锚杆支护施工方法

7 锚索安装完毕后等待15分钟，用手 动换向泵和锚索张拉千斤顶，给锚 索施加规定的预紧力。
8 钢筋切断器使用时必须两人协作， 采用专用套管将钢绞线套好，防止 钢绞线散落，切割时，5米范围内不 得站人。
9 锚索间排距不得超过设计值
±50mm。
10 锚索外露长度不得超过300mm。
11 在掘进工作面为高瓦斯巷时， 在未构成全风压通风系统之前， 严禁用钢筋切断器切断外露过长 的锚索)。
5).如果锚索预紧力达不到80－100kN，应 就近补打锚索。
第四章 锚杆支护材料
4.1 锚杆及其附件 4.2 锚索及其附件 4.3 锚固剂 4.4 护表构件
4.1 锚杆及其附件
目前集团公司所使用的锚杆有： 木锚杆、管缝式锚杆、树脂锚杆 和玻璃钢锚杆。
4.1.1 木锚杆
普通木锚杆杆体和楔子采用松木，垫 板用普通木材制成。安装采用人工安装， 主要有Φ18mm、Φ20 mm、Φ22 mm 和Φ25 mm等几种规格。锚杆长度一般 为1.6m左右，配合砂浆可用于使用年限 为3--5年的采区巷道。由于木锚杆锚固 力低，用量较少。在集团公司各矿，木 锚杆主要用于回采巷道帮部支护。
9 施加预紧力时要防止操作手柄伤 人。
10 锚杆间排距严格控制在“设计值 ±50mm”。
11 螺母距锚杆杆体尾端不大于 50mm。
12 顶部和两帮的角锚杆安装角 度必须符合设计要求与垂直方 向成300 ±50夹角。
3.1 顶锚杆施工工艺
3.1.1 顶锚杆施工工艺流程
割煤—出煤—铺金属网—上钢筋托 梁—临时支护—钻顶板中部锚杆 孔—清孔—锚杆带上托盘和螺母— 安装树脂药卷和锚杆—搅拌树脂药 卷至规定时间—停止搅拌等待规定 时间—拧紧螺母—安装其它顶锚杆。
3.3.3 锚索的安装
安装锚索所用的设备和材料
序号 设备或材料 序号 设备或材料
1 锚索钻机
6 张拉千斤顶
2 接长钻杆
7 手动换向泵
3 7丝低松弛钢绞线 8 平托盘
4 连接器，连接套 9 专用搅拌器
5 托盘和锚具
10 钢筋切断器
安装锚索的步骤
1)打孔。 2)放入树脂药卷，用锚索将树脂药卷推至
孔底。 3)锚索下端用专用搅拌器与锚索钻机相连，
杆钻机，同时清除钻孔内的煤粉和 泥浆。 3) 将树脂锚固剂放入钻孔。 4) 将螺母、托板、钢筋托梁、金属网 套上锚杆体。
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5) 用搅拌器将锚杆杆尾与钻机机头 联接，杆端插入已装好树脂药卷 的钻孔中。
6) 升起锚杆钻机，将药卷送入孔底。
7) 开动锚杆机搅拌树脂药卷，保证 搅拌时间和连续搅拌。
8) 停止搅拌后等待1分钟左右。
固化剂由过氧化物及其它助剂组 成，它与树脂胶泥混合后，立即起化 学反应，使胶泥成固体，把杆体与煤 岩粘结在一起。
凝胶时间从树脂胶泥与固化 剂混合起，到凝胶泥温度开 始上升20C时的时间。
等待时间是安装锚杆时，搅 拌停止后到可以上紧螺母托 板的时间。
4.4 护表构件
护表构件有托梁和护网两部分组成， 托梁是组合锚杆支护的关键构件，它 将单根锚杆联接起来，组成一个整体 承载结构，提高锚杆的整体支护效果。 护网的主要作用是维护锚杆间顶板和 帮部的完整性，防止小煤岩块掉落。
4.1.6 附件
A. 锚杆附件主要有托板和螺母。 B. 锚杆配套的托板形式有木托板、水泥
托板和铁托板等。 C. 锚杆托板力学性能必须与锚杆的力学
性能相适应。其承载力应与杆体尾部 螺纹承载力相匹配。
D. 金属托板的形状有方形、拱形和 斜面拱形。
E. 锚杆托板材质为Q235－A或不小 于其强度的其它材料。
锚索托盘和锚具
4.3 锚固剂
锚固剂主要作用是将钻孔孔 壁岩石与杆体粘结在一起。 树脂锚固剂粘结力强、操作 简便快捷。
树脂锚固剂
国内树脂药卷按照凝固时间分有： 超快树脂药卷，快速树脂药卷，中 速树脂药卷和慢速树脂药卷。
树脂锚固剂
锚固剂的行业标准（1996）
类型 特征 凝胶时间/s 等待时间/s 颜色标志
3.1.2 顶锚杆的安装
安装顶锚杆所需的设备和材料
序 设备或材料 序 设备或材料
号
号
1 锚杆钻机
5 锚杆、托盘、螺母
2 钻杆（B19，B22，6 树脂药卷 接长钻杆）
3 钻 头 （ 煤 岩 ， 7 金属网、钢筋托梁
PDC)
等
4 专用搅拌器
8 专用安装器
顶锚杆的安装步骤
1) 钻孔。保证孔深和钻孔角度。 2) 清孔。钻头钻到预定深度后下缩锚
4.1.4.3 左旋无纵筋螺纹钢锚杆
在建筑螺纹钢锚杆的基础上开发 出了左旋无纵筋螺纹钢锚杆。左旋 无纵筋螺纹钢锚杆克服了建筑螺纹 钢锚杆的缺点，杆尾螺纹采用滚压 加工成型，强度尽量与锚杆杆体等 强，锚杆锚固力大大增强。同时左 旋和无纵筋有利于树脂锚固剂的安 装。
左旋无纵筋螺纹钢锚杆
4.1.5 玻璃钢锚杆
4.1.4 树脂锚杆
目前树脂锚杆主要有3种：圆钢锚 杆、建筑螺纹钢锚杆和左旋无纵 筋螺纹钢锚杆。
4.1.4.1 圆钢锚杆
圆钢锚杆一般为端部锚固锚杆，杆尾 螺纹部分采用滚压加工工艺成型，使螺 纹的强度和杆体的强度尽量等强，杆的 另一端为反麻花结构。
园钢锚杆
4.1.4.2 建筑螺纹钢锚杆
建筑螺纹钢锚杆是以建筑螺纹钢为材料做成 的锚杆杆体。杆体是圆钢锚杆向左旋无纵筋 螺纹钢锚杆过渡类型。由于建筑螺纹纵筋偏 高，直度不符合要求，致使Φ22mm建筑螺 纹钢锚杆难以顺利装入Φ28mm的钻孔；同 时，建筑螺纹钢外形尺寸是针对混凝土设计 的，不完全适用于树脂锚固剂，因此在井下 使用中有一定的困难。
煤巷锚杆支护技术
峰峰集团集团孙庄矿
第三章 锚杆支护施工工艺
3.1 顶锚杆施工工艺 3.2 帮锚杆施工工艺 3.3 锚索的施工工艺
3.1.2 锚杆的安装要点
1 锚杆应紧跟掘进头及时支护。 2 钻孔深度，根据顶锚杆的长度确
定钻孔的深度，一般钻孔深度比 锚杆长度小80-90mm。 3 锚固剂的安装顺序，一定要先放 超快速、快速药卷（或双速药 卷），再放中速药卷。
F. 规格尺寸不小于 100mm×100mm或Φ100mm, 厚度不小于8mm。
G. 托板中心孔直径比杆体直径大1 －2mm。
方形和拱形托板
4.2 锚索及其附件
锚索与锚杆相比，它能够深入到深部稳 定的岩层中去，通过对被加固的岩体施 加一定的预紧力，限制岩体的有害变形， 从而保持岩体的稳定。目前集团公司井 下采用的是Φ15.24mm的钢绞线和索具 及其它附件组成的锚索。
玻璃钢是一种以合成树脂为基体、玻 璃纤维为增强材料制成的复合材料。按杆 体的形状分为：麻花式玻璃钢杆体、全螺 纹式玻璃钢杆体和粗糙表面式玻璃钢杆体。 玻璃钢锚杆杆体主要有φ16 mm、φ18 mm、φ20 mm、φ22 mm和φ24 mm 等几种规格,杆体长度1.4——2.6m。玻 璃钢锚杆在井下使用主要注重三个指标： 抗拉强度、抗剪强度和扭矩。
4.1.2 管缝式锚杆
管缝式锚杆用45号钢或16铬钼钢等低合 金钢板加工而成。依靠优质钢管的弹性变 形恢复力将孔壁紧紧挤压，在杆体全长产 生 摩 擦 锚 固 力 。 杆 体 直 径 一 般 为 Φ38 mm 和 Φ42 mm， 锚 杆 长 度 1 . 2 m—— 2.0m。安装时用风钻或其它专用机具强 行顶入锚杆孔中。管缝式锚杆主要应用于 集团公司各矿9＃煤的回采巷道、开拓巷 道的锚喷支护及3#煤层中的个别情况。
3.2.3 玻璃钢锚杆安装要点
1 钻孔的深度。 2 严格控制搅拌时间和等待时间。 3 玻璃钢锚杆抗扭能力差，不可随意加
大扭矩，扭矩以50－60N·m为宜。 4 锚杆间排距不得超过设计值±50mm 。
5 最好增加木托盘以补偿玻璃钢锚杆的 延伸率。
3.3 锚索的施工工艺
3.3.1 锚索施工工艺流程
钻锚索孔——清孔——安装树脂 药卷和锚索——用锚杆机搅拌树脂 药卷至规定时间——停止搅拌并等 待15分钟——安装托盘和锚具— —张拉到设计预紧力。
4.2.2 附件
锚索附件主要由锚具和托盘两部分构成。 锚索锚具主要采用QLM系列锚具, 锚具外 套选用45号优质碳素钢制成，锚具锁片选 用合金结构钢制成。锚具有单孔锚具和多 孔锚具,煤矿单孔锚具主要适用于 15.24mm的1860级低松驰钢绞线,锚具承 载能力应与钢绞线破断载荷相匹配。钢绞 线破断时，锚具应不被破坏。
3.3.2 锚索安装要点
锚索一般选用7丝低松弛钢绞线锚索，公 称直径15.24mm，极限拉断力270kN，延 伸率3%。 1 锚索应紧跟掘进工作面安装。 2 索孔深度的确定。按照锚索的长度和锚 索的外露长度，确定锚索孔的深度为 7000±30mm。 3 必须施加足够的预紧力。一般规定为 100kN。
2 φ23的麻花钻杆 6 中速树脂药卷
3 钻头
7 托盘和螺母
4 专用搅拌器
8 φ18mm 玻 璃 钢锚杆
玻璃钢锚杆的安装步骤
1) 打孔，控制孔深和钻孔角度。 2) 安装树脂药卷。 3) 用专用搅拌器与帮锚杆钻机相连，开
机搅拌，先慢后快，待玻璃钢锚杆全部 插入钻孔后，全速旋转搅拌15－20秒。 4) 卸下搅拌器，用力矩扳手安装螺母， 使帮锚杆预紧力达到规定值。
先慢后快，待树脂锚固剂进入钻孔底部 后，全速旋转搅拌15－30秒，停止搅拌 后等待一分钟，收缩锚索钻机，卸下搅 拌器，搅拌后锚索外露长度应控制在 250－300mm。
4).锚索安装完毕后等待15分钟，用锚索张 拉手动换向泵和锚索张拉千斤顶，给锚 索施加80－100 kN的预紧力。外露过长 应根据井下的实际情况，选择适当的时 机用钢筋切断器切断。
4.4.1 托梁
托梁是组合锚杆支护的关键构件， 它将单根锚杆联接起来，组成一个 整体承载结构，提高锚杆的整体支 护效果。托梁的形式有两种，一种 是钢筋托梁。另一种是钢带，钢带 分平钢带和W型钢带
平钢带和W型钢带的主要区别如 下：1、W型钢带比平钢带强度高。W型 钢带是由钢板,经冷弯成型的，其强度 可以提高10-15%。2、W钢带刚度大， 同等厚度、宽度的前提下，W钢带刚度 是平钢带刚度的许多倍。
4 锚杆钻机（煤电钻）使用快速安 装销或配合专用搅拌器，带动锚 杆搅拌树脂药卷。
5 严禁钻机不旋转把锚杆直接顶入 钻孔。
6 钻机先慢速旋转，待树脂药卷送 至孔底，再全速旋转，搅拌锚固 剂至规定时间。中途不得停机。
7 钻机停止旋转后，要等待充分的 时间，保证锚固剂的初凝效果。
8 换上安装器拧紧螺母或使用快速 安装销施加设计的预紧力。
4 送入树脂锚固剂时，要防止药卷未 到达孔底，就出现破损。
5 树脂锚固剂要搅拌充分，一次到位。
6 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， 加压后，工具锚卡住钢绞线方能松 手，并用8号铁丝将千斤顶绑在顶网 上。操作人员要避开张拉千斤顶轴 线方向，站在安全地方进行操作， 以保证安全。
图4-2-1
锚索形状示意图
锚索主要技术参数
直径(mm)
15.24
级别
250 270
公称截面积(mm2)
139.5 140.0
5
0
最低破断载荷(kN)
240.2 260.7
千米重(kg/km)
1094 1102
1%延伸率的相应载荷(kN)
204.2 221.5
延伸率(≥%)
3.5
屈强比
90%
在 2 0 0 应 用 7 0 % 破 断 载 荷 的 松 驰 2.5 (mm)
管缝锚杆
4.1.3 砂浆锚杆
砂浆锚杆杆体所用的钢筋直径一般大于 16mm，如果小于10mm，可用双筋。砂 浆锚杆利用水泥砂浆与锚杆的粘结力和水 泥砂浆与锚杆孔壁岩层的粘结力而达到锚 固围岩作用的全长锚固。利用早强水泥配 制水泥砂浆，砂浆锚杆的长度可按照施工 要求自定，集团公司砂浆锚杆主要用于井 下永久工程和采区主要硐室支护。
CK 超快速 8－40
10－60
红
K 快速 41－90 90－180 蓝
Z 中速 91－180 480
白
M 慢速 ＞180
－
－
注（22±1）0C环境温度下测定
村脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂 两部份分隔包装成卷形，混合后能使 杆体与被锚固体煤岩粘结在一起。
树脂胶泥由树脂、填料和化学助 剂组成，成胶泥状。
9) 将搅拌器换为安装器，点动锚杆 机，向锚杆施加设计预紧力。
3.2 帮锚杆施工工艺
3.2.1 帮锚杆施工工艺流程
钻孔—清孔—安装树脂药卷和锚 杆—等待一分钟左右—（铺网） 拧紧螺母—安装其它帮锚杆
3.2.2 玻璃钢锚杆的安装
玻璃钢锚杆安装所用的材料和设备
序 设备或材料 序 设备或材料
号
号
1 帮锚杆机、煤电钻 5 力矩扳手