锚杆支护技术
凝胶材料锚杆支护的原理
锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。通过锚入围岩内部的杆体，改变巷道围岩的本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环，和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。 锚杆在支护中的作用
悬吊作用
锚杆将软弱岩层挂在上面坚固稳定的岩层上。
组合梁作用
在层状岩层的巷道顶板中，通过锚入一系列的锚杆，将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁，从而提高其承载力。
围岩补强作用
巷道深部围岩中岩石处于三轴受压状态，而靠近巷道周边的岩石则处于二轴受力状态，后者的强度大大小于前者，故易于破坏而丧失稳定性。巷道周围打锚杆后，有些岩石又部分恢复了三轴受力状态增大了它本身的强度；另外锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力，使巷道周边围岩不易破坏和失稳，这就叫作围岩补强作用。
挤压连接作用
锚杆将巷道锚栓挤紧，对岩石施加预应力，以平衡岩石内所产生的张拉力，阻止裂隙的继续扩大，而且对于松散岩石也能起到挤压连接作用。
挤压加固拱作用
松散岩石在预应力作用下围绕每根锚杆的周围会形成一个两头带圆锥的筒形挤压区或压缩应力区，在系统排列的锚杆中，这些挤压区或压缩应力区便组成了一个具有相当宽厚的均匀压缩加固带，它相当于一种承载结构而支承相当大的载荷。
锚杆支护巷道有关规定：
1、锚杆支护优先选用树脂锚杆，锚杆的长度应根据巷道的类别、围岩情况、矿压情况和断面情况等确定，并不得小于1600mm。
2、非金属锚杆必须符合防静电、阻燃的要求，并取得煤安标志。
3、开拓大巷、采区准备巷锚杆直径不小于18mm，长度不小于1800mm。
4、15#煤非采空区巷道顶锚杆直径不小于20mm，长度不小于2200mm，帮锚杆直径不小于18mm，长度不小于2000mm，15#煤层采空区巷道帮锚杆直径不小于20mm，长度不小于2400mm，15#煤松散煤层巷道和切巷帮锚杆直径不小于20mm，长度不小于2400mm，单一煤层巷道顶锚杆直径不小于18mm，长度不小于1800mm，二次动压巷道帮锚杆长度不小于2400mm。
5、锚杆的间排距不应大于锚杆有效长度的1/2，一般宜在500——800mm之间，最大不超过1000mm，矩形巷道顶板两角锚杆距巷帮不大于200mm，最上一排帮锚杆距顶板和最下一排距底板不大于400mm。
6、锚杆锚固长度不小于600mm，顶锚杆锚固力不小于70KN，螺母拧紧力矩不小于150N.m，帮锚
杆锚固力不小于50KN，螺母拧紧力矩不小于120N.m。
7、锚杆间排距误差不超过设计值的+100mm，孔圣度不小于杆体有效长度，且不大于杆体有效长度30mm。
8、锚杆托板必须紧贴岩面，螺母到端头长度不小于10mm，不大于50mm，锚杆与围岩的角度不超过设计值的15°
9、必须使用锚杆钻机、风动扳手、电动扳手等机械工具安装锚杆。
10、锚杆锚固力检查，每300根必须检查一组，每组不少于3根，并有详细记录，锚杆螺母必须使用气扳机或力矩扳手拧紧，保证力矩符合有关规定。
11、锚杆支护巷道，当班掘出，当班应打好锚杆，顶板有效支护距煤头最大空顶距离不超过500mm，且临时支护距离必须符合作业规程规定，临时支护时间不得超过8小时。
12、在掘进施工中实行平行作业时，巷道两帮最上面的一排帮锚杆要紧跟煤头，不得滞后，避免发生片帮事故。
第二节 锚索支护技术
锚索支护的原理
锚索支护技术是通过预应力锚索加固岩体，其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力，限制岩体有害变形的发展，可以明显改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力，从而保持围岩的稳定。锚索支护技术是对锚杆支护技术的发展。
二、锚索支护与普通锚杆支护相比其特点是：
1、锚固深度大，锚杆长度一般为1.6——2.5米，锚索可根据实际情况确定，一般锚索长度5——10m，能够锚固到深部稳定岩层中去。
2、锚固力大，用于煤矿的单股钢绞线小锚索的承载力为260KN。
3、可以施加较大的预应力，一般小锚索的预应力在100KN以上。
4、施工方便快捷灵活，施工工序与普通树脂锚杆基本相同。
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5、可以和其它支护相结合，不缩小巷道断面，工期短，安全可靠，节约资金。
锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩极为破碎的巷道支护，是矿压显现严重巷道的最有效支护方式。阳煤集团具体情况来说可以用于井下任何巷道和硐室。目前已成为我集团公司15#煤下层支护的主要技术手段。
三、锚索支护结构形式
阳煤集团目前应用的全是钻孔孔径为25—32mm的锚索（配套使用25—27mm的钻头），通常采用单股钢绞线制成，极限承载力在300KN以下。一般分为锚固段、自由段和张拉段，另外张拉段包括配套使用的托梁和锁具。
1、锚固段 阳煤集团线全部采用树脂药卷的锚固方式，通过现场试验确定锚固长度不得小于1米，一般采用Φ23mm的一卷1.2m或两卷0.6m长的快、中速树脂卷。
2、自由段 连接锚固段和张拉段的索体部分，通过对锚索的张拉，使自由段产生弹性变形产生预应力。自由段长度一般不小于3m，也可按岩层最大破裂面的深度来选取，要求超过破裂面至
少1米m。
鲜卑语3、张拉段 指位于孔口外面的锚索部分，是锚索实现张拉和锁定的部位。这部分还包括托梁和锚具。托梁一般选用强度不低于14#槽钢的刚性材料，长度不小于400mm。锚具我公司现使用的是OVM15—1型锁具。张拉段长度一般不小于100mm，不大于200mm。
歌剧伤逝四、锚索支护的有关规定：
1、存放运输要保证钢绞线干净，无锈，以免影响锚固力，安装锚索使用锚索钻机带专用夹具搅拌器安装，张拉锚索应在锚固剂搅拌均匀30分钟后进行。
2、交叉点、沿煤层底板掘进的综放工作面顺槽、切巷、优先选用锚索支护。
3、锚索长度根据巷道顶板岩层情况确定，使锚索锚固到稳定岩层中，当稳定岩层与巷道顶板距离过大时，锚索长度应超过自然平衡拱2m以上，并满足锚固段长度不小于1m，自由段长度不小于3m，张拉段长度要保证张拉工艺要求长度，一般不小于150mm。
4、锚索外露长一般不超过200mm，如外露超长影响巷道使用，由公司统一组织切断，严禁队组私自剪切，锚索切断器由公司统一管理，严禁队组配备。
5、对锚索预紧力进行抽查验收，每100根至少抽查5根，有不合格的必须重新抽查5根，合格率达不到90%时，或有一根预紧力低于设计值80%时，全部重新预紧。
6、锚索预紧力规定：Φ15.24mm不小于120KN，：Φ17.8mm不小于160KN：Φ21.6mm不小于250 KN，
7、锚索孔距误差不应超过200mm，孔深误差不应大于200mm，钻孔轴线与设计轴线的偏差不应大于3°。
8、锚索各组件符合设计要求，托梁必须紧贴岩面。
9、临近采空区的15#煤下层巷等矿压较大、变形严重的巷道应采用Φ21.6mm大直径锚索进行加强支护，排距不大于1.6m，其中临近采空区的15#煤下层巷排距不大于1.0m。
10、15#煤工作面内错尾巷取消木支柱，其加强支护优先采用锚索支护，可增加锚索数量或使用不小于Φ17.8mm直径的锚索。其中，邻近采空区侧等矿压大的内错尾巷要使用Φ21.6mm大直径锚索进行加强支护，排距不大于1.6m，非采空区侧等矿压较小的内错尾巷，其加强锚索直径不小于Φ17.8mm，排距不大于1.6m。
11、对15#煤层采空区煤柱帮、煤体破碎严重、两帮移近量大的巷道，两帮可采用水平锚索加强支护，锚索长度不小于4.5m，间距不大于1.5m。
12、15#下层必须做到锚索紧跟煤头，并且每排不少于一根锚索。巷道压力大，煤层松软、顶板破碎时，所有支护必须紧跟煤头。
教学要求：
通过学习掌握锚杆、锚索支护工艺的原理，以及锚杆锚索支护工艺的标准要求，使学员在今后工作中理论联系实际，规范现场操作，搞好现场工程质量，提高质量标准化水平。
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培训方法与安排
采取业余学习与脱产培训
相结合的方式。授课时间不少于2学时。
授课人： 刘鸿章
教学内容： 锚杆锚索支护的相关知识
第一节 锚杆支护技术
锚杆支护的原理
锚杆在支护中的作用
诱之以禽
锚杆支护巷道有关规定：
锚索支护技术
锚索支护的原理
锚索支护与普通锚杆支护相比其特点
锚索支护结构形式
锚索支护的有关规定
重点难点：
锚杆、锚索支护相关规定
锚杆、锚索支护工艺的
相关知识教案
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授 课 教 师：
2011-8-28
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