煤巷树脂锚杆支护设计规范

峰峰集团有限公司煤巷树脂锚杆支护技术规范第一章总则第一条煤巷锚杆支护技术是煤炭部“九五”主要科技推广项目之一，是我国煤矿回采巷道支护改革的方向，是实现煤矿高产高效的有效途经。

为推动我公司巷道支护改革，确保安全第一的生产方针和煤炭工业有关法规、政策在该技术推广工作中的落实，正确进行锚杆支护设计，保证巷道施工质量，促进煤巷锚杆支护技术健康发展，特制定本规范。

第二条针对煤巷锚杆支护技术的发展水平，结合峰峰矿区的地质条件，我公司煤巷锚杆支护技术原则上在大煤顶层工～Ⅲ类围岩条件下推广应用。

全煤(留顶煤)及IV、V类围岩条件下的锚杆支护技术，目前正处于研究、试验阶段，还没有系统的支护理论和方法，其设计可参照本“规范”执行，但必须把锚索作为辅助支护手段，并要作专项设计报集团公司审批。

第三条新区采用锚杆支护时，必须先进行基础数据的搜集，测试工作，并依此进行锚杆支护设计。

设计结果报集团公司审批、备案。

第四条煤巷锚杆支护是一个技术含量较高的新型支护形式，因此，现场施工管理工作必须到位，各级管理人员都要加强对现场支护工作的监督检查，严格按设计要求进行施工，及时解决、处理现场存在的问题，以保证煤巷锚杆支护技术健康、稳定地发展。

第五条煤巷锚杆支护设计要贯彻地质力学评估→初步设计→施工检测→信息反馈→修改设计的原则，使结果更趋合理。

第二章设计前的准备工作(一)组织机构第六条煤巷锚杆支护技术使用单位都要成立领导小组，组长由开掘副矿长、副总担任，组员由技术、调度、工资、区队负责人组成，负责统一安排和协调工作。

第七条矿技术部门要有专职工程技术人员负责煤巷锚杆支护的技术工作。

区队主管技术人员负责锚杆支护的技术工作，主管区长负责煤巷锚杆支护的施工管理工作。

第八条施工煤巷锚杆的区队要相应成立区队长挂帅，主管技术员、各班班长、验收员参加的以质量验收为主的检查小组，负责做好小班施工质量的验收工作。

(二)地质调查第九条煤巷锚杆支护设计前，必须对施工地区的地质情况进行一次全面、详细的调查，锚杆支护设计人员必须亲自搜集第一手资料，做好原始记录，掌握区域范围内揭露的地质构造以及邻近采面地质构造分布情况、顶板岩层塌冒高度和离层情况，调查施工地区巷道顶板及围岩的节理、裂隙发育情况，为锚杆支护设计提供可靠的基础资料。

第十条地质调查必须坚持深入井下现场观察记录、整理分类数据要可靠，正确地反映现场地质情况，以便科学地做好地质评估工作。

第十一条煤巷锚杆支护地质调查工作不仅仅是初始设计前的一次调查。

在巷道开挖后，也要立即进行地质调查，设点观测，校核数据，进一步验证、修改初始设计，使锚杆支护参数更趋合理。

(三)打钻取芯(松动圈测定)第十二条打钻获取岩芯必须选取能够代表施工巷道特性的岩层，打钻深度要超过1．5倍巷宽。

第十三条打钻前需先掘好钻窝，钻窝的布置应由锚杆支护设计人员确定，钻窝的规格应满足施工要求。

酽第十四条打钻时要有专门技术人员负责，首先要保证打钻角度与岩石层面夹角不小于75。

并准确记录开钻时间，钻进速度。

第十五条现场获取的钻孔岩芯要及时进行素描。

保存好所取岩芯，同层位岩芯要分类编号，开裂破碎的岩芯要按顺序装袋排放好。

岩芯取好后，要按顺序放置在保管箱体内，不得乱放或丢失。

第十六条采用松动圈理论进行煤巷锚杆支护设计时，必须先进行巷道围岩松动圈的测定，测定方法一般采用超声波测定或多点位移计测定，根据巷道松动圈的大小进行支护设计，选取不同的支护方式和参数。

第十七条测试松动圈的巷道必须选定在煤巷锚杆施工的同一水平、同一地区、同一煤层、围岩条件相同或相似的邻近巷道中。

(四)测定围岩参数第十八条巷道围岩参数的测定方法一般采用实验室测定和现场测定。

第十九条围岩主要参数包括直接顶单轴抗压强度。

σcr、老顶单轴抗压强度σrm、煤层单轴抗压强度σcc、底板单轴抗压强度σcf、围岩完整性指数D等。

锚杆支护设计必备的原始资料见表1。

锚杆支护设计必备的原始资料加表第二十条煤巷围岩稳定性分类以缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层(含厚层倾斜分层第一分层)回采巷道分类指标为基本分类指标(表3)，其它件下的煤巷围岩稳定性分类，要根据不同情况对分类指标进行等量代(表4)。

煤层大巷分类指标回采巷道分类指标相同。

缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层回采巷道(基本)分类指标表3煤层上、下山分类指标第二十一条有关参数测定完成后，要根据煤炭部颁发的《缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》进行巷道围岩稳定性分类。

分类时把分类指标输入到计算机中，执行相应的程序，即可得到分类结果(见附件一)。

第二十二条松动圈测定后，按松动圈理论围岩分类方法进行围岩分类(见附件二)，依据分类结果进行支护设计。

第三章设计规程措施第二十三条根据围岩稳定性分类结果，参照附表1选择锚杆支护的基本组合形式。

所做设计要积极汲取国内外锚杆支护设计、施工、监测等方面的先进经验，积极、慎重地采用新技术、新工艺、新材料、新装备，努力做到技术先进，经济合理，安全可靠。

第二十四条巷道断面尺寸的选取要考虑预留巷道变形量，使巷道在回采时能够满足使用要求。

第二十五条单根顶锚杆在端锚时的设计锚固力不得小于64kN(Q235材质、①Ø=16mm杆体滚成M18螺纹时的破断力)。

全长锚固时，杆体破断力不得低于130kN。

单根帮锚杆的设计锚固力以不低于40kN为宜，当煤层抗压强度f＜1时，设计锚固力不宜低于20kN。

其余锚杆构件的质量，强度应与其相应的锚杆设计承载值相适应。

第二十六条顶锚杆组合形式的选取，要充分考虑顶板岩性在受到动压影响时，不能造成锚杆失效或危及安全生产。

在顶板破碎需加强支护时，应尽量采用小锚索支护。

第二十七条帮锚杆设计承载能力及有关支护参数的选取要充分考虑对两帮变形量的控制效果，使巷道两帮在工作面回采完成前不用进行大规模的维护、整修。

锚杆类型的选取要考虑不影响采煤机切割。

煤帮支护一般选用端锚，并加网辅助支护。

在极软煤层或片帮严重时还应加钢筋梁或(w)钢带支护。

在沿空送巷时，宜采用高强锚杆并加网加梁辅助支护。

第二十八条在非采区煤层巷道采用锚杆支护时，由于服务年限较长，顶板必须采用高强度锚杆加锚索支护，并采取必要的防腐、防风化措施。

第二十九条在围岩较破碎、巷道压力较大、条件较困难等情况下用锚杆支护时，应预先经过锚——棚联合支护试验，取得可靠经验及支护参数后，再取消支架等辅助支护。

其中锚杆设计应尽量采用高强度锚杆，需要加强支护时，应尽量采用锚索支护。

锚——棚等联合支护时，不同的支护方式要相互间隔开，互为补充。

第三十条顶、帮角锚杆应向煤壁上方或顶、底板方向倾斜15°～30°，长度应适当加长，保持锚杆在煤壁及顶、底板内的投影不小于200mm。

第三十一条锚杆支护设计中“三径匹配”问题是关键，应予充分考虑。

1、锚杆直径的大小对于是否能够有效、充分、均匀地搅拌树脂锚固剂以及锚杆是否能顺利安装起着非常重要的作用。

一般情况下，使用带纵筋月牙肋的建筑螺纹钢锚杆时，孔径差(锚杆孔直径与锚杆杆体锚固段直径之差)应控制在6～10mm之间，以7~8mm为最佳。

使用无纵筋的左螺旋纹钢及尾部拧麻花的圆钢锚杆8-孔径差应控制在4～10mnl之间，以5mm～6mm为最佳。

如砧孔直径为28mm时，选用直径为20mm的带纵筋月牙肋建筑螺纹钢锚杆或直径为22mm的无纵筋左旋螺纹钢锚杆。

当选用尾部拧麻花的圆钢锚杆时，其尾部麻花部位拍扁宽度应控制在22~23mm范围内。

上述三种规格的锚杆与28mm直径的钻孔配合时，所得到的锚固力最大。

2、树脂错固剂直径在保证能顺利安装的条件下应尽量增大，使锚杆在安装时树脂在孔中向孔口方向移动时能够得到更充分地搅拌，同时减少树脂在孔中的原始长度，，在巷道高度较小时，使锚杆安装有足够的空间。

一般钻孔直径与锚固剂直径相差3～5mm为最佳。

如28mm直径的钻孔用23mm的树脂锚固剂，33mm直径的钻孔用28mm的树脂锚固剂。

树脂锚固剂长度与需要锚固段长度之间的关系用下式确定：L=(D2—D22)／D21*Lo式中：L一树脂锚固剂长度L0——锚固段长度D一钻孔直径D1——树脂锚固剂直径D2——锚杆直径锚固段长度超过600mm时，应考虑使用两种以上速度的锚固剂，孔底用快速，孔口用中(慢)速。

3、除顶板较完整条件下可选用端头锚固外，一般情况下应尽量采用全长锚固，使锚杆杆体全长和围岩都产生较强的粘结力，在锚固范围内任何一点发生离层和变形时都能提供有效的锚固力。

第三十二条对于初次使用树脂锚杆支护的新区，支护设计中要有详细的矿压观测方案设计，其内容应包括观测目的、观测方法、观测内容、测站布置、仪器仪表品种、规格、数量、性能、作用、安设方法、观测要求等，最终要通过观测结果验证、优化支护设计。

第三十三条设计所确定的巷道形状、断面尺寸、锚杆支护形式、支护参数、网梁有关参数、临时支护方法、安装锚杆时的推进速度、搅拌时间等都必须在作业规程中明确说明。

第三十四条围岩条件发生变化时，相应改变的支护方式、支护参数以及辅助支护的形式、方法、参数等都要在作业规程中予以阐述，此外还应有相应的安全技术措施。

第三十五条实际工作中，如遇作业规程中未能预料的地质条件变化时，应及时制定补充措施，确保施工顺利进行和安全生产。

第三十六条关于煤巷锚杆支护设计的方法，目前国内外尚无统一的支护理论作指导，因此也没有一个统一的方法，附件给出了两种锚杆支护设计方法，供各单位在实际工作中参考。

第四章材料机具准备规程措施贯彻人员培训(一)材料质量要求第三十七条锚杆的锚固剂、杆体、托盘和螺母等性能、强度结构必须与锚杆的设计锚固力相匹配，其它材料，如钢带、桁架、网等都应与整个支护系统相适应。

第三十八条锚杆支护的主要材料，如锚杆杆体和树脂锚固剂均应符合煤炭部有关标准的要求，支护材料生产厂点要严把原材料进货关，各种材料入井必须有产品质量合格证。

第三十九条杆体(包括桁架拉杆)极限抗拉强度不应小于380Mpa，延伸率不应低于15％，严禁在加工过程中冷拔锚杆杆体。

第四十条桁架应优先选用w钢带，其次再选用平钢带或钢筋梁。

极限拉强度不应小于380MPa。

第四十一条托盘的三点支撑抗压强度不低于锚杆设计锚固力。

金属托盘的尺寸不小于120mm×120mm或~120mm，其厚度不小于6mm。

第四十二条两帮变形量较大、片落严重时应加大托盘规格，以扩大护帮面积，加固煤帮。

托盘材质可选用木质、竹质或钢筋混凝土等，但强度必须与整个支护系统相匹配。

外边加金属托盘，以有效控制围岩变形。

第四十三条网的选择要优先选用菱形金属网或塑料网，其规格要满足巷道规格的要求。

沿空送巷时必须用网。

第四十四条全长锚固的锚杆杆体必须选用带纵筋月牙肋的建筑螺纹钢或无纵筋的左旋螺纹钢，以保证锚杆杆体与锚固剂之间有较大的粘第四十五条锚杆杆体直径和强度必须符合设计要求，杆体弯曲变形或有缺痕的，不得使用。