錨桿支護工程質(zhì)量檢測報告

呼圖壁縣煤炭多種經(jīng)營有限責任公司小甘溝煤礦

小甘溝煤巷錨桿支護工程質(zhì)儲

檢測報告

編制：技術(shù)科審核：王長齡編制日期：2015年1月

小甘溝煤礦審批表

部門領(lǐng)導(dǎo)

審批意見

簽字

日期

生產(chǎn)科

技術(shù)科

機電科

通風科

調(diào)度室

安全科

通風副總

地測副總

采掘副總

機電副礦長

安全副礦長

生產(chǎn)副礦長

總工程師

礦長

目錄

TOC\o"1-5"\h\z

\o"CurrentDocument"

1煤巷錨桿支護理論發(fā)展現(xiàn)狀及工程質(zhì)量檢測概述2

國內(nèi)錨桿支護理論發(fā)展現(xiàn)狀概述2

全長錨固中性點理論2

松動圈理論3

圍巖強度強化理論3

錨固力與圍巖變形量關(guān)系理論4

錨固平衡拱理論5

國內(nèi)煤巷錨桿支護設(shè)計方法概述5

煤巷錨桿支護工程質(zhì)量檢測概述7

\o"CurrentDocument"

2錨桿拉拔力檢測9

錨桿拉拔力檢測儀器9

錨桿拉拔計操作方法及步驟10

選用錨桿拉拔計注意事項及技術(shù)特征11

錨桿拉拔力試驗方案13

試驗?zāi)康募皽蕚涔ぷ?3

試驗方案及要求13

錨桿支護設(shè)計強度要求13

錨桿拉拔力檢測結(jié)果14

錨桿拉拔試驗安全技術(shù)措施14

\o"CurrentDocument"

3錨桿預(yù)緊力檢測14

錨桿預(yù)緊力檢測要求15

錨桿預(yù)緊力確定方法15

錨桿預(yù)緊力檢測要求15

\o"CurrentDocument"

4錨桿支護幾何參數(shù)及安裝質(zhì)量檢測16

錨桿支護幾何參數(shù)檢測16

錨桿托盤安裝質(zhì)量檢測16

\o"CurrentDocument"

5小甘溝煤礦煤巷錨桿支護現(xiàn)狀17

小甘溝煤礦煤層頂?shù)装逄卣骷吧a(chǎn)概況17

小甘溝煤礦煤層頂?shù)装逄卣?7

小甘溝煤礦生產(chǎn)概況18

B3三區(qū)段煤巷錨桿支護概述19

B3煤層聯(lián)絡(luò)下山斷面及錨桿支護初始設(shè)計19

小甘溝煤礦煤巷錨桿支護工程質(zhì)量檢測報告

1煤巷錨桿支護理論發(fā)展現(xiàn)狀及工程質(zhì)量檢測概述

國內(nèi)錨桿支護理論發(fā)展現(xiàn)狀概述

近十幾年來，基于公認的三大傳統(tǒng)的錨桿支護理論（懸吊理論、組合梁理論、組合拱理論）的基礎(chǔ)上，國內(nèi)很多學(xué)者對錨桿作用機理進行了大量的深入研究與探討，進一步揭示了錨桿支護的實質(zhì)，推動了錨桿支護理論研究的發(fā)展，擴大了錨桿支護技術(shù)應(yīng)用的范圍。主要有如下觀點：

全長錨固中性點理論

全長錨固中性點理論是由東北大學(xué)王明恕教授等提出。該理論認為在靠近巖石壁面部分（錨桿尾部），錨桿阻止圍巖向壁面變形，剪力指向壁面。在圍巖深處（錨桿頭部），圍巖阻止錨桿向壁面方向移動。錨桿上的剪力指向相背的分界點，稱為中性點，該點處剪應(yīng)力為零，軸向拉應(yīng)力為最大。由中性點向錨桿兩端剪應(yīng)力逐漸增大，軸向拉應(yīng)力逐漸減少（如圖1-1）。該理論近年在國內(nèi)理論分析中其“中性點”觀點被普遍接受，但其理論形式還存在著一定的爭議，它難以解釋錨桿尾部的斷裂機理，有人認為該理論為假設(shè)未設(shè)托盤之故。

應(yīng)力值

圖1-1錨桿受力曲線

松動圈理論

圍巖松動圈巷道支護理論是由中國礦業(yè)大學(xué)董方庭教授提出，該理論是

在對巷道圍巖狀態(tài)進行深入研究后提出的。研究發(fā)現(xiàn)圍巖松動圈的存在是巷

道固有的特性，它的范圍大?。ê穸戎礚）目前可以用聲波儀或者多點位移計等手段進行測定。巷道支護的主要對象是圍巖松動圈產(chǎn)生、發(fā)展過程中產(chǎn)生的碎脹變形力，錨桿承受拉力的來源在于松動圈的發(fā)生、發(fā)展；并根據(jù)圍巖松動圈厚度值的大小，將其分為小、中、大三類。

松動圈的類別不同，則錨桿支護機理不同。I類小松動圈L=0?400mm圍巖的碎脹變形量很小，此類圍巖巷道一般無需錨桿，可以裸體或者噴射混凝土單獨支護；II、III類圍巖L=400?1500mm用懸吊理論設(shè)計錨噴支護參數(shù)；IV、V類圍巖L=1.5?2.0m、L=2.0?3.0m,采用組合拱理論確定錨噴支護參數(shù)；VI類圍巖L>3.0m,在沒有獲得進一步研究資料之前，應(yīng)采用以錨噴網(wǎng)為基礎(chǔ)的復(fù)合支護。該理論的優(yōu)點是簡單直觀，對中小松動圈有很重要的價值，但對大松動圈尤其是高應(yīng)力軟巖的采準巷道，實踐表明，該理論有一定的局限性。

圍巖強度強化理論

錨桿與圍巖相互作用，形成錨桿一圍巖的共同承載結(jié)構(gòu)，改善錨固體力學(xué)性能，提高錨固體峰值強度和殘余強度，特別是殘余強度的提高，能有效提高圍巖的自承能力，控制圍巖塑性區(qū)、破碎區(qū)發(fā)展，促使巷道圍巖由不穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，如圖1-2所示。

該理論的要點是:

(1)巖體經(jīng)錨桿錨固后，其峰值強度和殘余強度均得到提高，隨著錨桿布置密度的增加，強度強化系數(shù)逐漸增大，錨桿布置密度一定時，錨桿對巖體殘余強度的強化程度大于對巖體的峰值強度的強化程度。

(2)錨桿可有效改善原巖體的力學(xué)參數(shù)，隨著錨桿布置密度的增加，錨固體峰值前的E(彈性模量)，C(粘聚力)，中(內(nèi)摩擦角)與峰值后的E,C,平均有不同程度的提高。

(3)利用錨桿支護，可以提高錨固區(qū)域巖體的強度，可以有效的減小巷道圍巖塑性區(qū)，破碎區(qū)半徑及巷道表面位移，保持巷道圍巖穩(wěn)定。

圖1-2錨桿一圍巖共同承載結(jié)構(gòu)示意圖

該理論的分析方法是將錨桿的作用簡化為對錨固圍巖從錨桿的兩端施

加徑向約束力，由實驗室錨固塊體試驗確定圍巖塑性應(yīng)變軟化本構(gòu)關(guān)系，再利用彈塑性理論定量分析錨桿的支護效果。

錨固力與圍巖變形量關(guān)系理論

該理論對錨桿錨固力的內(nèi)涵及作用進行了深入研究，認為錨桿對圍巖的

錨固作用是通過錨固力來實現(xiàn)的，而錨固力是依賴圍巖變形而產(chǎn)生和發(fā)展的。錨桿支護一般在巷道開挖完成后實施，此時圍巖的彈塑性變形已經(jīng)完成，使錨桿產(chǎn)生錨固力的是圍巖峰后的剪脹變形，隨著剪脹變形的漸進發(fā)展，錨桿從徑向和切向兩個方向上產(chǎn)生限制剪脹變形的徑向應(yīng)力、切向應(yīng)力。剪脹變形越大，錨桿的徑向和切向的錨固力越高。錨桿的錨固作用使得圍巖在較高的應(yīng)力狀態(tài)（能量狀態(tài)）下獲得穩(wěn)定平衡。

錨固平衡拱理論

該理論認為，錨桿加固對于提高圍巖自身的最大承載能力沒有明顯的效果，但在圍巖產(chǎn)生塑性破壞后，對提高圍巖的殘余強度及承載能力有顯著作用。在巷道周圍，錨桿與其錨固范圍內(nèi)的巖石構(gòu)成一種錨固支護體，當這個錨固體中的巖石在圍巖集中應(yīng)力作用下發(fā)生破壞時，其承載能力降低并產(chǎn)生

變形，同時圍巖的集中應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移，使錨固體卸載。在此過程中，錨固

體通過錨桿的約束作用和抗剪作用，使塑性破壞后易于松動的巖石構(gòu)成具有一定承載能力和適應(yīng)自身變形卸載的錨固平衡拱。

國內(nèi)煤巷錨桿支護設(shè)計方法概述

目前，國內(nèi)錨桿支護設(shè)計及參數(shù)選擇方法很多。

基于巷道圍巖松動范圍的錨桿支護設(shè)計方法

中國礦業(yè)大學(xué)董方庭教授等提出了松動圈支護理論。該理論認為：圍巖松動圈是開掘巷道后地應(yīng)力超過圍巖強度的結(jié)果，在現(xiàn)有支護條件下，試圖采用支護手段阻止圍巖松動是不可能的，松動圈范圍越大，收斂變形越大，支護就愈加困難。這種設(shè)計方法核心內(nèi)容是錨桿長度需要大于巷道圍巖的松動圈范圍。

以地應(yīng)力為基礎(chǔ)的錨桿支護設(shè)計方法

1997年，中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區(qū))，煤科總院北京開采所與邢臺礦務(wù)局聯(lián)合研究，借鑒國外澳大利亞、英國先進的錨桿設(shè)計方法，在國內(nèi)首次提出了“地應(yīng)力為基礎(chǔ)的煤巷錨桿支護設(shè)計方法”，該錨桿支護系統(tǒng)設(shè)計方法包括6個部分，即6步驟：①地質(zhì)力學(xué)評估；②初始設(shè)計；③對初始設(shè)計選定的方案進行圍巖穩(wěn)定性分析；④按選定方案施工；⑤現(xiàn)場監(jiān)測；⑥信息反饋與修改、完善設(shè)計。當需修改時，則重復(fù)②?⑥步驟，如此反復(fù)，直到設(shè)計合理為止。因此整個錨桿支護的設(shè)計過程是一個動態(tài)的設(shè)計過程，是在多次實踐中逐漸完善起來的動態(tài)設(shè)計方法，以此方法編制了集地質(zhì)力學(xué)參數(shù)處

理，利用現(xiàn)場監(jiān)測反饋的信息對初始設(shè)計進行修改以及設(shè)計結(jié)果輸出于一體的計算機輔助設(shè)計軟件，這種設(shè)計方法在邢臺、新汶、開灤局等多個礦井中應(yīng)用，效果較好。

煤巷錨桿支護全線跟蹤設(shè)計方法

中國礦業(yè)大學(xué)(北京)馬念杰教授及其學(xué)生提出了此方法，設(shè)計方法流程如圖1-2所示。

該設(shè)計方法實現(xiàn)對將要掘進巷道支護參數(shù)的全線跟蹤動態(tài)設(shè)計。采用定

量指標，在支護前與支護后期兩個階段進行錨桿支護設(shè)計。

(1)支護前期：通過錨桿鉆機的鉆孔進行頂板巖層結(jié)構(gòu)的探測，得到錨桿鉆機的鉆速、風壓、推力等參數(shù)，進行頂板巖層結(jié)構(gòu)的識別；

(2)支護后期：為了提高頂板的安全性，找出仍有可能存在冒頂危險的區(qū)域。采用頂板離層儀，監(jiān)測錨固區(qū)內(nèi)外頂板巖層的變形和離層情況，及時預(yù)測巷道頂板的危險區(qū)域。

圖1-2煤巷錨桿支護真動態(tài)設(shè)計方法流程

1.2煤巷錨桿支護工程質(zhì)量檢測概述

煤巷錨桿支護施工質(zhì)量檢測是檢驗錨桿支護效果的重要組成部分，是調(diào)

整錨桿支護參數(shù)所必不可少的參考依據(jù)；錨桿支護屬于隱蔽性工程，支護設(shè)

計不合理或施工質(zhì)量不好都有可能導(dǎo)致頂板垮落或片幫現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成煤

礦安全事故。因此在煤巷錨桿施工過程中，必須嚴格按照設(shè)計施工及掘進作

業(yè)規(guī)程的要求認真完成各個作業(yè)工序；煤巷錨桿支護施工后，必須進行工程

質(zhì)量檢測，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。同時，還應(yīng)對巷道圍巖變形和破壞狀況、錨桿受力分布和大小進行全面、系統(tǒng)的檢測，以獲得支護體與巷道圍巖的位移和應(yīng)力信息，從而驗證煤巷錨桿支護初始設(shè)計的合理性和可靠性，判斷巷道圍巖的穩(wěn)定程度和安全性；反之，通過以上檢測所反饋的信息如若判斷煤巷錨桿支護初始設(shè)計不能滿足煤巷圍巖穩(wěn)定性要求，也能以此作為參

考依據(jù)對錨桿支護初始設(shè)計參數(shù)及時調(diào)整。

錨桿施工質(zhì)量檢測主要包括錨桿的錨固性能和安裝質(zhì)量檢測。影響錨桿

錨固性能的因素很多，主要有錨桿桿體強度、錨固劑型號及強度、錨固段長度、三經(jīng)匹配度、錨桿長度和錨固劑密實度等；錨固性能一般采用拉拔試驗檢測，錨桿安裝質(zhì)量包括預(yù)緊螺母預(yù)緊力、幾何參數(shù)（間、排距）、托盤、

鋼帶及金屬網(wǎng)的安裝質(zhì)量、等采用相應(yīng)的儀器和方法進行檢測。

2錨桿拉拔力檢測

錨桿拉拔力，即錨桿在拉拔試驗中所能承受的最大拉力。是評價煤巖體可錨性、錨固劑粘結(jié)強度、桿體力學(xué)性能的重要參數(shù)。井下巷道進行錨桿支護之前必須做拉拔試驗，拉拔試驗不僅要檢測錨桿的拉拔力，還應(yīng)記錄拉拔過程中錨桿尾部的位移量，進而繪制“拉力一位移”曲線，綜合分析錨桿的錨固效果。

錨桿拉拔力檢測儀器

錨桿拉拔計是最常用的錨桿拉拔力檢測儀器。國內(nèi)外開發(fā)研制了多種形

式、規(guī)格、和量程的錨桿拉拔計，以滿足不同巷道支護強度的需求。

本次試驗所選用的錨桿拉拔計型號為LDZ30型，由手壓泵、液壓缸、壓力表、高壓膠管等部分組成組成（如圖2-1所示），具有體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡單、安全等特點。拉拔計手動泵亦可作為通用小流量高壓油的動力源。

1-注油閥2-儲油筒 3-泵體 4-卸荷閥5-指針表

6-油管 7-快速接頭 8-液壓缸

圖2-1錨桿拉拔計結(jié)構(gòu)示意圖

錨桿拉拔計操作方法及步驟

(1)檢查油量。如液壓缸活塞沒有完全縮回缸體內(nèi)時，應(yīng)首先通過油管連接至手壓泵，逆時針方向擰松泵體上的卸荷閥，使千斤頂中的液壓油排回到手壓泵儲油筒中。擰開注油閥，檢查油量，如油不滿，可加注2號錠子

油或20號機械油。

(2)排氣。液壓系統(tǒng)組裝好后，儲油筒、油管及液壓缸中?；煊锌諝猓瑸槭挂簤合到y(tǒng)正常，這些空氣必須排掉。方法是，將手動泵放在比液壓缸稍高的地方，壓動手動泵，使液壓油缸活塞伸出，再打開卸荷閥，使活塞縮回，連續(xù)幾次即可。必要時可打開注油閥，排除儲油筒內(nèi)空氣。

(3)檢測錨桿。將油管與千斤頂連接，按上述1、2項要求進行油量、排氣及壓力表檢查。

按圖2-2所示，將拉桿，擰到錨桿末端，如拉桿內(nèi)螺紋外徑大于油缸中心孔，可在油缸底部增加加長套，再套上液壓缸(使活塞端向外)，然后擰上螺母并順時針擰緊泄荷閥。

1-被測錨桿尾部2-錨具3-活塞4-液壓缸5-加長套

圖2-2拉拔計安裝示意圖

壓動油泵手柄，用力應(yīng)均勻，不要用力過猛，當壓力表上的讀數(shù)達到要

求時，停止加壓。

注意，手動泵必須擺成水平放置工作。檢測完畢應(yīng)逆進針方向擰松泄閥,使壓力表讀數(shù)為零，再把各部件由錨桿上卸下。

選用錨桿拉拔計注意事項及技術(shù)特征

拉拔計在適用過程中注意事項如下：

(1)按正常方法把各部件連接好，上下?lián)u動手柄，使得壓力表上顯示

的讀書達到10兆帕，而后停止搖動手柄，觀察問題及解決方法見以下幾點。

(2)拉力計不得超載使用，否則會引起永久性損壞。

(3)應(yīng)保持液壓泵清潔。油缸用畢應(yīng)將活塞縮回，并應(yīng)經(jīng)常在活塞桿內(nèi)外上加油。

(4)本產(chǎn)品使用的液壓油是20號機械油，使用溫度為-30~+450,嚴禁以酒精、剎車油、普通發(fā)動機油等作為液壓油使用。

表2-1拉拔計常見故障機處理方法

故障現(xiàn)象

故障原因

處理方法

壓力表無壓力顯示

油筒內(nèi)缺油]

打開注油閥加油

泄荷閥沒擰緊

順時針擰緊

接頭漏油

擰緊接頭

手動泵沒水平放置1

放水平后再加壓

壓力表損壞

取卜檢查或標定

壓力達/、到

手動泵內(nèi)缺油

加油

接頭漏油「

檢查接頭及密封圈

使用油質(zhì)/、對或油臟

換油

液壓缸漏油

缺體內(nèi)密封圈損壞

更換密封圈

壓力表指針明顯下降

接頭處嚴重漏油1

擰緊或更換密封圈;

密封件失效

更換同類密封圈

油質(zhì)太臟

用煤油清洗油筒、泵體、油管、油缸后換油

泵體內(nèi)各單向閥密封不良

送回廠檢修

壓力表指針動但液壓缸無壓力

油管堵塞

疏通膠管

接頭堵塞

清洗接頭

(5)該工具的額定壓力為55MPa使用時不可超過55MPa為提高壓力

表的使用壽命，使用一般最大壓力不超過50MPa該工具的拉力缸和手動泵的接頭部分都是按55MP高壓設(shè)計的，因而要保護好接頭，不要碰壞，以免

影響密封和正常工作。

(6)如果打不上油或打不上壓，擰開吸排油閥螺釘，倒出①5、①8兩

顆鋼球擦洗干凈，之后先放入①5的鋼球，用①5的鋁棒對準它敲一下。

(7)常見故障、原因及處理方法見表2-1所示。

拉力與壓強對照表如表2-2所示。

表2-2LDZ200-10錨桿拉拔計拉力與壓強對照表

P

F

P

F

P

F

Mpa

KN

T

Mpa

KN

T

Mpa

KN

T

1

3.3

0.33

21

69.3

7

41

135.2

13.8

2

6.6

0.67

22

72.5

7.4

42

138.5

14.1

3

9.9

1

23

76

7.7

43

142

14.4

4

13.2

1.35

24

79.1

8

44

145

14.8

5

16.5

1.68

25

82.4

8.4

45

148.4

15.1

6

19.8

2.01

26

85.7

8.7

46

151.7

15.5

7

23

2.35

27

89

9

47

155

16

8

26.4

2.7

28

92.3

9.4

48

158.3

16.2

9

29.7

3.02

29

95.6

9.8

49

162

16.5

10

33

3.36

30

99

10

50

164.9

16.8

11

36.2

3.7

31

102.2

10.4

51

168.2

17

12

39.6

4.03

32

105.5

10.8

52

171.5

17.5

13

42.9

4.4

33

109

11.1

53

174.8

17.8

14

46.2

4.7

34

112.1

11.4

54

178

18.2

15

49.5

5

35

115.4

11.8

55

181.4

18.5

16

52.7

5.4

36

118.7

12

56

184.7

18.8

17

56

5.7

37

122

12.4

57

188

19

18

59.4

6

38

125.3

12.8

58

191.3

19.9

19

62.7

6.4

39

128.6

13

59

194.6

20.7

20

66

6.7

40

132

13.5

60

199

20.2

錨桿拉拔力試驗方案

試驗?zāi)康募皽蕚涔ぷ?/p>

(1)試驗?zāi)康氖桥卸▏鷰r、樹脂藥卷、錨桿桿體三者之間的可錨性，合理確定錨固長度、檢驗樹脂藥卷質(zhì)量、驗證并評價孔徑、桿體直徑、藥卷直徑三者間的匹配度。試驗必須在現(xiàn)場進行，使用的材料和設(shè)備與巷道正常支護相同。

(2)為及時反應(yīng)錨桿錨固效果，既掘進工作面巷道圍巖的支護效果，試驗地點應(yīng)盡量靠近掘進工作面，巷道圍巖較平整、未發(fā)生脫落、片幫等現(xiàn)象；試驗錨桿應(yīng)避開安裝鋼帶的地段。

(3)支護用的錨桿表面應(yīng)無銹、油、漆或其他污染物；樹脂錨固劑必須按設(shè)計要求選用。

試驗方案及要求

(1)錨桿拉拔試驗應(yīng)在錨桿安裝后數(shù)小時進行。時間過短會影響錨固劑固化后的強度，時間過長則會因巷道圍巖發(fā)生變形影響測量結(jié)果。

(2)該試驗由兩人完成，一人加載、一人記錄，試驗時緩慢均勻的操作手動泵壓桿，當錨桿出現(xiàn)明顯位移時，停止加壓，記錄錨桿拉力計此時的讀書，即為拉拔試驗值。

(3)每20m^每施工200―300根錨桿進行試驗，按照5%勺抽樣率進行試驗，錨桿錨固力不低于設(shè)計值得90慟合格。

錨桿支護設(shè)計強度要求

(1)頂板錨桿錨固力為60kN,正常拉拔力不小于54kN;幫錨桿的錨固力為50kN,正常拉拔力不小于45kN。

(2)錨桿孔徑與錨桿桿體直徑之差宜在6?12m施圍內(nèi)，一般取8mm

(3)錨桿孔徑與樹脂藥卷直徑之差宜在3?6mrfE圍內(nèi)，一般取5mm

(4)靠巷道兩幫的頂錨桿，宜向煤幫傾斜15?25度(與鉛垂線夾角)，其它頂錨桿應(yīng)盡可能與巖層層面垂直，避免頂錨桿沿巖層層面布置。

(5)根據(jù)巷道圍巖可錨性及錨固藥卷力學(xué)特性，在錨固效果滿足的前提下，可適當調(diào)整“三徑匹配”值。

錨桿拉拔力檢測結(jié)果

見附表。

錨桿拉拔試驗安全技術(shù)措施

(1)錨桿拉拔計在試驗過程中應(yīng)固定牢靠。

(2)錨桿拉拔時應(yīng)緩慢的逐級均勻加載，直到錨桿滑動或桿體破壞。

(3)錨桿拉拔時，拉拔裝置下方和兩側(cè)不得站人。

(4)拉拔時設(shè)專人監(jiān)視頂板，以保證操作人員安全。

(5)測試錨桿按規(guī)定比例測試，選擇好測試點，不能做破壞性試驗。

(6)拉拔合格的錨桿要掛好合格標簽，如發(fā)現(xiàn)不合格的錨桿要按規(guī)定補打，在進行測試。

(7)拉拔時嚴禁有人通過，兩邊放好警戒，以防止工具脫落傷人。

(8)測試后要將錨桿螺母擰緊，保管好設(shè)備。

3錨桿預(yù)緊力檢測

錨桿支護作為一種主動支護形式，在預(yù)緊力的作用下拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力或減小拉應(yīng)力，有效抑制巷道圍巖破裂區(qū)向深部發(fā)展，發(fā)揮圍巖的自身承載能力，提高穩(wěn)定性。錨桿預(yù)緊力是高強度、高剛度錨桿支護系統(tǒng)的決定性因素，對支護效果和圍巖穩(wěn)定性具關(guān)鍵性作用。對錨桿預(yù)緊力的檢測是及其重要的錨桿支護工程質(zhì)量檢測內(nèi)容。

量形變

預(yù)緊力/kN

圖3-1巷道變形量與預(yù)緊力的關(guān)系曲線

錨桿預(yù)緊力檢測要求

錨桿預(yù)緊力確定方法

目前，確定錨桿預(yù)緊力通常是采用現(xiàn)場實測與數(shù)值計算相耦合的方法確定錨桿預(yù)緊力的合理值。具體可參考圖3-1。

1400

1200

m1000

/800

錨桿預(yù)緊力檢測要求

錨桿預(yù)緊力檢測一般采用扭矩扳手，如圖3-2所示。在對錨桿進行預(yù)緊力檢測時需注意一下幾點：

(1)每班頂幫各抽樣1組(3根)進行錨桿預(yù)緊螺母扭矩檢測，每根錨桿螺母預(yù)緊力應(yīng)符合施工設(shè)計要求。

圖3-2扭矩扳手

(2)每組中有一根錨桿預(yù)緊力扭矩不合格，就要再抽查1組(3根)，

若仍發(fā)現(xiàn)有不合格的，應(yīng)將本班安裝的所有螺母重新擰緊并檢查一遍。

AAAAAA

(3)大量井下實測數(shù)據(jù)表明，預(yù)緊力會隨錨桿安裝后時間的延長而發(fā)生變化，特別是初始施加預(yù)緊力較高，圍巖比較松散破碎的條件下，預(yù)緊力會隨時間延長而降低，顯著影響支護效果。因此，不僅要檢測錨桿的初始預(yù)緊力，而且應(yīng)檢測錨桿預(yù)緊力的變化，根據(jù)預(yù)緊力變化趨勢，調(diào)整初始預(yù)緊力的大小，必要時應(yīng)對錨桿實施二次擰緊。

4錨桿支護幾何參數(shù)及安裝質(zhì)量檢測

錨桿支護幾何參數(shù)檢測

錨桿支護幾何參數(shù)包括錨桿間、排距、安裝角度、外露長度等。錨桿間距指同一排錨桿中兩相鄰孔口中心之間的距離；排距指沿巷道軸向相鄰兩排

錨桿孔口中心距離；一般情況下錨桿安裝方向和巷道軸向垂直，可用錨桿軸線與水平線的夾角表示錨桿安裝角度；外露長度指錨桿尾部露出托盤的長度。

錨桿幾何參數(shù)的檢測應(yīng)符合以下要求：

(1)錨桿安裝幾何參數(shù)檢測驗收由班組驗收員完成，生產(chǎn)科負責抽查。檢測間距不大于20ml每次檢測點數(shù)不應(yīng)少于3個。

(2)錨桿間、排距檢測采用鋼卷尺測量測點處呈四邊形布置的四根錨桿之間的距離，間排距允許有一定誤差，但不應(yīng)超過士100mm

(3)采用半圓儀測量錨桿鉆孔方位角，錨桿安裝角度允許有一定誤差，但不應(yīng)超過士5o

(4)采用鋼板尺測量測點處一排錨桿外露長度最大值，不應(yīng)超過30mm

錨桿托盤安裝質(zhì)量檢測

錨桿托盤安裝質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

(1)錨桿托盤應(yīng)安裝牢固、與組合構(gòu)件一同緊貼圍巖表面，不松動，對難以接觸部位應(yīng)契緊、背實。

(2)錨桿托盤安裝質(zhì)量檢測方法一般采用實地觀察和現(xiàn)場扳動的方式進行。

(3)檢測頻度同錨桿幾何參數(shù)，每個測點應(yīng)以一排錨桿托盤為一組檢測。

5小甘溝煤礦煤巷錨桿支護現(xiàn)狀

小甘溝煤礦煤層頂?shù)装逄卣骷吧a(chǎn)概況

小甘溝煤礦煤層頂?shù)装逄卣?/p>

該礦目前主采B3煤層。B3煤層：煤層厚度0.34~6.44m,平均3.2m;夾研單層厚度0.27~1.20m,平均為0.66m,夾研為泥巖、粉砂巖、細砂巖，可采厚度1.01~4.73m,平均2.88m,屬局部可采不穩(wěn)定煤層，B3煤層沿走向有變化，向東變厚，向西變薄至不可采；傾向上煤層厚度有變化，井田外東面IV線沿傾向深部變厚，井田內(nèi)II線沿傾向深部變薄至不可采；屬結(jié)構(gòu)簡單不穩(wěn)定的薄-中厚煤層。頂板為粉砂巖、中砂巖、粗砂巖、泥巖、細砂巖；底板為泥巖、粉砂巖、含炭質(zhì)泥巖。B3煤層與B4煤層的層間距為

2.82~21.75m,平均12.75m。

構(gòu)成煤層頂?shù)装宓膸r石主要以細砂巖、粉砂巖、泥巖和少量的泥質(zhì)粉砂巖和炭制泥巖為主。砂巖類巖石為灰黃、灰白色，砂狀結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，膠結(jié)緊密；粉砂巖類巖石為灰色、粉砂結(jié)構(gòu)、中厚層狀構(gòu)造。

由于地層緩傾，巖層中節(jié)理不發(fā)育。從巖石特征和節(jié)理發(fā)育情況來看，

礦井中煤層的頂?shù)装鍖儆诜€(wěn)固性偏弱的類型。

煤層地質(zhì)柱狀圖見圖5-1所示

w■拚區(qū)主空吉煤施，在特弗區(qū)聲部言亡:呈小囪聲？氣堪忌

]4512

w&wrw,其曼醐粽踉覦求甲屐琳常津甘邙科歌餐碑聚蠟恚早就#mMt，**%%鼠與畫塌藕時蜷舒琳瞋T棟平均前聚粵夏＜捽?戰(zhàn)劇即阿a-m即k平藥師＞制和就網(wǎng)與松三m。由翦遵例魏

圖5-1小甘溝煤礦煤層綜合地質(zhì)柱狀圖

小甘溝煤礦生產(chǎn)概況

小甘溝煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為95萬噸/年，設(shè)計一個綜合機械化一次采全高采煤工作面，該工作面走向長920ml傾向長85ml煤層傾角12°~15,上下順梢均采用“錨桿+錨網(wǎng)”支護，頂板離層破碎地段增加錨索、鋼帶、錨索梁加強支護。

現(xiàn)掘進工作面為B3三區(qū)段一號聯(lián)絡(luò)巷掘進工作面。通過該聯(lián)絡(luò)巷的掘進工作，連接B3煤層三區(qū)段回采工作面的皮帶順梢及下部車場，進而可以向東掘進工作面皮帶順梢，向西掘進下部車場。皮帶順梢標高為+1639,為

三區(qū)段采煤工作面的進風巷道，軌道順梢標高為+1671,為回風巷道。

鑒于對小甘溝煤礦正在布置的B3煤層二區(qū)段綜合機械化一次采全高采煤工作面和正在準備的B3煤層三區(qū)段綜采工作面的兩條回采巷道的適用現(xiàn)狀、服務(wù)期限及現(xiàn)實意義的綜合分析，現(xiàn)對B3三區(qū)段一號聯(lián)絡(luò)巷進行錨桿支護工程質(zhì)量檢測，為及時調(diào)整適應(yīng)兩巷圍巖變形破壞特征的錨桿支護提供實際參數(shù)。

B3三區(qū)段煤巷錨桿支護概述

B3煤層聯(lián)絡(luò)下山斷面及錨桿支護初始設(shè)計

該掘進工作面布置在B3煤層，主要是作為B3煤層三區(qū)段下順梢及下部車場掘進的準備巷道。該聯(lián)絡(luò)巷道設(shè)計長160ml沿底板掘進，北與B3三區(qū)

段+1639m皮帶順梢相連，南與B3二區(qū)段軌道順梢相連；開口位于B3三區(qū)段聯(lián)絡(luò)下山北側(cè)，方位與B3三區(qū)段聯(lián)絡(luò)下山偏移2°,寬3.8米，高3米。

該巷所采用的錨桿支護參數(shù)如下：

頂支護：

聯(lián)絡(luò)巷頂部均采用“金屬錨桿+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護，錨桿端頭錨固，矩形對稱布置，頂錨桿規(guī)格為巾18X2000mrm間排距為750mm^800mrm頂網(wǎng)規(guī)格2000*36000mm勺10#＞屬網(wǎng)，網(wǎng)片搭接長度為100mn#用10#鐵絲捆綁。樹脂型號為CK28501卷/眼;

錨索規(guī)格為巾17.8x5300mm托盤規(guī)格為15*400*400mm錨索沿巷道中線施工，排距為3300mm樹脂型號為MSCK28502-3卷/眼。

幫支護：

聯(lián)絡(luò)巷幫部支護使用金屬錨桿+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護，幫錨桿規(guī)格為（i）16X

1600mm間排距為800*800mm樹脂型號為MSCK2835，倦/眼，幫網(wǎng)規(guī)格為

2000*5600mm勺10#金屬網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間用10獻絲捆綁。

B戶區(qū)段一號聯(lián)絡(luò)巷支護示意圖

實驗設(shè)計:

本次檢測設(shè)計在B3三區(qū)段一號聯(lián)絡(luò)巷掘進工作面，根據(jù)支護設(shè)計可知：頂錨桿設(shè)計60KN支護強度33.1MPa;幫錨本f設(shè)計50KN支護強度27.6MPa該巷道每排支護12根錨桿，按照5%勺比例進行試驗，設(shè)計在巷道每20m乍為一個實驗段進行抽檢，每段共抽檢15根錨桿，選三個實驗斷面，每個試驗斷面選擇5根錨進行試驗，頂錨桿抽檢2根、幫錨桿3根。

支護質(zhì)量要求如下:

(1)打錨桿必須嚴格按規(guī)程規(guī)定操作，找準中線在錨桿位置畫圈，間

排距誤差為土100mm

(2)錨桿角度要求與煤層層理或巷道輪廓線夾角不小于75°。

(3)錨桿必須用螺帽擰緊，螺紋外露長度為10?20mm錨網(wǎng)及托板緊貼煤、巖壁，一墊一帽緊固有效。

(4)頂錨桿錨固力60KN,幫錨桿錨固力50KN錨固力不得低于設(shè)計值

的90%

(5)每組錨桿拉力試驗的錨桿要做好明顯標記。

(6)頂錨桿扭矩不得小于100N?M幫錨桿不小于80N-肌

(7)錨桿排距必須保持平行一致。

錨桿拉拔力試驗記錄表

日期：年月日

錨桿

組號

錨桿

序號

錨桿長度

(mm

錨桿直徑

(mrm

孔徑

(mn)

錨固長度

(mn)

錨固劑

直徑(mm)

設(shè)計力

(MPa)

拉拔力

(MPa)

1

1#

2.0

18.0

32.0

500.0

28.0

1#

2.0

18.0

32.0

500.0

28.0

2#

1.6

16.0

32.0

350.0

28.0

2#

1.6

16.0

32.0

350.0

28.0

2#

1.6

16.0

32.0

35