷便于运输，又能自身搅拌树脂
药卷快速装置，适宜在空间尺寸较
小的巷道中运用。锚索的技术特征
见表1—1所示。
•
新型19根钢丝替代了原来的7
根钢丝(图1—3)，索体结构愈加合理，
而且清楚提高了锚索的延伸率。如
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表1—1 7股高强度钢丝(锚索)技术特征
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图1—3 锚索索体结构图
锚固长度大于1.5 m。
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• ②锚索长度：锚索长度5.0～ 10.0 m，依据工程条件选取。
• ③锚索间排距按下式选取
•
S≤L／2
• 式中 L—锚索孔长度，m；
•
S—锚索孔间排距，m。
• 3.施工工艺
•
锚索施工可分为空中预备、钻
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• 孔、锚固、张拉4个主要工序，见图 1—5所示。
• 11.补张拉在张拉完成后6～10 d停止，张拉力取设计预拉力的20%。
• 三、平安措施
• 1.施工行停止技术平安交底， 施工中应明白分工，一致指挥。
• 2.各种机械机具应处于完整牢 靠 2021/7/25
• 形状。
•
3.上岗前要做好平安反省任务，
由班组长担任，责任到人，相互监
视，施工人员进入现场应戴力钢 绞线的拉力并将其传递到被锚围岩 上所用的永世性锚固装置。锁具应 具有牢靠的锚固功用和足够的承载 才干，以保证充沛发扬预应力钢绞 线的强度。目前，小孔径预应力锚 索的锁具以瓦片式为主，可接受动、 静荷载。锁具由锚环和锚塞组成， 其结构见图1—4。这种锁具有多种 规格，应按钢绞
应选用高锚
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• (1)空中预备
• 首先反省钢绞线，截去松丝、 严重锈蚀和死弯局部，按设计长度 截断钢绞线，除去铁锈和污泥，在 锚固头装置毛刺(齿)和挡圈，最后盘 成圈。
•
(2)钻孔
• 钻 2021/7/25 孔 是 锚 索 施 工 中 控 制 工 期 的
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图1—5 锚索施工工艺
• 键工序。为确保钻孔效率和保证钻 孔质量，采用锚杆钻机或轻型公用
第二讲煤矿巷道锚索支 护的设计及示例
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2021年7月25日星期日
第一节 锚索支护设计
•
一、支护设计
•
为扩展锚杆支护的运用范围，
充沛发扬锚杆支护的经济、快速、
平安牢靠的优点，在大断面、地质
结构破坏地段、顶板软弱且较厚、
洼地应力、综放巷道等困难、复杂
的巷道中，为添加锚杆支护的牢靠
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• (4)张拉
• 注水泥浆锚固需养护6～7 d， 注浆脂胶泥锚固需养护4～5 h，树 脂药卷锚固需养护1 h。养护好后再 装托梁、托板、锁具，并使它们紧 贴顶板，挂上张拉千斤顶，开泵停 止张拉，观测压力读数。假定千斤 顶行程不够，应迅速回程，然后继 续张拉，到达设计预力时，中止张 拉，卸下千斤
• 3.锚索孔径允许误差±2.0 mm。
• 4.假定遇坍孔，应立刻停钻， 停止固壁注浆处置，注浆24 h后重 新扫孔钻进。
• 5.洗孔要洁净彻底，孔中不得 留有岩粉和水。
• 6.锚索的编制要确保每一根钢 绞线一直平均陈列、平直、不扭不 叉，锈、油污要除净，对有死弯、 机 械 损 2021/7/25
• 伤及锈坑者应剔出。
• 7.锚索的长度要依据钻孔的实 践深度确定，允许误差±2.0 cm， 并对锚索按孔号相应编号。
• 8. 锚索安放要平直，张拉段要 放在锚孔中央。
• 9.锚索的张拉要在锚固段到达 设计强度后，方可停止。
• 10.张拉前张拉设备要标定，重 复 2021/7/25
• 三次取平均值。各根钢纹线拉力不 平均系数在0.95～1.05之间，各根 钢纹线的拉力差为±5%。