锚杆支护原理

锚杆支护作用原理、基本规范和质量要求

讲课目的：通过本次讲课，带动管理人员及锚杆支护工认真钻研锚杆支护理论，与实践相结合，提升掘开工作面锚杆支护规范化操作，达到安全、经济支护巷道顶板的目的。

讲课内容：

分两大部分：（1）锚杆支护原理；（2）锚杆支护基本规范和质量要求

一、锚杆支护作用原理

1、悬吊作用：锚杆将软弱的直接顶板吊挂于比较稳定的坚固岩层上；或用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连结在松动区外的完整坚固的岩体上，使松动岩块不致冒落。

2、组合梁作用：锚杆将层状岩体各层间连结并紧固，锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，提高了岩层的整体抗弯能力。

3、挤压加固拱作用：在预应力作用下，每根锚杆周围形成一个近似于锥形体的压缩区，多根锚杆共同作用锥形体压缩区彼此重叠便在围岩中形成连续压缩带，起到保持自身稳定、承受地压，阻止上部围岩的松动和变形。提高预紧力，增强节理裂隙面或岩块的摩阻力，降低岩块转动和滑移，增大了岩体的粘结力，提高了破碎岩体的强度。

三种作用相互补充综合起作用，在不同的地质条件下某种作用更为明显。

二、锚杆锚索操作基本规范

1、水泥（帮）锚杆操作基本规范

（1）药卷规格：36*220mm，凝结时间为初凝2min，终凝3min。

（2）浸泡要求：专用容器、洁净水、时间60s（以中心有0.5--0.7mm干心为佳）。

（3）锚杆锚固：将浸泡好的锚固剂送入眼底，用四磅手锤将锚杆打入眼底，25min后上垫片、螺母，初锚力设计为90N.M。

2、树脂锚杆（顶锚）基本规范

（1）锚固剂配套使用Z2388及K2340（顶端）树脂锚固剂各一卷。

（2）搅拌时间为cK10-15s、K型15-20s、Z型30-35s。要求速度均匀，固化时间为1min。

（3）上垫片时间：锚固剂锚固后5min，垫片必须紧贴顶板岩面。

（4）初锚力要求：顶锚180N.M。

（5）使用前检查锚固剂颜色和手感柔软程度、柔软为好。如发现结块、发硬、破裂、变质等异常现象严禁使用。

（6）锚杆尾部套上搅拌连接装置，用锚杆杆体将锚固剂送入孔度，然后用搅拌机具顺时针旋转随搅随推进，将杆体迅速推到孔底，搅拌后立即在孔口将杆体楔牢，防止固化前杆体位移。

（7）树脂锚固剂应按一级易燃品管理，专人负责运输，搬运过程中要轻拿轻放，严禁碰撞、摔打、挤压，以防锚固剂破裂失效。

（8）树脂锚固剂应在通风良好，无阳光、无淋水的专用防火仓库贮存，锚固剂应立式存放，以防内管破裂，贮存温度在4-25℃以下。

3、锚索操作基本规范

（1）材料选择：钢绞线15.24*8000mm、钢板300*300*12、锚固剂Z2388、K2340（顶端）各两卷。

（2）搅拌时间：1分30秒、固化时间（即卸连接器时间）5分钟、锁具

安装时间为固化后25分钟、预紧力20MPa、锚固力120KN、锚索外露不大于300MM。

（3）锚索端头必须在砂轮机上打磨，保证顺利安装，不准在井下用断线钳剪切；钢板安装紧贴岩面。

4、其它基本规范

（1）锚杆安装前，由专人检查锚杆，锚固剂与锚杆孔径是否相符。检查锚杆孔深度、位置、方向是否符合设计要求。

（2）锚固力拉力试验：高强锚杆8T、普通锚杆5T、锚索12T。

（3）锚孔深度不小于杆体有效长度、不大于杆体有效长度30mm。

（4）锚杆杆体有效长度：有垫片留10cm、无垫片留5cm。

三、锚杆支护管理与操作质量要求

1、《煤矿安全规程》第44条对安设锚杆操作的规定（摘）：

（1）打锚杆前眼，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，在确保安全的条件下，方可作业。

（2）使用锚固剂固定锚杆时，应将孔壁冲洗干净。

（3）软岩使用锚杆支护时，必须全长锚固。

（4）锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。

（5）锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测，并有记录牌板显示。

2、“煤矿安全质量标准化标准”规定（摘）

（1）锚索：一般巷道孔距±150mm、孔深0~ +200mm、外露≤350mm；锚喷工程孔距±100mm、孔深0~ +200mm、外露≤100mm（爆破材料库为0）。

（2）锚杆：间排距±100mm、孔深0~ +50mm、角度≤15°、外露一般

巷道≤50mm、爆破炸材料峒及锚喷巷道为0。

3、锚杆监测：拉力试验每300根或100m一组3根。

4、入井检验：每一批下井的锚杆、锚索、锚固剂、垫片均要进行材质抽查。