缝管式锚杆支护原理及确保支护质量的若干方法

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1、缝管式锚杆支护原理及确保支护质量的若干方法发表日期：2009-4-9       一、概述       缝管式锚杆支护技术最早是由美国于20世纪70年代研制成功的。缝管式小锚杆支护技术于20世纪90年代中后期开始在我国部分煤矿应用，本公司的应用起步于1997年。正因为缝管式小锚杆支护技术具有结构简单、适应性强、支护原理先进、支护成本低、施工安装简单方便快速、初锚力与长时锚固力大、安全可靠性高、质量控制过程简易、对支护质量好坏的判定简单直观等一系列优点，1998年起开始在所属各生产矿井技改巷道、开拓巷道、

2、石门、运巷开口等需支护的岩巷地段以及井巷日常维修等井巷工程支护中大量推广应用，已成为最受生产矿井欢迎的支护新技术。       二、缝管式锚杆支护原理       这类锚杆采用合金钢板经卷压为有缝管而成。由于管径大于孔径（径差一般在1.5-3mm），此时合金钢板所具有足够大的屈服强度和弹性模量，使安装好的缝管式锚杆与孔壁紧紧挤压，立即在杆体全长产生摩擦锚固力，此锚固力称为初锚力。随着时间的推移，井巷围岩应力的变化将使岩石产生水平方向错动和垂直方向位移，锚杆锚固力也因此而增大（即长时锚固力大于初锚力）。 

3、      三、确保缝管式小锚杆支护质量的若干方法       第一，选用的锚杆产品必须符合国家有关技术标准。只有合格产品，使用后才能提供足够的初锚力和长久锚固力。因此要求产品采购渠道来自正规厂家，而且每批次产品均必须随附产品合格证、产品技术性能特征说明书。使用单位必须对每批产品作初锚力和长时锚固力测试，测试时采取随机抽取总量的0.5%-1%。测试结果不得低于产品技术性能特征值的90%方可认定该锚杆合格。凡不合格产品严禁使用。       只有选用合格锚杆，才具有足够大的屈服强度和弹性模量，支护过程中才

4、能提供足够的弹性变形恢复力，从而承受住井巷围岩水平方向错动和垂直方向松动膨胀而引起的变形破坏。同时，加强对锚杆长时锚固力的测试，是检验锚杆支护是否安全可靠的重要一环。       采用缝管式小锚杆支护时，其主要技术性能参数必须符合以下要求：       初锚固力≥25KN/m       长时锚固力（15天后）≥50~80KN       杆体拉断力≥90KN       挡圈抗脱力≥70KN       托板抗压力≥60KN       第二，进行锚杆支护时使用适宜的锚杆钻机。适宜的锚杆支护施工机具，

5、可提高锚杆安装合格率、提高支护效率、降低劳动强度。选用适宜锚杆钻机的原则是：与矿井当前技术装备水平、管理水平、施工人员技术素质、所设计的巷道断面规格大小相适应。如本公司从1998年开始给作业队配备了由衢州煤矿机械厂研制开发出的ZY24M系列双级气腿凿岩机就值得推广。该系列凿岩机既可用于掘进迎头打炮孔，又可用于打锚杆孔（顶、邦均可）以及兼作安装缝管式锚杆的机具（安装时卸下钎杆、套上“联结器”即可）。       第三，编制具有针对性并切实可行的作业规程，及时贯彻到作业人员中。工作面围岩情况、该巷道用途及服

6、务年限长短等，是制定锚杆支护方式和支护结构参数的主要依据。必须使施工人员清楚并掌握各类适用的锚杆支护方式，如只锚不喷、锚喷、锚—钢带、锚—网—钢带等支护方式，以及相应的锚杆孔眼间排距规格。同时还要根据工作面围岩变化情况及时修改补充作业规程。       第四，做好对钻头磨损量的检测，确保所钻出的锚杆孔孔径与所选用的缝管式小锚杆管径相匹配。在现场施工中常会出现如下情况：用新钻头打锚杆孔眼时，安装推进往往很顺利，而越往后打出的孔眼安装时推进却越来越困难，直至出现把锚杆尾部挡圈撞脱落而尾部还露出一段在孔外，这

7、时由于托板无法紧贴岩层面而造成该锚杆失效。这是由于钻头使用一段时间后，因磨损而引起直径变小，故打出的锚杆孔眼直径也必然越来越小。正确做法：在施工现场建立钻头磨损量检测制度，并根据现场岩性特征（主要是岩层软硬情况）规定当磨损量达到某一数值时必须更换新钻头，现场可采用卡尺、钢环等简易方法进行量测。如前述，小锚杆∮33mm+0.5-2mm刚好与∮32mm小钻头匹配，二者径差在1.5-3mm，当岩层较硬时径差取小值，较软时径差取大值。一般较有经验施工人员往往能根据岩层的软硬情况而大体推测出一个钻头打了多少个孔眼

8、后必须更换新的钻头。因磨损变小换下来的旧钻头仍可以用到掘进迎头打炮孔。       第五，坚持孔深丈量和安装前孔眼清扫制度。打锚杆孔时要求孔深与所选用的锚杆长度相适应。如选用锚杆长度1.6米、搭配蝶形托板时，其孔眼深度控制在1.58米≤孔深＜1.59米，若过深造成浪费、过浅将造成托板无法贴紧岩面而失效。安装前要对孔眼进行清扫，把残留在孔中的岩粉、碎碴等杂物清除干净。       第六，随掘随锚，把巷道围岩变形量控制在最小范围内。井下巷道开挖