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[摘 要]本文着重说明锚杆、钢筋梯及锚索联合支护在煤巷中的应用，获得成功并取得明显的经济效益。
[关键词]锚杆 钢筋梯 锚索联合支护
中图分类号：TD353+.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0298-01
巷道在掘进过程中，支护形式多采用架设梯形工字钢或U型棚，和锚喷支护。在围岩层节理不发育的较稳定岩层中现广泛采用锚喷支护，但在煤层巷道中极少采用，检顺五煤矿在煤层巷道中，采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护获得成功，取到了明显的经济效益。
一、地质情况；
五煤矿煤层顶板为砂砾岩，底板为砂泥岩。煤层裂隙不发育，但节理比较发育。煤系地层含水性较小，构造比较简单。
二、煤层巷道特征
该矿的采区巷道都设计在煤层中，开掘后巷道集中释放围岩压力，收敛稳定的时间较短，为了使巷道一次成巷，采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护。
三、煤巷断面形状的选择
确定形状时主要考虑以下几个方面
1、巷道受力状态好。
2、便于施工。
3、巷道不易片帮、抽顶。
4、无安全隐患。
根据现场实践确定巷道断面采用倒梯形。
四、锚杆参数的选择
锚杆参数主要指锚杆长度，锚杆间距和锚固端长，巷道支护的目的是使巷道围岩形成挤压加固拱主动承载，按挤压加工拱原理，锚杆长度和间距必须满足下列关系式：
锚杆长度L=N（1.1+B/10）
锚杆间距D≤0.5L
式中B——巷道跨度
N——围岩稳定影响系数，Ⅲ类围岩（中度稳定）N=1.0
根据以上关系式，施工时采用1.6m的锚杆，间距0.8m，排距1.0m
锚杆材料选∮16钢筋，每组9根，锚固端用树脂药卷，进行端头锚固，考虑到倒梯形支护不可避免的产生应力集中点，为解决特殊地点力的问题，施工中采用了加长锚杆和增加锚固端长度的方法。
五、巷道规格、支护要求：
1、巷道支护采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护。
2、巷道断面修改为：上净宽：3.0米，下净宽：2.8米，净高：2.2米，净断面：6.38米。
3、帮采用锚杆和钢筋梯配套支护，锚杆排间距为1.0×1.0米，每排4根锚杆，每侧2根锚杆，锚杆使用的是长度为1.6米，φ16mm螺纹锚杆，每根锚杆使用1个树脂药卷固定，钢筋梯规格为：长×宽=1.1m×0.08m，采用直径10mm粗钢筋焊接而成的。所打锚杆必须成线，锚杆和钢筋梯布置（见附图）。
5、顶板采用锚杆、锚索支护，顶板布置5根锚杆，锚杆使用的是长度为1.6米，φ16mm螺纹锚杆，每根锚杆使用1个树脂药卷固定，应力集中点锚杆使用的是长度为2.0米，φ20mm螺纹锚杆，沿走向每隔3m施工一根工字钢托梁，打3根锚索。
6、锚杆外露长度不得大于：35mm，锚索外露长度不得大于：150mm，
锚索托梁与巷道走向成90°
7、巷道断面规格符合设计规定，方准打锚杆，围岩及煤体状态稳定时，每根锚杆装一个药卷，围岩状态不稳定时，每根锚杆装二个药卷，搅拌时间为8-15s，初凝时间为1min。
六、锚索支护技术的原理及应用范围
锚索支护技术是通过预应力锚索加固煤、岩体，其实质就是通过锚索对被加固的煤、岩体施加预应力，限制煤、岩体有变形的发展，可以明显易见改变的发展，可以明显改善围岩及煤体的应力状态，提高围岩的自身平衡承受能力，从而保持围岩及煤体的稳定。
锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩及煤体极为破碎巷道的支护，是目前跨度较大，围岩破碎巷道，矿压显现严重最有效的支护方式。
七、技术参数
1、锚索钻具及主要原因材料：
锚索钻机型号MQT-70C张拉千斤顶型号YDC-180手动油泵型SDB1.8×70，钻头使用∮27mm合金钻头，钻具DUM-15-1型，托梁用11号矿工字钢加工，长度2200mm，锚固剂∮23×640mm树脂锚固剂两个，钻杆选用22mm六角钻杆。
2、锚索支护参数
（1）、根据围岩地质条件，锚索采用直径21.6mm粗的钢绞线，锚索长度确定为4.3m，应力集中点锚索长度确定为6.3m，锚索终端必须打在顶板岩石中，过稳定顶板岩石1.3m。
（2）、锚索承载力为180KN，钢绞线张预紧力90KN。
八、施工要求：
1、工序要求：
（1）、所施工的巷道内沿走向每隔3m施工一根工字钢托梁，锚索垂直巷道顶板打，每排三根， 外露长度不得大于：150mm，使用2.2m长的工字钢当托梁。
（2）、 在围岩及煤体破碎有地压发生的地段，锚索距工作面不大于2.0m，与锚杆、钢筋梯联合使用。
（3）、放完炮后，立即使用前探梁、铁刹杆、护顶板临时支护，及时出货。
（4）、出完货后，立即拆掉前探梁、铁刹杆、护顶板临时支护，使用两根不小于Φ14cm粗的圆木打好带帽顶子当临时支护，顶子必须打在硬底上，并用木楔子紧固，带帽顶子间距1.0m在巷道内均匀布置，临时支护打好后，立即进行锚杆、锚索施工，锚索托梁与巷道走向成90？
2、钻孔前准备工作
（1）、钻孔前要对巷道做临时支护，不准空顶作业，临时支护要及时使用。
（2）、确定孔位，间排距误差不超过+200mm。
（3）、检查钻机是否正常运转，风压、水压是否符合要求。
3、钻孔
（1）、钻孔时至少两人进行，开钻时一人扶钻，安孔位，一人开钻。 （2）、开钻时先开水，后开压风；停钻时先停压风，后停水。为减少粉尘，延长钻头使用寿命，严禁干打眼。
（3）、开钻时要缓慢升气腿，使钻杆顶住巷道顶板，缓慢钻进50-100mm后，再全力开钻，钻进时推力要均匀，不要将钻杆顶弯曲。
（4）、接换钻杆时，不应挪动钻机，保持钻机钻杆与钻孔同心。
（5）、钻孔时，不要用手扶摸旋转的钻杆，操作者严禁戴手套，钻机收缩时，手不要扶在气腿上。
（6）、钻孔完毕后，用水将钻孔冲洗干净。
4、锚索安装
先将3卷锚固剂放入孔内，用钢绞线将锚固剂缓慢送入孔底，用搅拌器将钢绞线与锚杆钻机连接好，开动锚杆钻机，钢绞线将锚固剂搅拌均匀，搅拌时间为30秒+5秒。
5、张拉锚索
（1）张拉应在锚固剂搅拌均匀30分钟后进行。
（2）张拉前应对油泵、千斤顶进行全面检查。
（3）张拉时，千斤顶与钢绞线应保持同一轴线。
（4）张拉时，油泵必须设置压力表，压力表测试应达到30MPa。
（5）张拉行程不应超过千斤顶设计行程，可以进行多次张拉。
（6）张拉结束后，将外露长的钢绞线切断，钢绞线的外露长度不超过150mm。
九、施工中需要注意的几个问题
1.巷道进度不宜过大，应保持在1.0m，防止抽顶，片帮。
2.巷道造型平整，圆滑。
3.锚杆眼，锚索眼方向以垂直于煤层层理方向为宜。
4.锚固端长度严格按设计制作。
5.托盘要拧紧，有足够的预应力。
6.钢绞线的盘放，必须两人进行，防止伤人。
7、树脂锚固剂运输过程中严禁接触明火，使用过程中避免与人皮肤直接触。
8、施工前，施工机具应布置在安全地带。
9、张拉和切断钢绞线时，无关人员应远离5m以外。
十、结束语
（1）采用金属棚支护施工工艺简单，人员配备少，施工速度快，但这种被动支护在煤巷施工时，顶板不容易控制，容易造成抽顶，通风阻力大，并且以后的维护费用高。
（2）锚杆、钢筋梯及锚索联合支护，施工工艺简单，服务年限长，使用过程中不需要维护，通风阻力小，施工速度快，成本低。但要求施工队伍的素质比较高。各道工序的质量必须达到设计要求。
[关键词]锚杆 钢筋梯 锚索联合支护
中图分类号：TD353+.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0298-01
巷道在掘进过程中，支护形式多采用架设梯形工字钢或U型棚，和锚喷支护。在围岩层节理不发育的较稳定岩层中现广泛采用锚喷支护，但在煤层巷道中极少采用，检顺五煤矿在煤层巷道中，采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护获得成功，取到了明显的经济效益。
一、地质情况；
五煤矿煤层顶板为砂砾岩，底板为砂泥岩。煤层裂隙不发育，但节理比较发育。煤系地层含水性较小，构造比较简单。
二、煤层巷道特征
该矿的采区巷道都设计在煤层中，开掘后巷道集中释放围岩压力，收敛稳定的时间较短，为了使巷道一次成巷，采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护。
三、煤巷断面形状的选择
确定形状时主要考虑以下几个方面
1、巷道受力状态好。
2、便于施工。
3、巷道不易片帮、抽顶。
4、无安全隐患。
根据现场实践确定巷道断面采用倒梯形。
四、锚杆参数的选择
锚杆参数主要指锚杆长度，锚杆间距和锚固端长，巷道支护的目的是使巷道围岩形成挤压加固拱主动承载，按挤压加工拱原理，锚杆长度和间距必须满足下列关系式：
锚杆长度L=N（1.1+B/10）
锚杆间距D≤0.5L
式中B——巷道跨度
N——围岩稳定影响系数，Ⅲ类围岩（中度稳定）N=1.0
根据以上关系式，施工时采用1.6m的锚杆，间距0.8m，排距1.0m
锚杆材料选∮16钢筋，每组9根，锚固端用树脂药卷，进行端头锚固，考虑到倒梯形支护不可避免的产生应力集中点，为解决特殊地点力的问题，施工中采用了加长锚杆和增加锚固端长度的方法。
五、巷道规格、支护要求：
1、巷道支护采用锚杆、钢筋梯及锚索联合支护。
2、巷道断面修改为：上净宽：3.0米，下净宽：2.8米，净高：2.2米，净断面：6.38米。
3、帮采用锚杆和钢筋梯配套支护，锚杆排间距为1.0×1.0米，每排4根锚杆，每侧2根锚杆，锚杆使用的是长度为1.6米，φ16mm螺纹锚杆，每根锚杆使用1个树脂药卷固定，钢筋梯规格为：长×宽=1.1m×0.08m，采用直径10mm粗钢筋焊接而成的。所打锚杆必须成线，锚杆和钢筋梯布置（见附图）。
5、顶板采用锚杆、锚索支护，顶板布置5根锚杆，锚杆使用的是长度为1.6米，φ16mm螺纹锚杆，每根锚杆使用1个树脂药卷固定，应力集中点锚杆使用的是长度为2.0米，φ20mm螺纹锚杆，沿走向每隔3m施工一根工字钢托梁，打3根锚索。
6、锚杆外露长度不得大于：35mm，锚索外露长度不得大于：150mm，
锚索托梁与巷道走向成90°
7、巷道断面规格符合设计规定，方准打锚杆，围岩及煤体状态稳定时，每根锚杆装一个药卷，围岩状态不稳定时，每根锚杆装二个药卷，搅拌时间为8-15s，初凝时间为1min。
六、锚索支护技术的原理及应用范围
锚索支护技术是通过预应力锚索加固煤、岩体，其实质就是通过锚索对被加固的煤、岩体施加预应力，限制煤、岩体有变形的发展，可以明显易见改变的发展，可以明显改善围岩及煤体的应力状态，提高围岩的自身平衡承受能力，从而保持围岩及煤体的稳定。
锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩及煤体极为破碎巷道的支护，是目前跨度较大，围岩破碎巷道，矿压显现严重最有效的支护方式。
七、技术参数
1、锚索钻具及主要原因材料：
锚索钻机型号MQT-70C张拉千斤顶型号YDC-180手动油泵型SDB1.8×70，钻头使用∮27mm合金钻头，钻具DUM-15-1型，托梁用11号矿工字钢加工，长度2200mm，锚固剂∮23×640mm树脂锚固剂两个，钻杆选用22mm六角钻杆。
2、锚索支护参数
（1）、根据围岩地质条件，锚索采用直径21.6mm粗的钢绞线，锚索长度确定为4.3m，应力集中点锚索长度确定为6.3m，锚索终端必须打在顶板岩石中，过稳定顶板岩石1.3m。
（2）、锚索承载力为180KN，钢绞线张预紧力90KN。
八、施工要求：
1、工序要求：
（1）、所施工的巷道内沿走向每隔3m施工一根工字钢托梁，锚索垂直巷道顶板打，每排三根， 外露长度不得大于：150mm，使用2.2m长的工字钢当托梁。
（2）、 在围岩及煤体破碎有地压发生的地段，锚索距工作面不大于2.0m，与锚杆、钢筋梯联合使用。
（3）、放完炮后，立即使用前探梁、铁刹杆、护顶板临时支护，及时出货。
（4）、出完货后，立即拆掉前探梁、铁刹杆、护顶板临时支护，使用两根不小于Φ14cm粗的圆木打好带帽顶子当临时支护，顶子必须打在硬底上，并用木楔子紧固，带帽顶子间距1.0m在巷道内均匀布置，临时支护打好后，立即进行锚杆、锚索施工，锚索托梁与巷道走向成90？
2、钻孔前准备工作
（1）、钻孔前要对巷道做临时支护，不准空顶作业，临时支护要及时使用。
（2）、确定孔位，间排距误差不超过+200mm。
（3）、检查钻机是否正常运转，风压、水压是否符合要求。
3、钻孔
（1）、钻孔时至少两人进行，开钻时一人扶钻，安孔位，一人开钻。 （2）、开钻时先开水，后开压风；停钻时先停压风，后停水。为减少粉尘，延长钻头使用寿命，严禁干打眼。
（3）、开钻时要缓慢升气腿，使钻杆顶住巷道顶板，缓慢钻进50-100mm后，再全力开钻，钻进时推力要均匀，不要将钻杆顶弯曲。
（4）、接换钻杆时，不应挪动钻机，保持钻机钻杆与钻孔同心。
（5）、钻孔时，不要用手扶摸旋转的钻杆，操作者严禁戴手套，钻机收缩时，手不要扶在气腿上。
（6）、钻孔完毕后，用水将钻孔冲洗干净。
4、锚索安装
先将3卷锚固剂放入孔内，用钢绞线将锚固剂缓慢送入孔底，用搅拌器将钢绞线与锚杆钻机连接好，开动锚杆钻机，钢绞线将锚固剂搅拌均匀，搅拌时间为30秒+5秒。
5、张拉锚索
（1）张拉应在锚固剂搅拌均匀30分钟后进行。
（2）张拉前应对油泵、千斤顶进行全面检查。
（3）张拉时，千斤顶与钢绞线应保持同一轴线。
（4）张拉时，油泵必须设置压力表，压力表测试应达到30MPa。
（5）张拉行程不应超过千斤顶设计行程，可以进行多次张拉。
（6）张拉结束后，将外露长的钢绞线切断，钢绞线的外露长度不超过150mm。
九、施工中需要注意的几个问题
1.巷道进度不宜过大，应保持在1.0m，防止抽顶，片帮。
2.巷道造型平整，圆滑。
3.锚杆眼，锚索眼方向以垂直于煤层层理方向为宜。
4.锚固端长度严格按设计制作。
5.托盘要拧紧，有足够的预应力。
6.钢绞线的盘放，必须两人进行，防止伤人。
7、树脂锚固剂运输过程中严禁接触明火，使用过程中避免与人皮肤直接触。
8、施工前，施工机具应布置在安全地带。
9、张拉和切断钢绞线时，无关人员应远离5m以外。
十、结束语
（1）采用金属棚支护施工工艺简单，人员配备少，施工速度快，但这种被动支护在煤巷施工时，顶板不容易控制，容易造成抽顶，通风阻力大，并且以后的维护费用高。
（2）锚杆、钢筋梯及锚索联合支护，施工工艺简单，服务年限长，使用过程中不需要维护，通风阻力小，施工速度快，成本低。但要求施工队伍的素质比较高。各道工序的质量必须达到设计要求。