曹村錨桿支護(hù)設(shè)計

1、曹村煤礦高應(yīng)力碎脹圍巖巷道錨桿支護(hù)方 案 設(shè) 計 霍州煤電集團(tuán)公司中國礦業(yè)大學(xué)二六年七月一、工程地質(zhì)概況與巷道布置圖曹村煤礦十采區(qū)下部人車下山巷作為+250米以下各工作面人員上下班行走以及鋪設(shè)管路用。其煤層與頂?shù)装迩闆r如下：2#煤為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，含三層夾石，第二層夾石變化比較大，厚0.150.55m，均厚0.35m，2#煤層均厚3.21m，煤層結(jié)構(gòu)為0.80(0.03)0.40(0.20)0.90(0.03)0.85m，煤層傾角為，質(zhì)牌號1/3JW，2煤層因位于2-1032-4#點前26m處，預(yù)計會出現(xiàn)沖刷帶，寬度為100m120m左右，使2煤頂板變?yōu)楹谏皫r，層理發(fā)育堅硬，厚度3.0m，局部頂板

2、為灰黑色泥巖，厚0.50.8m左右，易破碎，老頂K8砂巖，厚層塊狀且堅硬，以石英為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，含黑色礦物質(zhì)，平均厚度8.0m，2#煤層底板為黑色泥巖，水平節(jié)理發(fā)育，厚4.0m。2煤層老頂K8砂巖為弱含水層，據(jù)十采區(qū)回風(fēng)下山掘進(jìn)資料，在掘進(jìn)時遇到頂板破碎或構(gòu)造時會有淋水頭，涌水量為23m3/h應(yīng)配備相應(yīng)的排水設(shè)備。瓦斯相對涌出量1.05m3/t，絕對涌出量2.3m3/min，煤層自燃發(fā)火傾向為三類；煤塵具有爆炸危險性，2煤層爆炸指數(shù)31.98。煤巖層綜合柱狀圖如圖1所示。圖1 煤巖層綜合柱狀圖十采區(qū)下部人車下山位于十采區(qū)回風(fēng)下山前進(jìn)方向右側(cè)，設(shè)計為一條開拓巷道，該巷道地面位于上樂坪平原及山梁上

3、，地面最大標(biāo)高為+774m、最小為+696m，煤層底板等高線最大標(biāo)高為+248m、最小為+135m，蓋山厚度最大為609m、最小為448m，十采區(qū)回風(fēng)下山延伸段左側(cè)為十采區(qū)皮帶下山延伸面，目前沒有布置掘進(jìn)巷道及回采工作面，該巷設(shè)計長1309.5m，聯(lián)巷長54.75m，布置兩條計109.5m。巷道平面布置圖如圖2所示。圖2 巷道平面布置圖二、巷道破壞機理分析只有正確地分析巷道破壞的機理，才能給出合理的支護(hù)對策與支護(hù)參數(shù)，以最小的投入，有效地控制和維護(hù)巷道，取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)對曹村煤礦高應(yīng)力碎脹圍巖巷道變形破壞及錨桿支護(hù)狀態(tài)的深入調(diào)查和分析，認(rèn)為其破壞原因主要有：（1）上覆巖層壓力大。十

4、采區(qū)下部人車下山直接埋深600多米，上覆巖層壓力大，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載亦較大，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)承受不了該荷載作用時，必然產(chǎn)生變形，逐漸造成巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞。 （2）十采區(qū)下部人車下山頂?shù)装寮皟蓭兔海◣r）性較軟，為“三軟”半煤巖巷，而巷道處于斷層、褶皺等構(gòu)造區(qū)域，構(gòu)造應(yīng)力較大、水平應(yīng)力突出，造成頂?shù)装宕蟮膸r層錯動、撓曲離層，煤幫松軟破碎，錨桿受剪容易破壞。 （3）現(xiàn)采用的錨桿支護(hù)強度偏低，圍巖的早期大變形得不到有效控制。 （4）煤層頂板中有K8砂巖，K8砂巖為含水層。巷道開掘后，由于應(yīng)力的重新分布，在巷道周圍形成松動圈，K8頂板裂隙砂巖水，就沿著節(jié)理裂隙面滲下來，而煤層直接頂板為泥巖，易風(fēng)化，遇

5、水易崩解，從而泥巖的強度急劇下降、剝落、破碎，形成大量的網(wǎng)兜，造成錨桿支護(hù)的失效。（5）碎脹壓力大。圍巖破壞產(chǎn)生的碎脹壓力，進(jìn)一步加大了支護(hù)系統(tǒng)的荷載，易造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。三、曹村煤礦高應(yīng)力碎脹圍巖巷道支護(hù)原則（1）保證巷道支護(hù)后，能夠保持穩(wěn)定，不需進(jìn)行返修，特殊情況可考慮局部加固；（2）從支護(hù)方案及支護(hù)機理上，要著眼于既允許圍巖有一定的變形，又能對圍巖變形進(jìn)行有效的控制，充分利用圍巖自身承載能力，實現(xiàn)主動支護(hù)，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（3）要充分考慮到不穩(wěn)定巷道的特點，采用全斷面支護(hù)，使頂幫錨桿形成有效的支護(hù)結(jié)構(gòu)；（4）加強對水的治理，改善圍巖物理力學(xué)性能，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力；（5）支護(hù)方

6、案在滿足技術(shù)要求的前提下，確保安全生產(chǎn)，力爭盡量降低成本，加快施工速度，降低勞動強度，提高經(jīng)濟(jì)效益。四、支護(hù)方案及方案選擇 1、支護(hù)方案 （1）高應(yīng)力碎脹巷道支護(hù)與圍巖相互作用的研究成果證明，支護(hù)強度是控制巷道圍巖劇烈變形的關(guān)鍵因素。只有支護(hù)強度大于0.3MPa時，才能有效地控制巷道的劇烈變形，適應(yīng)超前和側(cè)向支承壓力的作用。實踐證明，支護(hù)在破壞或塌陷前后能達(dá)到的最大支護(hù)強度范圍相當(dāng)狹窄，不管采用什么支護(hù)形式，最大的支護(hù)強度都為同一個數(shù)量級。如對于錨桿來說，最大的支護(hù)范圍為0.05-0.2MPa；對于單獨使用的輕型型鋼支架可提供0.05-0.1MPa的支護(hù)強度，而重型鋼支架提供的支護(hù)強度可達(dá)0.

7、2 MPa。由此可見，對于曹村煤礦十采區(qū)下部人車下山這類不穩(wěn)定的高應(yīng)力碎脹圍巖巷道而言，僅僅依靠單一的錨桿或支架本身的支護(hù)能力，很難控制圍巖的劇烈變形，必須充分發(fā)揮巷道圍巖自身的承載能力。（2）對于大變形的高應(yīng)力碎脹圍巖巷道，支護(hù)系統(tǒng)必須具有讓壓性。對于不同的支護(hù)系統(tǒng)，圍巖的變形程度具有很大差別。巷道圍巖變形包括一部分不可控制的變形，支護(hù)系統(tǒng)必須具有讓壓變形功能以讓掉不可控制的變形。然而這種讓壓必須是控制讓壓，即支護(hù)系統(tǒng)在一定的支護(hù)強度下緩慢讓壓，而不是自由讓壓。（3）支護(hù)系統(tǒng)的安裝載荷是支護(hù)成功與否的最關(guān)鍵的因素之一，合適的安裝載荷和錨桿的讓壓性是控制讓壓的核心。支護(hù)系統(tǒng)在安裝時，必須有一定

8、的安裝載荷（預(yù)應(yīng)力）以防止圍巖的早期變形破壞，造成不該讓壓的讓壓從而產(chǎn)生圍巖的大面積破壞失穩(wěn)。綜上所述，針對曹村煤礦高應(yīng)力碎脹圍巖巷道，應(yīng)采用高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿與帶肋樹脂錨索和噴砼聯(lián)合支護(hù)。 2、主要支護(hù)技術(shù)參數(shù)十采區(qū)下部人車下山支護(hù)圖如圖3所示，采用錨梁網(wǎng)索噴砼聯(lián)合支護(hù)，先進(jìn)行錨梁網(wǎng)索一次支護(hù)，后集中噴砼二次支護(hù)。頂板及兩幫錨桿的間排距均為800×800mm，均采用20×2400mm高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿。錨索使用帶肋錨索，規(guī)格為17.80×8500mm，排距為1600mm，中間錨索垂直于頂板，靠近兩幫的錨索垂直于頂板且與鉛垂方向成45°。 （1）錨桿

9、參數(shù)錨桿長度：根據(jù)所提供的地質(zhì)資料和調(diào)研結(jié)果，考慮到松動圈的作用、頂板巖層和實際施工情況，同時合理的錨桿長度應(yīng)錨固在穩(wěn)定巖層中，確定頂板錨桿長度選用2.4m。錨桿的安裝載荷：由于水平層理很發(fā)育，這類頂板支護(hù)的關(guān)鍵是錨桿的安裝應(yīng)力。長期的支護(hù)經(jīng)驗和有限元方法分析表明，對這種類型的頂板，錨桿的安裝應(yīng)力不應(yīng)小于4噸。 錨桿的強度：錨桿的安裝應(yīng)力不應(yīng)大于錨桿屈服強度的50，考慮到錨桿受力不均及性質(zhì)不可預(yù)測的因素，設(shè)計中采用1.4的安全系數(shù)，錨桿的最小屈服強度為：(4+4×50%)×1.4=8.4（t） 考慮到錨桿支護(hù)系統(tǒng)所承受的靜載荷和動壓的影響，選用20×2400mm，

10、Q500高強螺紋鋼，其技術(shù)指標(biāo)為：屈服荷載為12.3噸，抗拉荷載為16.3噸。托盤：為了增加圍巖表面受力面積，同時為了配合高強錨桿，確定采用面積較大、強度較高的150×150×8mm Q345托盤。錨桿布置：錨桿布置如支護(hù)圖3所示，頂板采用7根錨桿，錨桿均垂直于頂板，頂幫錨桿都選用20×2400mm高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿，為了加強圍巖表面控制，采用鋼筋梁與金屬網(wǎng)配合錨桿支護(hù)。錨桿托盤采用150×150×8mm Q345托盤，頂幫錨桿均采用1卷Z2388樹脂錨固劑。圖3 十采區(qū)下部人車下山巷斷面錨桿布置示意圖 （2）頂板和兩幫表面控制由于頂板水平層

11、理發(fā)育，同時巷道還將經(jīng)受動壓影響，因此，頂板和兩幫的表面控制對于整個支護(hù)系統(tǒng)至關(guān)重要，經(jīng)綜合考慮決定采用縱橫鋼筋梁加金屬網(wǎng)的方式作為頂板與兩幫表面控制措施。 （3）錨索支護(hù) 由于十采區(qū)下部人車下山巷受動壓影響，巷道頂板易分層，為把復(fù)合頂板懸吊在穩(wěn)定巖層上，錨索補強支護(hù)是必須的。錨索補強采用高強帶肋錨索。 （4）錨索參數(shù)的確定 錨索長度：錨索應(yīng)錨固在穩(wěn)定巖層中至少1m，考慮到錨固長度動壓影響因素，錨索長度初選用8.5m。錨索直徑：選用17.8mm，最大抗拉載荷為26噸。錨索類型：快裝后應(yīng)力可變形讓壓錨索。最終確定采用直徑為17.8mm，長度為8.5m的快裝后應(yīng)力錨索進(jìn)行支護(hù)，這樣錨索在回采期間還

12、可以發(fā)揮相當(dāng)于沿空留巷中木垛所發(fā)揮的作用。錨索垂直頂板施工，安裝應(yīng)力為810噸，錨固長度為2.2m。樹脂錨固劑：為了達(dá)到所需要的錨桿、錨索的安裝載荷，達(dá)到錨桿、錨索的最大抗拉強度，選用Z2388和CK2340兩種樹脂錨固劑配套使用，每根錨索用2卷Z2388樹脂錨固劑和1卷CK2340樹脂錨固劑。 （6）頂板錨桿系統(tǒng)強度校核靜載荷計算：所選定的頂板支護(hù)系統(tǒng)至少應(yīng)該滿足頂板垂直靜載荷的需要。經(jīng)計算最小靜載荷為4.2噸，考慮1.5的安全系數(shù)，錨桿的最小承載能力為6.3噸，所選錨桿強度滿足靜載荷強度要求。 （7）臨時支護(hù)考慮到頂板要鋪設(shè)金屬網(wǎng)和鋼筋梁，為了施工方便，確定在掘進(jìn)迎頭采用前探梁作為臨時支護(hù)

13、。要嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度，保證施工安全，金屬網(wǎng)搭結(jié)長度不小于100mm，連接要密實。 （8）永久支護(hù)十采區(qū)下部人車下山采用錨梁網(wǎng)索噴砼聯(lián)合支護(hù)。為了使拱部及墻部能夠形成完整的承載結(jié)構(gòu)，頂板與兩幫均采用高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿，該錨桿直徑為20mm，拱部錨桿長度為2400mm。拱部及兩幫錨桿的間排距均為800×800mm。錨桿托盤采用與高強錨桿相配套的150×150×8mm的方形托盤，拱部及兩幫錨桿均采用1卷Z2388樹脂藥卷。錨索選用17.8×8500mm的高強帶肋錨索，托盤采用250×250×20mm的高強方形托盤，藥卷采用2卷Z238

14、8樹脂藥卷及1卷CK2340樹脂藥卷。噴砼厚度100mm，標(biāo)號C20。水溝進(jìn)行砼澆灌，澆灌厚度為100mm，規(guī)格為：300×300mm。錨桿、錨索間排距及支護(hù)參數(shù)如圖3所示。 （9）支護(hù)材料及輔助工具設(shè)備統(tǒng)計表十采區(qū)下部人車下山巷改進(jìn)后的支護(hù)材料及輔助工具、設(shè)備見表1和表2。表1 支護(hù)材料一覽表序號項目型號1拱部與兩幫錨桿（含托盤）高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿（Q500）20×2400mm3鋼筋梁12×2000mm4樹脂藥卷Z2388與CK2340配套使用5金屬網(wǎng)菱形網(wǎng)6帶肋錨索（含錨具、高強錨索托盤）高錨固力帶肋錨索表2 安裝設(shè)備及工具一覽表序號項目型號數(shù)量1錨桿攪拌器

15、JM226個2錨索攪拌器JKM156個3扭矩放大器JM22-3.56個4風(fēng)動扭矩放大器JM22-50/3.52個五、錨桿（索）施工工藝 1、鉆孔鉆孔直徑：28mm鉆孔深度：頂、幫錨桿鉆孔深度應(yīng)為2400mm。鉆孔角度：鉆孔角度以圖為準(zhǔn)。釬桿標(biāo)記：為了全部準(zhǔn)確的鉆孔深度，需在釬桿上做鉆孔深度標(biāo)記，確保鉆孔深度。鉆孔施工：用錨桿鉆機按鉆孔深度和角度要求嚴(yán)格施工。鉆孔沖洗：鉆孔施工至孔底后，上下移動鉆桿，對鉆孔進(jìn)行沖洗。 2、扭矩應(yīng)力錨桿安裝錨桿組裝：將錨桿減阻墊圈、讓壓管和錨桿托盤按先后順序穿入錨桿。裝樹脂：將樹脂用錨桿推入鉆孔，推入樹脂時要用力均勻，盡可能不要把樹脂穿破。鉆機推樹脂：然后將錨桿接

16、入鉆機，用鉆機將錨固劑推至鉆孔深處，直到頂不動為止。攪拌錨固劑：啟動鉆機（旋轉(zhuǎn)）攪拌錨固劑，同時鉆機推力也要調(diào)至最大，攪拌時間1520秒。托盤與拱部間隙：錨固劑攪拌結(jié)束時，要確保錨桿托盤與拱部之間有1015mm的間隙。打開阻尼：攪拌錨固劑后，需停頓100120秒，啟動錨桿鉆機（鉆機只旋轉(zhuǎn)不推進(jìn)）打開螺母阻尼，并用錨機將螺母擰緊。提高安裝應(yīng)力：鉆機擰緊螺母后卸下鉆機，再用扭矩放大器或T型扳手，給錨桿施加200N.m的扭矩，確保錨桿安裝應(yīng)力達(dá)到4噸。錨桿施工的順序為由外向里，先拱部后兩幫依次進(jìn)行。 3、錨索安裝與施工（1）采用高強高錨固力的快裝預(yù)應(yīng)力錨索。（2）錨索鉆孔直徑28mm,鉆孔深度需要大

17、于錨索有效長度50mm（錨索有效長度是指錨索索具前端至錨索前端頭的距離），鉆孔深度誤差±30mm。（3）錨索直徑為17.80mm。（4）錨索安裝應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力）為810噸，錨索錨固力大于鋼絞線破斷力（大于26t）。 4、施工工具（1）風(fēng)動或液壓錨索鉆機（配備鉆桿和鉆頭）；（2）17.80mm錨索攪拌器4個；（3）錨索拉拔試驗儀1臺；（4）17.80mm錨索張拉器2臺；（5）液壓剪1臺。 5、每套錨索組成（1）帶肋鋼絞線及其附件（加強管、導(dǎo)向箍）；（2）高強錨索索具和配套球形墊圈；（3）高強錨索托盤250×250×20mm；（4）錨索樹脂錨固劑3只，2只Z2388樹脂

18、錨固劑和1只CK2340樹脂錨固劑。 6、錨索安裝說明（1）鉆孔深度大于錨索長度（從托盤到錨索前端的距離）35cm。（2）鉆孔打好后，輕輕將選定的錨固劑推入鉆孔，要確保不使錨固劑外殼破裂。（3）用安裝好墊圈和托盤的錨索將錨固劑緩緩?fù)迫脬@孔，直至推不動為止。（4）將預(yù)先安裝在鉆機上錨索攪拌器跟錨索的尾部連接，快速攪拌錨固劑，攪拌錨固劑的同時鉆機推力要最大。錨固劑攪拌時間為2025秒，攪拌錨固劑停止時要確保錨索托盤靠近巖面。（5）錨固劑攪拌完畢后2025分鐘后，用錨索張拉器拉緊錨索，錨索預(yù)應(yīng)力不小于8噸。六、施工技術(shù)要求及安全措施 1、拱部管理（1）每個掘進(jìn)工作面都必須嚴(yán)格執(zhí)行開工前和工作中的敲邦

19、問頂制度。此項工作必須有一名有經(jīng)驗的老工人帶領(lǐng)，兩人進(jìn)行，一人觀察，一人敲邦問頂，并且由外向里逐段進(jìn)行。確認(rèn)無危險時，方準(zhǔn)進(jìn)入工作面。（2）遇有地質(zhì)變化時，必須加強支護(hù)，縮小錨桿間排距。（3）當(dāng)掘進(jìn)工作面遇到下列情況之一時，必須立即停止作業(yè)，撤出所有受威協(xié)的人員，并及時匯報礦調(diào)度室及有關(guān)單位。（a）頂板來壓、支護(hù)變形速度聚增時；（b）瓦斯等有害氣體超限、溫度聚增聚減時；（c）迎頭遇有煤巖外移、涌水量增大等有突水預(yù)兆時；（d）巷道拱部離層嚴(yán)重，大量錨桿失效時。（4）掘進(jìn)工作面后方所有巷道必須暢通無阻，支護(hù)完好，清潔衛(wèi)生。（5）必須認(rèn)真執(zhí)行各種崗位責(zé)任制，嚴(yán)格現(xiàn)場交班制度，按章作業(yè)，嚴(yán)格按中腰線施

20、工，用好管好腰線，搞好工程質(zhì)量，嚴(yán)禁任何職工違章作業(yè)、空頂作業(yè)及冒險作業(yè)。（6）錨桿排距0.8米時，迎頭最大控頂距不得超過1.0米，最小控頂距0.4米。（7）采用錨網(wǎng)支護(hù)的工作面，嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程第39條第2-10款的規(guī)定。（8）施工單位每天要對每班所打錨桿進(jìn)行非破壞性拉力試驗，每班所打錨桿中抽出三條，頂部抽兩條，幫部抽一條，并做好記號和記錄，做拉力試驗時拱部錨固力達(dá)8噸，幫錨桿達(dá)6噸即可停止，對達(dá)不到要求的要繼續(xù)抽查該鄰近錨桿，同時要分析原因，并補打錨桿。礦要組織有關(guān)人員對錨桿做破壞性拉拔試驗，做拉拔試驗時，千斤頂下嚴(yán)禁站人。（9）在施工過程中，礦壓組必須加強礦壓觀測，觀測數(shù)據(jù)要及時總結(jié)

21、，并通知施工單位，礦壓觀測儀器的安裝及定位有礦壓組負(fù)責(zé)。（10）施工單位每天須對頂板離層儀（迎頭三組）進(jìn)行觀測，并做好記錄。（11）在巷道掘進(jìn)過程中，地質(zhì)部門應(yīng)提前提供巷道地質(zhì)異常變化區(qū)位置資料，在進(jìn)入預(yù)計的地質(zhì)異常變化區(qū)之前，必須制定專門措施或?qū)χёo(hù)參數(shù)適當(dāng)調(diào)整。（12）迎頭以外100米內(nèi)備用10塊尺寸不小于4000×200×100mm的大板及20棵單體支柱。（13）每班施工前，必須認(rèn)真檢查后部錨桿支護(hù)情況，發(fā)現(xiàn)錨桿失效時應(yīng)補打錨桿，發(fā)現(xiàn)拱部下沉嚴(yán)重，兩幫位移加大，要及時撤出迎頭全體人員進(jìn)行處理，并采取在巷中補打錨桿、支設(shè)貼幫柱或中柱等挽救措施。并堅持由外向里逐段修復(fù)，修

22、復(fù)合格后，方可進(jìn)入迎頭作業(yè)。（14）當(dāng)班發(fā)現(xiàn)的不安全隱患，當(dāng)班必須處理完，如有特殊情況未能處理完時，必須由跟班工長在現(xiàn)場與下班工長交清情況，由下班工長組織處理。（15）錨桿托盤必須緊貼巖面，局部片幫跨落處必須嚴(yán)格控制眼深，確保上托盤后托盤緊貼煤巖面，嚴(yán)禁超過設(shè)計規(guī)定多上錨桿盤。（16）凡頂板冒落300mm以上，采用鋼筋梁上補打錨桿，并將鋼筋梁上冒高范圍內(nèi)用規(guī)格合適的木墩、小桿、道木等將鋼筋梁與拱部接實；凡冒落在30mm以下，盡量用鋼筋梁接頂，由于鉆推力不夠，難以用鋼筋梁接頂時，采用鋼筋梁上冒高范圍內(nèi)墊上厚度適宜的木墩，通過木墩將鋼筋梁與拱部接實，木墩可用直徑為150mm以上的優(yōu)質(zhì)圓木鋸成100

23、mm厚的木塊。（17）當(dāng)發(fā)現(xiàn)拱部破碎或局部冒落時，應(yīng)及時打超前錨桿，超前錨桿與頂板夾角不得小于15°，每排不少于3根。 2、樹脂錨桿（1）鉆眼前應(yīng)按設(shè)計要求，定好眼位，做出標(biāo)記，錨桿眼角度盡量符合設(shè)計要求，錨桿眼深必須符合設(shè)計要求。（2）鉆眼后應(yīng)用壓風(fēng)或壓水將眼中的巖粉清除干凈，在煤層或軟巖中打眼，煤電鉆不許來回拉鉆桿，以免擴大眼徑。（3）安裝前應(yīng)檢查錨桿眼的方向、位置、深度及平直度是否符合設(shè)計要求，錨固劑、桿體是否合格，如有一項不符合要求，不得進(jìn)行安裝。（4）樹脂錨桿攪拌工具，可采用煤電鉆或錨桿鉆機并配合連接套使用。（5）安裝時，先將帶螺母連接頭擰緊在桿尾螺紋上，然后用桿體量準(zhǔn)眼深

24、，劃好記號。再用桿體將錨固劑送到眼底，并保證錨固劑要攪拌充分。（6）錨桿尾部螺母必須擰緊，使托盤與巖面緊貼，嚴(yán)防松動，桿體尾部絲扣部分外露長度不能小于15mm。（7）在首次使用樹脂錨桿前，必須進(jìn)行試安裝，并對一組錨桿（3組）進(jìn)行破壞性拉拔試驗，試裝合格后，方可使用。（8）為防止錨固劑破損，在裝運過程中要輕拿輕放，箱子要立放，堆碼要整齊，每垛高度不宜超過三箱。（9）樹脂錨固劑應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，集中保管，每班應(yīng)根據(jù)需要，隨用隨領(lǐng)，不準(zhǔn)亂放。（10）超過有效期的錨固劑不準(zhǔn)使用。（11）安裝后巷道必須及時進(jìn)行錨固力檢測，并做好檢測記錄，進(jìn)行錨固力拉拔試驗時，必須采取安全防護(hù)措施注意拱部變化，千斤頂周圍嚴(yán)禁

25、站人，正常檢測不準(zhǔn)連續(xù)起點。（12）樹脂錨固劑具有易燃性、腐蝕性、不得接觸明火，嚴(yán)禁破壞其包裝，嚴(yán)防直接接觸眼睛。（13）破損的藥卷應(yīng)及時裝運上井，不得在井下存放。七、支護(hù)監(jiān)控對巷道進(jìn)行系統(tǒng)性的觀測，目地是為了掌握錨桿承載工況、圍巖變形特征以及巷道支護(hù)狀況，同時為支護(hù)設(shè)計進(jìn)行修改、調(diào)整提供依據(jù)。 1、主要觀測參數(shù) 巷道支護(hù)監(jiān)測的主要參數(shù)包括：圍巖的表面位移、錨桿拉拔力、錨桿的錨固力、錨桿受力狀態(tài)、頂板離層以及圍巖深部變形與位移等。（1）錨桿錨固力國標(biāo)GBJ-85將錨桿錨固力定義為錨桿對于圍巖的約束力。實際應(yīng)用中，大都以抗拔力為錨固力，這給檢驗錨桿安設(shè)質(zhì)量提供了簡便的拉拔試驗方法。檢測錨桿錨固力

26、可以了解錨桿錨固質(zhì)量，是否達(dá)到了設(shè)計錨固力，以及是否出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力松弛。（2）錨桿受力錨桿工作載荷可以反映錨桿在各個不同時期的軸向力大小及與圍巖的匹配情況，用于評價錨桿的實際工作特性及與圍巖變形的關(guān)系，以判斷錨桿是否對頂板起到應(yīng)有作用、有多大的強度儲備等。對于端錨錨桿，錨桿受力主要是指錨桿的軸向拉力。（3）頂板錨固區(qū)內(nèi)及錨固區(qū)外位移錨桿錨固區(qū)層位和錨固區(qū)以上層位巖層的移動情況，可對巷道穩(wěn)定狀況提供直觀顯示，一旦巷道狀況出現(xiàn)異常，便可以及時采取應(yīng)急措施和補強加固措施。 （4）圍巖表面位移圍巖表面位移包括巷道頂、底板移近量和兩幫移近量等。根據(jù)巷道圍巖表面位移值可以判斷錨桿支護(hù)的效果和圍巖的穩(wěn)定狀況。

27、 （5）圍巖深部位移 2、觀測儀器 （1）錨桿拉力計錨桿拉拔力檢驗是測定錨桿錨固性能的一種方法。通常是將錨桿與一拉力變換器連接，用100300kN的千斤頂加載，直到錨桿失去承載能力，所得最大載荷即使錨桿的拉拔力。國產(chǎn)錨桿拉力計主要有ML-10型、ML-20型、ML-30型，其最大拉力分別為100 kN、200 kN、300 kN。本次試驗采用ML-20型錨桿拉力計，如圖4所示。圖4 ML-20型錨桿拉力計（2）液壓枕液壓枕是用來監(jiān)測端錨錨桿工作時軸向力大小的儀器，應(yīng)用時，首先把壓力盒套在錨桿托盤和外錨頭的螺母之間，然后緊固螺母，對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，記錄下壓力表指示的初始值，此后定時測量錨桿壓力與

28、時間的變化。本次試驗采用MYJ-10、MYJ-20型錨桿液壓枕如圖5所示，這種類型的錨桿液壓枕壓力值可以由壓力表直接讀出。MYJ-10型錨桿液壓枕最大量程為100kN，MYJ-20型錨桿液壓枕最大量程為200kN。圖5 錨桿液壓枕（3）頂板離層儀頂板離層儀實際上是兩點巷道圍巖位移計。頂板離層儀主要監(jiān)測錨桿錨固范圍以內(nèi)和錨固范圍以外頂板離層狀況，即雙高度頂板離層監(jiān)測儀，本次試驗采用雙高度橫式頂板離層儀，如圖6所示。圖6 橫式頂板離層指示儀（4）多點位移計多點位移是用來監(jiān)測巷道在掘進(jìn)和受采動影響的整個服務(wù)期間內(nèi)深部圍巖變形隨時間變化的一種儀器。國內(nèi)外圍巖深部多點位移計的種類很多，具有不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)

29、、組成和適用條件，如中國礦業(yè)大學(xué)研制的DWJ-2型多點位移計，煤炭科學(xué)總院研制的DW機械式多點位移計，美國研制的聲波探頭多點位移計等。本次試驗采用的是DWJ-2型多點位移計，如圖7所示。DWJ-2型多點位移計最大測量深度6米，每個鉆孔布置6個測點，分別為9m、7.5m、6m、4.5m、3m、1.5m。圖7 DWJ-2型多點位移計 （5）斷面收斂計巷道表面相對位移的測量儀器種類很多，選用時應(yīng)根據(jù)巷道尺寸及待測位移量要求的精度等決定。對于小跨度巷道，除了采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺式測桿外，還可以用收斂計、測槍等。本次試驗主要采用鋼卷尺測量。 3、觀測方案設(shè)計為了監(jiān)測錨桿支護(hù)效果，在十采區(qū)下部人車下山試驗

30、段布設(shè)了2個頂板離層觀測斷面，2個表面位移觀測斷面，2個錨桿受力觀測斷面，綜合觀測斷面布置如圖8所示。（1）錨桿拉拔力檢測采用ML-20型錨桿拉力計共抽取了6根高強高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿進(jìn)行了拉拔試驗，檢測結(jié)果填入表4。（2）錨桿、錨索受力觀測測點布置 十采區(qū)下部人車下山試驗段布設(shè)了2個錨桿、錨索受力觀測斷面，測點布置如圖9所示。觀測結(jié)果填入表5。觀測斷面21試驗段100m75m25m0巷道表面位移巷道深部位移頂板離層錨桿液壓枕錨索液壓枕 圖8 十采區(qū)下部人車下山試驗段綜合觀測斷面布置圖9 錨桿受力測點布置（3）頂板離層測點布置 十采區(qū)下部人車下山試驗段布設(shè)了2個頂板離層觀測斷面，頂板離層指示儀布置如圖10所示。頂板離層指示儀的安裝位置距迎頭不得超過1.0m，安裝前先在頂板中間位置垂直頂板打一個6m深的鉆孔；深部測點安裝到孔底，淺部基點推入孔中至錨桿端頭位置處。頂板離層指示儀自安裝完畢后一周內(nèi)每天測讀一次，除非頂板離層值比較大或具有明顯增長的趨勢，一般每周測讀一次，巷道穩(wěn)定后，加大觀測