锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案
锚固技术，国内习惯统称为锚杆支护技术，国外一般称锚固技术或锚杆加固技术。自187 2年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来，锚固技术至今已有100多年的发展历史。锚固技术是一种技术经济优越的技术手段，目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家，而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中，伴随着“21世纪－地下工程的世纪”的来临，可以预见，该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。 尽管国内锚固技术与理论研究在近10余年取得了丰硕的研究成果，但还远不适应我国锚固技术推广与发展的需要，因此有必要在全面总结国内外锚固技术与理论发展现状的基础上，提出新的研究思路去研究和解决锚固技术推广与发展中的问题。
1国外锚固技术与理论研究的发展现状
就目前而言，国外锚固技术以澳大利亚、美国发展最为迅速，两国锚杆支护比重已接近100 ％，其锚固技术水平居于世界前列。到20世纪80年代以后，一些曾以U型钢或工字钢支架为煤巷主要支护形式的国家（如英国、法国、德国、前苏联、波兰、日本等），也大力发展并应用了锚固技术。
1 1关于锚杆加固围岩的作用机理
美国因其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低，因此倾向于悬吊理论和组合梁（加固岩梁）理论，而英国、澳大利亚巷道以受水平应力影响为主，尤其是澳大利亚相对英国其巷道围岩变形量及最大水平应力更剧烈，一般而言，英国、澳大利亚锚杆支护的设计理论倾向于加固拱（挤压支承拱）理论。
1 2关于锚杆加固设计方法
美国目前有两种基本设计方法：一为经验法，即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身，而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意，即由于顶板条件的不同，经验法并不全都有效。二为理论法，亦称客观法，即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。该方法一般是通过公式或者估算确定有关参数，有代表性的是兰和比肖夫RRU准则和帕内克设计诺模图。实践中常采用将上述两种方法相结合的设计方法。 澳、英两国在原采用理论法和经验性或试探法的基础上，认为锚杆加固设计必须保证巷道始终处于可靠的状态，而可靠的设计方法必须以对开挖引起的岩层变形、锚杆受力及加固效果的精确测量为基础。在此基础上认为应采用以下两种手段相结合的设计方法：一进行巷道监测，确定围岩矿压显现及掘进和回采期间锚杆加固特性；二利用计算机模拟技术，模拟可能遇到的应力场范围内岩层矿压显现与锚杆加固的特性，以及评价新选择的各种锚杆加固。澳大利亚把该设计方法的实施具体分为4个步骤：（1）地质力学评估，包括对巷道围岩（顶底板及煤层）力学性质测定、地应力（3个主应力的大小和方向）测试和现场调查；（2）初始设计（即利用计算机数值模拟方法在巷道开掘以前进行）；（3）现场监测（即利用测力锚杆及位移计等对锚杆受力及围岩位移进行适时观测）；（4）信息反馈和修改、完善设计（根据现场监测的数据与曲线与初始设计进行对比，若相同则证明初始设计正确，否则应修正初始设计，调整锚固结构和参数，完成最终设计）。这个设计方法已被证明是成功的。据报导，英国专门制定了技术规范明确要求必须通过实测进行锚固设计 ［2 ］ 。
1 3关于岩体锚固参数
岩体锚固参数一般包括锚固类型（全锚或端锚）、锚杆结构、材质选择及形式、锚杆长度、锚杆直径、锚杆间排距、粘结剂类型及相关参数、托盘与螺母等等。岩体锚固参数的选择与确定是岩体锚固成败的关键，国外对此十分重视。目前就锚杆材质而言，国外虽然
普通锚杆（δ s＜340MPa）、高强度锚杆（δ s=340～600MPa ）及超高强（度）锚杆（δ s ＞60 0 MPa）3种类型的锚杆材质均在使用，但以高强、超高强居多。如澳大利亚近年一直未间断对高强度锚杆材质用钢进行开发研究，1983年研究了HS1045高强度锚杆用钢，当锚杆直径为22mm时，杆体破断载荷达240kN，后来进一步发展了AX超高强度钢，屈服载荷达240kN，破断载荷可达340kN ，延伸率为15%～27％。目前正在研制一种超高强度锚杆，其破断载荷可达400kN以上，但延伸率低于15％，现正在解决这个问题。其它国家亦是此趋势，如英国接近AX，日本为AX，美国介于HS与AX之间。就锚固剂和锚固方式而言，国外一般使用树脂药卷和全长锚固方式；就外联接固定件如托盘、螺母及垫圈等，国外非常重视其与锚杆以及围岩表面的接触和配合关系，如螺母的配套、在螺母与托盘间使用增压垫圈等，更重要的是为避免托盘中心线与锚杆中心线不一致会产生偏心荷载，国外还专门研究开发了各种类型的托盘配套体系，如拱形球体与拱形托盘、高强度偏心托盘、蝶形托盘等。美国对托盘制订的国家材料试验标准（AS TM）规定托盘的最低极限尺寸是152×152mm，且该面积不是托盘与顶板的接触面积而是托盘覆盖顶板的面积。对于锚杆长度，澳、英两国一般为2 4m，美国一般为1 2～1 8m，近年澳、美等国提出了锚杆有一合理长度的概念；对于锚杆直径，国外多数选用 22mm，澳大利亚研究表明：锚杆直径与钻孔直径及树脂卷直径三者存在着最佳匹配关系。总的来说，采用高强度、大延伸率锚杆以及对锚杆施加一定的初锚力（预应力），有利于控制围岩变形和增加围压，这在国外已成共识。对于初锚力，澳大利亚研究证明：当初锚力达60～70kN以上时，可基本阻止巷道顶板下沉；美国的研究表明，当锚杆长度相同时，初锚力越大，其组合梁的垂曲就愈小。总之，高强度预应力锚杆加固体系在国外已呈趋势。
2国内锚固技术与理论研究的发展现状
2 1〓锚固技术的发展阶段
我国在1955年开始使用锚杆，但只是在近些年，我国锚固技术尤其是煤炭锚杆支护技术才得到迅速发展。回顾我国锚固技术的发展，大体可分3个阶段： （1）初期阶段。50～60年代，以钢丝绳水泥砂浆锚杆为代表，锚杆没有托板（盘），锚杆相互间缺乏联系，在这种情况下，锚杆只起悬吊作用，被动承载而不与围岩共同作用。当时由于盲目扩大这类锚杆的应用范围，致使部分井巷冒顶失修，实际上阻碍了锚杆支护的发展。 (2)组合锚杆支护阶段。70～80年代，国家“七五”和“八五”科技攻关将锚杆支护定为软岩巷道支护的主攻方向之一，使锚杆支护技术有了新的发展，进入了以钢带网和锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。尽管这一阶段开发了多种结构形式的锚杆如各结构形式的可拉伸锚杆等，但仍以水泥药卷钢筋锚杆为主且尾部增加了托盘（板）和螺母。这一阶段中虽然也提出了锚杆施加预紧力问题，如我国规范规定锚杆螺母拧紧扭矩不应小于100N·m（对于 16m m 锚杆相应的预紧力不足20kN），然而规定的数值过低，施工中又缺乏保证，因而围岩和锚杆体系仍不能共同协调承担载荷，固岩和锚杆易被“各个击破”，限制了锚杆支护的进一步扩大应用。 （3）逐渐步入高强度预应力锚杆体系阶段。近年随澳大利亚先进锚固技术与理论在我国的实地演示以及由煤科院北京开采所、建井所、上海分院和中国矿业大学与邢台矿务局联合对原煤炭部“九五”重大科技攻关项目《邢台矿务局煤巷锚杆支护成套技术研究》的攻关，在设计方法、锚杆材质、监测仪器、单体锚杆钻机、快速安装、部分复杂困难条件的煤巷锚杆支护技术等6个方面共15个研究子项目中，取得了一批代表国内水平的具先进性及实用性的成果，使我国煤巷锚杆支护技术水平上了一个新台阶，步入了一个新的发展阶段。具体表现为:①以地应力为基础的锚杆支护设计方法已初见效果并渐渐发展成熟；
②开始采用高强度全长锚杆支护系统，如邢台局杆体材料选用20MnSi建筑用高强度螺纹钢，杆体直径采用大直径 22mm，采用全长树脂锚固并使用碟形托盘及高强度螺母，为提高锚杆预紧力创造了条件。据试验， 22mm无纵筋左旋螺纹钢锚杆经热处理后其屈服载
荷为254kN，延伸率为20％，与澳大利亚相当，取得了显著的支护效果；③开发研制的顶板离层指示仪和测力锚杆为实施围岩动态监测设计方法提供了技术支持手段。
2 2理论研究现状
2 2 1锚杆加固围岩的作用机理研究
国内在对公认的锚杆加固围岩的三大机理基础上，对其机理的行为特征具体给出了以下解释。 (1)中国矿业大学提出巷道锚固围岩强度强化理论，其要点是:①锚杆加固围岩的实质是改变了巷道围岩的受力状况，增加了围压，从而提高了岩石的力学参数（δ、E、C、 ），改善被锚固岩体的力学性能；②巷道围岩存在着破碎区（松动区）、塑性区、弹性区，锚杆锚固区域内的岩体的峰值强度或峰后强度、残余强度都能得到强化；③能较好地控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而更有利于保持巷道围岩的稳定。 (2）煤炭科学研究总院北京开采所对煤巷锚杆加固作用机理的研究表明：锚杆加固对于提高围岩自身的最大承载能力没有明显的效果，但在围岩产生塑性破坏后，对提高围岩的残余强度及承载能力有显著作用。在巷道周围，锚杆与其锚固范围内的岩石构成一种锚固支护体，当这个锚固体中的岩石在围岩集中应力作用下发生破坏时，其承载能力降低并产生变形，同时围岩的集中应力向深部转移，使锚固体卸载。在此过程中，锚固体通过锚杆的约束作用和抗剪作用，使塑性破坏后易于松动的岩石构成具有一定承载能力和适应自身变形卸载的锚固平衡拱。
2 2 2锚杆加固设计理论的研究
国内目前锚杆加固设计及参数选择方法基本上还停留在经验设计阶段和经验数据的基础上，即工程类比法是主要的设计方法。近年随研究的深入，国内亦渐渐应用理论方法，有影响的主要有以下3种设计理论。 （1）巷道围岩松动圈支护理论 ［11］ 。中国矿业大学董方庭教授等提出了松动圈支护理论。该理论认为：围岩松动圈是开巷后地应力超过围岩强度的结果，在现有支护条件下，试图采用支护手段阻止围岩的松动破动是不可能的。松动圈越大，收敛变形越大，支护就愈困难。因此松动圈理论认为，支护的作用是限制围岩松动圈形成过程中碎胀力所造成的有害变形。该理论的优点是简单、直观，对中小松动圈有极重要价值，但对大松动圈尤其是高应力软岩以及采准巷道，实践表明，该理论有一定的局限性。（2）全长锚固中性点理论。东北大学王明恕等提出了全长锚固中性点理论。该理论认为在靠近岩石壁面部分（锚杆尾部），锚杆阻止围岩向壁面变形，剪力指向壁面。在围岩深处（锚杆头部），围岩阻止锚杆向壁面方向移动，剪力背向壁面，锚杆上剪力指向相背的分界点，称为中性点，该点处剪应力为零，轴向拉应力为最大，由中性点向锚杆两端剪应力逐渐增大，轴向拉应力逐渐减少。该理论近年在国内理论分析中其“中性点”观点，被普遍接受，但其理论形式及应用尚存在着争议，因为它难以解释锚杆尾部的断裂机理，有人认为该理论假设是未计托盘影响的结果。 （3）地应力为基础的锚杆支护设计理论研究。1998年，中国矿业大学、煤科总院北京开采所与邢台矿务局联合研究，在国内首次提出了“地应力为基础的煤巷锚杆支护设计方法研究”，该支护设计理论应用“地质力学评估－初始设计－现场监测－反馈信息－修改设计”这种以地应力为基础、充分考虑水平地应力作用的动态煤巷锚杆支护设计方法，编制了集地质力学参数处理、利用现场监测反馈的信息对初始设计进行修改于一体的煤巷锚杆支护计算机辅助设计软件。这种方法已应用于邢台、新汶、开滦局等多个矿井的锚杆支护设计中，取得了显著效果。
2 2 3岩体锚固参数的研究
国内对岩体锚固参数的研究偏重于锚杆长度和锚杆直径，研究表明：锚杆长度和锚杆直径都存在着极限值，并不是通常认为的愈长愈好和愈粗愈好。具有代表性的研究结果有以下几个方面。 （1）最早提出“中性点”理论的东北大学王明恕等人认为：对全长锚固锚杆的长度由锚杆尾部剪应力不超过粘结剂的极限粘结强度决定，岩石愈松软，巷道断面愈大，
锚杆的极限长度愈小。认为对锚杆直径为 20mm～ 25mm时，锚杆长度难以超过2.5m 。而对锚杆直径，认为锚杆的极限直径是根据杆体的最大轴向力和最大剪应力同时达到极限值来决定。 （2）中国矿业大学（北京校区）袁文伯等人基于弹塑性理论分析认为 ：锚杆的极限长度宜大于塑性区厚度且不宜过多地超出塑性区范围，其理论依据是，在塑性区锚杆产生的拉应力远远大于弹性区，锚杆过长带来作用效率降低且不经济；对锚杆直径，认为其仅与最大剪应力有关，由于粘结层强度的限制，故锚杆存在着极限直径。 （3）空军工程学院郑颖人等利用计算机通过对近万个数据的分析，对锚喷巷道锚杆长度与锚杆直径与喷层厚度（反映围岩压力大小），锚杆提供的附加支护抗力（反映锚杆受力状态），以及围岩稳定的安全系数K 2（＝P i/P 静，P i喷层支护抗力，P 静对应最小破裂松动区荷载）和锚杆安全系数K 1（＝δ p/δ,δ p锚杆材质的抗拉强度，δ为锚杆应力）之间的关系进行了研究。结果表明，锚杆长度和锚杆直径都存在着一合理值。 （4）中国矿业大学（北京校区）马念杰等人对锚杆直径、钻孔直径与锚固药卷直径的参数匹配对支护效果、成本和效率等因素进行了深入而详细的研究。研究结果表明：“三径”存在着最佳匹配关系，合理的三径匹配可提高锚杆锚固力，改善锚杆对围岩的支护效果，有效地控制了围岩变形和降低了支护费用。
3存在的问题及研究方向
3 1关于岩体锚固系统研究
岩体锚固系统与通常意义上的锚杆支护是两个不同的概念，锚杆支护重在研究锚杆的本身行为，它难以解释为什么同一锚杆对不同岩性、不同锚固方式、不同粘接剂以及不同的托盘系统而锚固效果却差距很大。事实上不论对端锚或全锚，其都可被视作系统，它们是岩体锚固系统的两大基本分类。全锚或端锚系统都可视为由围岩体（锚固长度范围内）、锚杆、内部固定物如粘结剂以及外部固定物如托盘、螺母等四大要素构成。这四个要素之间互相作用，共同完成加固围岩的功能并与周围如外部或深部围岩体环境进行力传递作用，这四个要素构成岩体锚固系统的结构，随系统结构的不同匹配组合，系统相应产生不同的功能如串联或并联功能。系统的功能体现是四个要素之间相互作用匹配耦合的结果，任何一个要素的功能体现都是在规定其它要素功能的基础之上，它不可能超越系统的功能。由岩体锚固系统很容易解释单一锚杆支护系统所不能解释的一些问题。就目前，从总体上看来，锚固技术的研究仍滞留在以锚杆为主体的研究水平上，尚没有上升到把锚固技术看作一个系统来作整体研究。虽然国内外目前都没有对岩体锚固系统作系统深入地研究，但相比之下，国外如文献已提及锚固系统这个技术术语及要素构成，但遗憾的是没有给出具体的概念及进一步研究；国内如文献仅从内涵上隐约体现了系统的思想，远落后于国外。建立岩体锚固系统的概念是重要的，因为它可以克服过去单一重视锚杆本身行为的弊端，从而可以充分发挥系统各要素的功能，以使系统达到最佳工作状态；另一方面对岩体锚固系统进行研究，必将对锚固机理的阐明、锚固力学特性研究以及锚固工程参数设计与实践都有着重要的意义。
3 2关于岩体锚固的作用机理研究
就目前来看，国内外岩体锚固的作用机理研究仍是对三大作用机理的具体解释和说明，实质上是对其的进一步补充和完善。因此现有机理的研究很难从本质上清楚解释为什么锚杆有别于其它支护形式而能有效地控制围岩大变形且用料极省。若从单一锚杆的研究角度出发，无非是用前述的锚杆加固围岩强化观点及加固承载观点等，这仍是一种宏观讨论，远不能有效解释。但若从岩体锚固系统出发，因系统的作用对象是围岩体本身，所以就可归结到系统要素之一围岩体本身的变形机制来分析讨论，因岩体锚固系统具有强度和柔性双重属性，所以岩体锚固系统区别于其它支护形式的核心在于它不仅能从内部有效地控制围岩变形的核心部分——结构变形（结构变形在围岩变形中占较大比重），而且能适应随围岩开挖持续的岩石材料变形（仅占很小比重）。因此从岩体锚固系统出发，以岩体结构为研究中
心，是岩体锚固作用机理的研究方向。
3 3关于锚杆加固围岩的承载结构研究
锚杆加固围岩能形成承载结构已被国内外认可，目前存在两个基本观点，一种观点认为是承载梁结构；另一种观点认为是承载拱结构。这实质上是基于以锚杆为主体的研究思想。事实上，从岩体锚固系统出发，梁、拱结构并不是弧立存在而是互相统一的，若把岩体锚固系统看作一个结构体系，这二者仅是锚杆加固围岩形成的次生结构的不同表现形式。次生结构形式的变化及稳定与否，取决于系统结构体系。如次生结构有可能在锚固的最初阶段表现为梁结构（矩形巷道）或拱结构（曲线巷道），若系统结构体系保持不变或变化不大，则次生结构状态保持不变，若是变化亦仅作位置的相应调整；但若结构体系变化较大，次生结构随之作动态调整，若调节匹配耦合，最终梁、拱结构都将演变成动态拱结构状态，否则次生结构将失稳，随之结构体系也处于失稳状态。因此上升到岩体锚固系统角度来研究承载结构体系，并利用顶板动态观测仪器监测其变化范围，是研究巷道稳定性的关键所在。
3 4关于锚杆加固设计理论的研究
对高应力软岩下的采动影响巷道，就目前以地质力学参数为基础的围岩动态观测锚杆加固设计方法无疑是有效方法及发展方向。实质上该方法是汲取了经验法或工程类比法与理论法之长，借助现代观测仪器及计算机模拟技术的一种动态设计方法。因此有效的初始设计是应用该方法的前提。也就是说初始设计参数的选取和确定仍需要使用经验法或理论法。从另一个方面来讲，限于经济因素，国内的每一条巷道也都不可能做到凡巷必测，因此寻求研究一种工程实用的估算初始设计参数的方法是应用该设计理论的有益补充。
3 5关于锚杆尾部断裂问题
锚杆是岩体锚固系统的关键结构组成部分，由于常规锚杆在锚杆体与锚尾螺纹直径相同的情况下，其锚尾螺纹有效截面积小于锚杆体，因此锚杆在使用时的拉应力作用下，无疑会首先在锚尾螺纹部位发生塑性变形直至破断。锚杆尾部破断对端锚意味着锚固系统功能失效；对全锚则意味着功能急剧降低，因此解决锚尾断裂问题不仅是锚固系统研究的核心技术问题，而且也是锚固技术推广与发展的关键问题。为解决这个问题国内（国外未见相关报导）相继采取了改锚尾螺纹加工由车丝改滚丝工艺和锚尾热处理措施。采取滚丝工艺后，锚尾强度有所提高，但仍较杆体放低。目前这种工艺已被推广，但它只能是一种配套措施。一般情况下采用锚尾热处理方法。但实践表明，在围岩压力大时，利用这种方法处理的锚杆仍在尾部发生断裂，而此时锚杆的力学性能并未得到充分利用，显然不仅造成钢材浪费，更重要的是降低锚固效果。因此要想充分发挥岩体锚固系统的功能，必须对锚尾的破断机制进行深入研究，以便寻求出一种防锚尾破断的新型锚杆。
边坡支护工程锚杆支护施工方案
边坡支护工程锚杆支护施工方案 一、施工工艺 （1）锚杆的构造要求 1）锚杆采用HRB335级Φ22钢筋，长度从8.2～１０米。具体见计算书。 2）锚杆上下排垂直间距1m，水平间距1m。 3）锚杆倾角为12.5°。 4）锚杆锚固体采用水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。 5）喷射混凝土厚度10cm。 6）钢筋网片φ10@100mm×100mm。 7）注浆压力为0.6Mpa，根据具体情况压力可适当提高。 （2）工艺流程 1)锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→压力灌浆养护→裸露主筋除锈→上横梁 2）喷射混凝土面层施工工艺流程：立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。 （3）操作工艺 1）边坡开挖 锚杆支护应按设计规定分层、分段开挖，做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的喷射混凝土以前，不得进行下一层土的开挖。当用机械进行开挖时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。为防止边坡土体发生塌陷，对于易塌的土体可采用以下措施：
a) 对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔； b) 在作业面上先安装钢筋网片喷射混凝土面层后，再进行钻孔并设置土钉； c) 在水平方向分小段间隔开挖； d) 先将开挖的边壁作成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡； e) 开挖时沿开挖面垂直击入钢筋和钢管或注浆加固土体。 （4）钻孔与锚杆制作 1）钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和相互交错。2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够。 3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个；钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。（5）注浆 1）注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入，在灌浆过程中看见孔口出浆时再封闭孔口。 2）注浆前要用水引路、润湿输浆管道；灌浆后要及时清洗输浆管道、灌浆设备；灌浆后自然养护不少于7d。 （6）喷射混凝土 1）在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现移动。 2）钢筋网片焊接而成，网格允许偏差为10 mm；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。
锚杆支护工程施工工艺标准——【施工工法与施工工艺】
锚杆支护工程施工工艺标准 第1章适用范围 本工艺标准适用于工业与民用建筑中非软弱土层的各种土层的锚杆及土钉墙支护工程 第2章材料准备 水泥宜用强度等级32 5 级的普通硅酸盐水泥 沙宜用洁净的中粗含泥量不大于3% 水宜用自来水或不含有害物质的洁净水 钢绞线应具有出厂合格证明并复试合格方可使用 第3章施工机具 钻孔机钢拉杆注浆管定位器预应力张拉锚具 第4章工艺流程 第1节流程 第2节钻孔 1) 钻孔方法 a.干作业法: 当土层锚杆处于地下水位以上呈非漫水状态时可选用不护壁的螺旋钻孔干作 业法成孔适用与粘土亚粘土和密实性稳定性较好的沙土等土层 b.湿作业法: 压水钻进法压水钻进法是国内外应用较多的土层锚杆成孔法可把成孔过程 1
中的钻孔出渣清孔等工序一次完成可防止塌孔不留残土能适用多种软硬土层但施工现场 积水较多 2) 扩孔在需要增大锚固段锚固力时可采用锚固段扩孔措施一般有4 种方法 a.机械扩孔：利用专门的机械扩孔装置在锚固段形成几倍于钻孔直径的扩大头 b.爆破扩孔：将计算好的炸药置于钻孔内引爆而将土体向周抗压形成球形扩展孔径 c.水力扩孔：钻孔钻到锚固段是换上水力扩孔钻头利用射水压力扩展孔径 3) 压浆扩孔：在第二次灌浆是增大灌浆压并力保持一段时间使浆液向四周土体渗透并挤压土 体从而扩大孔径 第3节安放拉杆 1)土层锚杆用的拉杆一般为粗钢筋钢丝束及钢绞线当土层锚杆承载力较小时采用 粗钢筋当承载力较大时采用钢丝束钢绞线 2)拉杆要求顺直在使用前要除锈并作防腐处理对钢筋拉杆先涂一度环氧防腐漆冷 底子油待干燥后再涂一度环氧玻璃铜待其固化后再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜对 自由段的钢绞线要套以聚丙烯防护套等钢绞线如果涂有油脂在固定段要仔细加 以清除以免影响与锚固体的粘结除锈后要尽快放入钻孔并灌浆以免再锈 第4节灌浆 灌浆是土层锚杆施工中的一个重要工序必须认真进行并将有关数据记录下来灌浆的作用是形成锚固体防止钢拉杆腐蚀充填土层中空隙 灌浆方法。灌浆方法一般有一次灌浆法和二次灌浆法两种一次灌浆法是压浆泵将水泥浆管进行灌浆灌浆时将一根30mm 左右的钢管或胶皮管作为导管一端与压浆泵相连另一端与拉杆同时 送入孔底注浆管端保持距孔底150mm 随着水泥浆的灌入应逐步把灌浆管往外拔出但管口要始终 1
锚杆支护技术管理
锚杆支护技术管理第一节 总则 第1条锚杆、锚喷支护（以下简称锚杆支护）是煤矿井巷工程一种重要的支护形式，它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用。 第2条锚杆的种类 根据xx矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下 6 种: 1、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆; 2、MSGLW-500 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆，适用于埋深大于 600 米的巷道； 3、MSGLW-600 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（原高强度高韧性抗冲击锚杆）适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 4、MSGLD-400/600(X)等强螺纹钢式树脂锚杆（原热轧细牙等强螺纹钢式树脂锚杆），屈服强度 400MPa 适用于埋深不大于 800 米的巷道或埋深大于800 米的巷道两帮；屈服强度 600MPa 及其以上适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）; 6、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）； 7、使用本规定以外规格型号的锚杆，必须经过论证、安全性能检验和鉴定，并制定安全措施，报集团公司备案后进行试验。 第3条锚杆的锚固方式 1、端锚：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
2、加长锚：树脂锚固段长度介于端锚和全锚之间。 3、全锚：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%；水泥锚固段长度为钻孔长度的100%。 一般情况下应采用加长锚；Ⅲ～Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道、有冲击地压危险的巷道严禁使用端锚；推广应用全长锚固技术。 第4条锚杆支护材料规格、性能 1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2011 要求。 规格说明： MS G L 口—口/口×口(X) （热轧细牙） 杆体长度，mm 杆体公称直径，mm 材料屈服强度，MPa D 代表等强；W 代表无纵 肋螺纹钢式 杆体 树脂锚杆 2、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆成套外形见图 1，杆体外形见图2，技术性能及外形尺寸规定见表 1、表 2。
基坑锚杆支护施工方案
龙翔嘉苑地库东侧基坑锚杆支护加固方案 一、工程概况 龙翔嘉苑地下室位于郑东新区合村并城祭城北安置区项目宗地十（B6-06-01）区域，项目基地西北临龙翼六街，东北临龙北二街，东南临龙翼七街。该工程地下室开挖深度为8.5~11.5m，场地土类别为中软场地土，基坑开挖采用一次开挖二次放坡方案，均按1:0.4放坡，侧壁首次防护采用土钉墙支护技术。 二、基坑支护加固原因及方案 由于近期雨水较多及边坡附近机械开挖土方造成基坑东侧1-G~1-K区域（护坡已施工完毕）土层裂开，部分塌方，存在极大安全隐患，土钉墙技术不能满足现场实际需要。为确保施工安全，结合该工程地质现场勘察的地质情况，遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则，拟采用锚杆支护方案对基坑边坡进行加固。 地基土的构成及岩性特征，自上而下分为六层： （1）填土：平均厚度 0.7m （2）粉土：平均厚度 2.33m （3）粉质粘土：平均厚度2.62m （4）粉砂：平均厚度7.85m （5）细砂：平均厚度7.87m （6）中砂：平均厚度9.37m 二、锚杆加固施工工艺 在锚杆支护加固施工时，边坡支护分上中下三层，直至坑底，施工时在基坑开挖坡面，用机械成孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，外露Φ22钢筋除锈，上横梁安装6#[槽钢并固定，在坡面安装φ6.5钢筋网片, 纵横向间距250mm，面层喷射100mm厚 C20的混凝土，使土体、锚杆、横梁及喷射混凝土面层结合，加固基坑侧壁。 三、施工组织 健全施工组织机构是保证施工质量和进度的关键，为保证边坡加固有效进行，加强组织管理，根据工程需要选择具有丰富施工经验的专业公司，劳动力合
理调整，确保各阶段施工人员及时到位，在施工前由专人进行安全技术交底。 作业层施工人员组成情况见附表1。 施工人员组成情况表（附表1） 四、主要施工机械设备 主要施工机械设备表（附表2）
锚杆支护技术的应用现状与发展前景
锚杆支护技术的应用现状与发展前景 于富才1）杨宏2）冉启发3） 摘要：针对我国锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法，（ 对其中的优缺点进行了分析和评价，同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论，并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词锚杆支护；应用现状；发展趋势 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式，由于其具有安全、高效、低成本等优点，在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用．1872年，英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后，1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程．到了20世纪40年代，锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展．目前，在澳大利亚和美国的地下工程支护中，锚杆支护已经占到了将近100％．我国的锚杆加固技术于20世纪50年代开始起步，在最近20年得到了快速发展，目前已经得到了广泛的应用．据估计，在1993年至1999年间，我国仅在边坡工程和深基坑工程中的锚杆年用量就达到了3000-3500KM．目前，我国正在进行大规模的基础设施与各类矿山及隧道工程建设，锚杆支护得到了普遍应用［１－１１］． 1.锚杆支护的现状 锚杆加固技术在工程中的应用十分广泛．目前，它已经在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程、重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗震工程的地层锚固应用中得到了发展．近年，我国正在进行的高速铁路、跨海大桥、海底隧道、地铁等在内的大规模基础设施建设中所遇到地基处理、边坡加固、地下空间结构加固、水下空间结构坚固等各方面的问题中，将锚杆加固方式得到了很大的扩展． 1.1 锚杆支护理论 岩土体在工程开挖之后，其初始的应力平衡状态会遭到破坏，为了达到新的平衡状态，应力场将重新分布，从而导致岩土体在一定范围内出现弹塑性变形、地层膨胀变形，使岩土体出现碎裂带；若地层开始处于高应力状态，还可能发生岩爆，严重的影响工程质量，威胁施工人员的安全．锚杆加固技术是一种柔性加固技术，它能充分利用岩土体自身的承载力保持岩体的稳定，使加固体不被破坏．它本质就是通过锚固加强岩土体的整体性，控制开挖后岩土体的变形，避免应力的突然释放，从而保证工程顺利、安全地进行． 1）目前，已经广为接受的锚杆支护理论主要有悬吊理论、组合梁理论和组合拱（压缩拱）理论．①悬吊理论认为锚杆的作用是将松散、软弱的岩土体悬吊在坚硬、稳定的岩土体上，从而起到加固作用．②组合梁理论将锚杆看做螺栓，将各薄层岩土体看作是叠合在一起的梁结构，通过锚杆的锚固将其紧固成一个组合梁，且锚固力越大，梁之间的摩擦力越大，岩土体也就越稳定．③组合拱理论是在光弹试验的基础上提出的，试验证实了锚杆对地层的挤压加固作用．锚杆进入岩土体后，会使岩土体出现以锚杆两头为顶点的塑性压缩区，若有一排锚杆适当排列，则会形成一定厚度的连续压缩带，从而起到加固岩土体的作用． 1.2 锚杆类型、选择及作用机理 从锚杆的初次使用到现在，锚杆作为一种支护方式已经发展出了多种型．按
锚杆支护技术样本
锚杆支护技术
锚杆支护技术 一、锚杆支护技术现状和展望 锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向, 是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。中国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来, 不论在理论上, 还是在实践应有中已取得了长足的进展, 促进了中国煤炭工业的发展。 锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件 ( 木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等) 系统组成的。这些杆件配以支撑件和背板( 也能够不用) , 靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用, 防止破碎岩石冒落。 用预拉紧方法安装的锚杆, 提高了岩石分层之间的摩擦阻力, 同时将两支撑点间的岩层夹紧, 以岩梁和岩拱的形式构成承载结构。尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性, 可是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。现代锚杆支护理论认为, 岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义, 主要有以下几个方面。 ①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上, 松软有裂隙岩层的几个分层, 彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构。 ②松软不稳定的岩石分层, 彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。 ③在掘进巷道时, 被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。 ⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。 在采矿实践中, 锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆, 彼此之间没有力学科系。组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件, 把两个或几个锚杆联成统一的整体。 锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。 按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。主动锚杆预先张紧装入钻孔中, 以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。随着锚杆预应力的加大, 相应增加了岩层分层面之间的摩擦力, 提高了巷道的稳定性。安装被动锚杆时不给杆体以预应力, 因此就比主动锚杆安装密些, 其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等。 按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。延伸锚杆靠套管能够伸长500~700毫米。有限延伸锚杆与延伸锚杆不同, 只能伸长60~140毫米。 按杆体材料锚杆又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、混凝土锚杆和树脂锚杆等。而按杆体构造型式分为管式锚杆、杆式锚杆、钢丝绳锚杆、组合锚杆和多条杆的锚杆等。 以煤巷和半煤巷为主的采准巷道, 其断面一般为矩形、梯形或近似梯形的四边形, 不能形成近似自然冒落拱的支撑体系。这些巷道均要受到采动影响, 巷道位置改变的余地很小, 巷道围岩强度低, 顶板岩石一般是层状特征。以前采准巷道多采用棚子支护, 棚子支护不可能紧贴围岩, 形成等来压, 即所得的被动支护, 锚杆支护是完全不同的一种支护方式, 它利用锚固剂、
锚杆支护施工方案及附图
锚杆支护施工方案 一、施工工艺 （1）锚杆的构造要求 1）锚杆采用Φ48钢管，长度6米。 2）锚杆单排距离垫层底部0.8m，水平间距1.5m。 3）锚杆倾角为30°。 4）灌注混凝土厚度10cm。 5）钢筋网片φ6@200mm×200mm。 （2）工艺流程 1)锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→裸露主筋除锈→上横梁 2）灌注混凝土面层施工工艺流程：立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→模板支装→进行灌注混凝土作业→混凝土面层养护。 （3）操作工艺 （1）钻孔与锚杆制作 1）钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和相互交错。 2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个；钻孔
完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。 （2）灌注混凝土 1）在灌注混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土灌注时应不出现移动。 2）钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差为10 mm ；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。 3）为加强支护效果，在灌注混凝土时用平板振捣器振捣密实，此后应连续喷水养护5-7d 。 （7）成品保护 1）锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。2）成孔后立即及时安插锚杆， 防止塌孔。 3）锚杆施工应合理安排施工顺序，夜间作业应有足够的照明设施。 4）施工过程中， 应注意保护定位控制桩、水准基点桩，防止碰撞产生位移。 二、工程施工组织 （1）建立现场安全生产领导组织：在本项目文明安全施工领导小组的领导下，成立本工程施工现场领导小组。由经理任组长，对本工程安全生产全面负责。 3m 。0.3m 2C16 0.2m 1 9m 1.5m 1.5m 1.5m 1
锚杆支护的发展现状
锚杆支护技术的应用现状及发展趋势 摘要 基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究，锚杆支护的优越性越来越得到认可，本文阐述了锚杆支护技术及其分类，总结了锚杆支护技术的作用原理，并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法，对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价，高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论，并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词：锚杆支护；支护原理；应用现状；发展趋势
摘要 ··································································································· I 一、概述 (1) 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1) （一）锚杆支护技术 (1) （二）锚杆的分类 (2) （三）锚杆支护适用条件及优缺点 (6) （四）锚杆支护的设计与施工 (6) 三、锚杆的支护原理 (7) （一）目前，已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种： (7) （二）近年来，又提出了新的支护理论，主要有以下几种: (9) 四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10) （一）国外锚杆支护技术的现状 (10) （二）国内锚杆支护的现状 (12) （三）国内外锚杆支护技术的对比 (12) 五、锚杆支护技术发展趋势 (13) （一）锚杆支护技术的改进 (13) （二）锚杆支护技术的发展趋势 (15) 参考文献 (16)
一、概述 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式，由于其具有安全、高效、低成本等优点，在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。1872年，英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后，1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。到了20世纪40年代，锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。 目前，在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中，锚杆支护已经占到了接近100％。我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术，至70年代前期还处于探索阶段，直到1978年才开始重点推广，80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护，90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术，目前已得到较广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上，有些矿井甚至达到了100%，取得了较好的技术与经济效益。国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列。 由于各种锚杆的构造不同，锚杆作用机理差异甚大，国内外大量工程实践证明，各种不同种类锚杆，在不同的地质条件下，有不同的“支护”效果。国内外锚杆支护成功的经验表明，合理的锚杆支护设计及详细的监测分析，不仅可保证回采巷道的安全可靠，而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。 二、锚杆支护技术的概念及其分类 （一）锚杆支护技术 锚杆支护技术就是在土层或岩层中钻孔，埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆、锚固剂)，依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用，来承受作用于支护结构上的荷载。通过锚杆的轴向作用力，将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压，从而提高其环向抗压强度，使压缩带既可承受其自身重量，又可承受一定的外部载荷，使其有效地控制围岩变形。 锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下施工中均广
基坑支护方案(土钉、锚杆)知识讲解
3.2基坑土方开挖 1、土方开挖原则 主体基坑土石方均采用反铲挖掘机开挖，自卸汽车运输弃土；开挖遵循“竖向分层、纵向分区，区内分段、先支后挖”的原则进行。 竖向分层：采用反铲式挖掘机开挖、直接装车卸土的倒运方式；分层开挖结合支撑的标高。 开挖至末端后，剩余的三角形土体台阶法不能施工的，采用反铲式挖掘机开挖、汽车式起重机垂直出土、自卸车运至临时存碴场再集中外运的方式。 2、整体开挖方法 土方开挖应和土钉施工密切配合，施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业，每段开挖长度原则上不超过20m，竖向分层深度即为每层土钉的竖向间距。 根据基坑开挖区域的工程地质、水文地质、施工场地情况，综合考虑工期要求、施工总体安排等各种因素，确定施工方法，并配备充足的施工机械设备和劳动力，确保工期目标的实现。 主体基坑土石方采用台阶法开挖和最后部分垂直运输相结合的方式，开挖采用台阶法开挖。 采用台阶法不能满足挖掘机臂长的部分，采用接力法进行开挖，土方出基坑后用自卸汽车运至临时屯土场，集中后运至指定地点。 （1）土方开挖及出土方法。 土方采用长臂挖掘机开挖、出土，自卸车运输，当长臂挖掘机不能满足开挖深度时，需要另外增加挖掘机采取接力法进行土方开挖施工。 （2）土石方由自卸汽车运输至临时弃土场。 （3）开挖纵向刷坡，随挖随刷坡，刷坡坡度在基坑允许开挖边坡坡率以内。 （4）为确保基坑稳定，开挖至基底，并做好下翻梁沟槽后，迅速施工接地网工程，并在垫层施工完后及时地将钢筋砼底板浇筑完毕。
（5）开挖过程中设专人及时绘制地质素描图，当基底土层与设计不符时，及时通知设计、监理处理。当开挖有文物出现时，立即停止开挖，保护好现场，及时通知监理及相关部门进行处理。 （6）分段开挖两段设截水沟和排水沟，渗水及雨水及时泵抽排走。 （7）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。 3.3基坑支护施工方案 3.3.1锚杆支护施工方案 施工操作工艺 工艺流程 砂浆锚杆施工工艺流程图（图3.3.1） 注浆锚杆施工工艺流程图（图3.3.2） 操作步骤及方法 钻孔
锚杆支护技术讲解
锚杆支护参数的确定 一、锚杆长度 L≥L1+L2+L3------------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中： L——锚杆总长度，m； L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度)，取0.1m； L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度，m； L3——锚入岩（煤）层内深度（锚固长度），按经验L3≥300mm。 (一)锚杆外露长度L1 L1=(0.1～0.15)m，[钢带+托板+螺母厚度+（0.02～0.03）] (二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L3 1.经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86－85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定： 第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋; 二、杆体直径按表3.3.3选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟; 四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200～250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度
宜为300～400毫米; 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米; 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿; 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取300mm ～400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86－85“第三节 锚杆支护设计”中规定： 第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式: 公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。 cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1) cr st a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（cm ）； d1——锚杆钢筋直径走丝或锚索体直径（cm ）； d2——锚杆孔直径（cm ）； f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm 2）； f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度 (N/cm 2)；圆钢为2.5MPa ，螺纹钢为5MPa 。
锚杆及土钉墙支护施工技术交底
锚杆及土钉墙支护施工技术交底 一、工艺流程： 1．土层锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→冲洗→插锚杆→压力灌浆养护→裸露主筋除锈→上横梁（或预应力锚件）→焊锚具→张拉（仅限于预应力锚杆）→锚头（锚具）锁定。 土层锚杆干作业施工程序与水作业钻进法基本相同，只是钻孔时不用水冲泥渣成孔，而是将土体顺钻杆排出孔外而成孔。 2．喷射混凝土面层施工工艺流程：立面子整→绑扎钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。 二、施工操作要点及要求 1．基坑开挖 锚杆、土钉支护应按设计规定分层、分段开挖，做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的锚杆预应力张拉或土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层土的开挖。当基坑面积较大时，允许在距离四周边坡8～10 m 的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调；当用机械进行土方开挖时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。为防止基坑边坡土体发生塌陷，对于易塌的土体可采用以下措施： （1）对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔；（2）在作业面上先安装钢筋网片喷射混凝土面层后，再进行钻孔并设置土钉；（3）在水平方向分小段间隔开挖； （4）先将开挖的边壁作成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡； （5）开挖时沿开挖面垂直击入钢筋和钢管或注浆加固土体。 2．排水 （1）锚杆、土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工，应采取恰当的降、排水措施排除地下水（包括地表、支护内部、基坑排水），以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。 （2）基坑四周支护范围内应预修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面，防止地表水向地下渗透。靠近基坑坡顶2～4m 的地面应适当垫高，并且里高外低，
锚杆支护规范
矿区锚杆支护技术规范 .1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的，旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展，为矿井实现安全高效创造良好条件。 1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论，在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。 指导思想是：解放思想，实事求是，因地制宜，积极推广应用。 工作原则是：以科学的理论依据为指导，以严谨的态度抓好设计、施工和管理。 1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷，包括： (1) 回采巷道（运输巷，回风巷，开切眼，瓦排巷等）； (2) 采区集中巷； (3) 煤层大巷； (4) 各类煤巷交岔点和峒室。 1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前，必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数，包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则，不能进行锚杆支护设计。 1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程，充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行，即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。 1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求，并符合煤矿安全有关规定。否则，不能下井使用。 1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行，确保施工质量。 1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员，以及操作工人，都应进行锚杆支护技术培训。 1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按煤炭行业有关规定执行。 第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查 2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，必须在进行支护设计之前完成。 2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域，考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素，随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。 2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容 (1) 巷道围岩岩性与强度 煤层厚度、倾角和强度；顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。 (2) 围岩结构与地质构造 巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布，对围岩完整性的影响；巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系，以及对巷道围岩稳定性的影响程度。 (3) 地应力
锚杆工程施工办法
欢迎阅读 隧道锚杆支护施工方案 一、施工准备 1、熟悉图纸及相关规范要求，根据地质及设计图进行注浆配合比设计及试验。 2、根据现场施工组织情况，在施工前将所需材料提前运送至现场，所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。。。。。。。。。。 二、施工方案： 锚杆施工在初喷混凝土后及时进行，并与钢支撑、钢筋网片、喷射混凝土形成承载结构。锚杆钻孔拱部由锚杆机钻孔，其他部位可采用风动凿岩机钻孔。钻孔应圆而直，孔口岩面应整平，并使钻孔方向与岩面垂直；锚杆孔径符合设计要求。所有锚杆都必须安装垫板，当锚杆不垂直岩面时用垫片调整，垫片密贴岩面，锚杆安装后外露长度不超过100mm。 1、锚杆类型及其设置 锚杆：φ25中空注浆锚杆，长度Ⅴ级围岩时为350cm、Ⅳ级围岩时为300cm，施工范围内梅花 型布置，Ⅴ 偏土型、Ⅴ 浅 土型衬砌环向间距为80cm，纵向间距为60cm。Ⅴ型衬砌环向间距为90cm，纵 向间距为70cm。Ⅳ型衬砌环向间距为120cm，纵向间距为120cm。 2、钻孔 采用MQTB-80/2.0 气动支腿式帮锚杆钻机钻孔，按施工图设计布设孔位钻孔。由技术员在岩面用红色的油漆标出锚杆的位置，利用简易台车，锚杆钻机配合人工钻孔，为了保证孔位正确性，先用短钻杆钻孔，再换长钻杆钻孔直到设计孔深。孔眼方向垂直于岩面，钻孔直径至少应大于锚杆直径10mm。 3、安装锚杆 锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用标号大于325#水泥，粒径小于3mm的砂子、并需过筛，水灰比为0.4～0.45m，砂浆标号C20。钻至设计深度后，清孔、安装锚杆，确认杆体通畅。 4、注浆 a、将止浆塞通过锚杆打入孔口30cm左右。 b、连接锚杆、注浆管、注浆泵。 c、注浆，直至浆液从孔口周围溢出。 d、注浆完成，卸下注浆管和锚杆接头，转入下一孔注浆。 e、注浆工程量计算
浅议锚杆支护的作用
浅议锚杆支护的作用 摘要]近几年来，随着煤矿开采技术的不断发展，开采深度逐步增加。矿井和巷道支护是煤矿安全生产的重要保证，我国煤矿以矿井开采为主，需要在井下开掘大量巷道，而且80%以上是煤巷、半煤岩巷，或为松软破碎围岩巷，或为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘进，确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定，确保巷道的支护与维护成本较低等，是建设安全高效矿井的一项重要工作，具有重要意义。煤矿矿井、巷道支护经历一系列的技术发展历程。目前，锚杆支护应用较为广泛。本文讨论了锚杆支护的分类、支护形式、作用、注意事项等方面阐述个人观点。 [关键词]煤矿锚杆支护作用 1 锚杆的分类 （1）木锚杆分为普通木锚杆、压缩木锚杆；（2）倒楔式金属锚杆； （3）管缝式锚杆；（4）树脂锚杆 （5）快硬膨胀水泥锚杆；（6）锚索 2 锚杆支护的优越性 2.1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论，属于主动支护，锚杆安装以后在围岩内部对围岩进行加固，迅速形成一个围岩――支护的整体承载结构，能够调动和利用围岩自身的稳定性，充分发挥围岩自身的承载能力，有利于保护巷道围岩的稳定，改善巷道维护状况。 2.2 劳动强度低、效率高与传统架棚式支护相比，由于锚杆支护所
采用的支护材料较少、重量较轻、巷道掘进时，极大地减少了支护材料的运输量，劳动强度也大为降低，有利于提高掘进工效。工作面回采时，也省去了支架的回撤工作，既降低了工人劳动强度，又提高了安全系数。锚杆施工操作简单，紧跟掘进面，有利于实现快速掘进工作。 2.3 经济效益明显采用锚杆支护可以减少支护材料投入，降低直接支护成本。由于锚杆支护不占用巷道工作断面，因此在支护设计上，可相应减少巷道断面，节省大量材料。还能减少巷道维修量，节约维护费用。 3 锚杆支护的结构形式 （1）单一锚杆+水泥托板； （2）锚杆+网+水泥托板； （3）锚杆+网+ w型钢板钢带 （4）锚杆+网+钢筋梁等形式。 形式的选择主要取决于巷道围岩的性质，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类较好的围岩巷道中一般选择锚杆+网+水泥托板，随着围岩条件的变化程度及断面增大，Ⅳ、Ⅴ类围岩巷道采用锚杆+网+ w型钢板钢带、锚杆+网+钢筋梁的支护形式。 4 锚杆支护的作用 4.1 悬吊作用 锚杆支护的悬吊作用，突出的表现在直接顶较薄，老顶较坚固的情况下，锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上步稳固的岩层上，由锚杆承担软岩或危岩的重量，以达到井巷稳定的目的。实践证明，即使巷道上部
601运输巷锚杆支护施工安全技术措施(2021版)
601运输巷锚杆支护施工安全技术措施(2021版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0438
601运输巷锚杆支护施工安全技术措施 (2021版) 601运输巷原设计为矿工钢作永久支护，临时支护采用前探梁支护。根据迎头顶板岩性，煤岩层结构情况，经矿研究决定，601运输巷永久支护改为锚网支护。为了保证施工安全，特制定如下补充安全措施。 一、施工前的准备工作： 1、施工队按计划准备锚杆、树脂药卷、托板、螺帽、金属网（金属网采用12#元丝加工而成）、临时支护材料等。 二、施工顺序： （1）敲帮问顶→临时支护→打锚眼→锚固。 （2）随掘进头掘进方向由北向南进行。 四、锚杆支护技术措施：
1、锚杆支护 ①、锚杆及构件：锚杆用￠18螺纹钢制成，锚杆尾螺纹段长 0.05m；金属弧形方托板规格：长×宽×厚=120㎜×120㎜×8㎜；每根锚杆上1颗M16㎜的螺帽。 ②、锚杆支护参数： 锚杆长度：2m/根。树脂药卷规格：长350㎜，直径￠23㎜。 锚固形式：端头锚固，每根锚杆用3卷树脂锚固剂。 锚固力：60KN。 锚杆布置：方形布置。锚杆垂直于巷道轮廓线，锚杆不得布置在岩缝中。 锚杆间、排距：0.7m，局部较破碎段缩小间、排距为0.6m。 每张金属网规格：长×宽=2.0m×1.0m，金属网网孔规格：100㎜×100㎜。 2、锚杆支护参数验算 ①、锚杆长度 L≥a+b+h=0.4+0.1+1.5=1.4(m)
锚杆支护技术存在的问题与发展策略探讨
锚杆支护技术存在的问题与发展策略探讨 贾焕福 （龙煤鹤岗分公司兴山煤矿，黑龙江鹤岗154100） 摘要该文论述了锚杆支护技术在地质、设计、围岩监测等方面存在着一些问题。加强锚杆支护理论的研究，完善描杆支护施工机具，缩小W型钢带与国际先进水平的差距，以及深化树脂锚固剂发展研究。 关键词锚杆支护设计发展策略围岩监测 中图分类号TD353+．6文献标识码A 1锚杆支护技术存在的问题 1．1地质方面的问题 锚杆支护质量与巷道地质工作密切相关，煤矿地质环境复杂、基础信息匾乏。我国煤矿有围岩稳定的l、2类巷道，也有围岩不稳定和极不稳定的4、5类巷道。特别是回采巷道，不仅围岩的强度条件较差，还受到采动的强烈影响。所以，锚固结构要具有相应的变形适应性并保持足够的承载能力及对围岩变形的约束力，使围岩重新形成平衡状态，这给锚杆支护技术的应用带来了较大的困难。地应力实测技术是煤巷锚杆支护技术体系的核心技术之一，实施地应力实测是煤巷锚杆支护设计的基础。我国在一些煤矿仅进行了局部地应力的实测和研究，因测量技术、测量仪器和相关配套设备的限制，地应力实测和研究进展缓慢，并未系统进行矿区地应力实测。 通过地质勘察设计，仅给出矿区地质格局，不能完全明确给出某条巷道的具体地质状况。没有从整个矿山系统分析地质状况，不能正确反映地压的来源。若从整体考虑巷道在矿山中所处的周围围岩状况及与周围巷道之间的相互关系，就能正确地判断来压方向，切断来压源，较大程度地缓解支护困难。 1．2设计方面的问题 1．2．1锚杆支护的机理 现有锚杆支护理论存在一定的局限性，还不能满足复杂条件下特别是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。传统的锚杆支护理论有：悬吊理论、组合梁理论、组合拱（压缩拱）理论。它们以一定的假说为基础的，从不同角度、条件阐述锚杆支护的作用机理，并且力学模型较为简单，计算方法简单。近年来，锚杆支护理论研究有了新的发展，提出了巷道锚杆支护围岩强度强化理论及最大水平应力理论，揭示了锚杆支护的实质，扩大了锚杆支护技术的应用范围，尤其是为煤巷和软岩巷道的锚杆支护提供了理论指导。然而， *收稿日期：2011－08－03 作者简介：贾焕福（1968－），男，汉族，河北唐山人，黑龙江科技大学采矿工程本科毕业，工程师，哈尔滨理工大学在读工程硕士研究生，现从事煤矿技术工作。现有较为成熟的锚杆支护理论也难以满足指导回采巷道特别是全煤巷道锚杆支护设计的要求，需要加强多方面的研究。 1．2．2锚杆支护参数选取 锚杆支护参数的选取主要是采用经验法、工程类比法和理论计算法，而这三种方法存在着弊端，不能完全确定锚杆支护参数。地下围岩的地质状况，非常复杂，在锚杆支护设计方面，需要针对实际情况，不断修改设计。随着计算机技术的发展，数值计算已经成为工程设计不可缺少的工具。正确进行锚杆支护参数的选取已成为关键问题。 1．2．3锚杆种类 随着新型材料的不断发展，各种新材料锚杆也不断涌现。而单独进行锚杆生产与研发的单位却较少，在材料、工艺上没有实现规范化，浪费材料，也影响了锚杆的支护效果。在锚杆安装上，机械化程度相当低，多数煤矿还是采用手持钻机安装锚杆或人工安装。 煤矿地质条件复杂，特别在软岩、厚层复合顶板、高应力地层区域中，煤巷锚杆支护经常出现断锚断索现象。顶板岩层的层间错动会使锚杆、锚索发生剪切破坏。金属锚杆结构不合理，在偏心载荷超过锚尾材料的强度极限时，锚尾发生破坏。地层和地下水中的侵蚀介质腐蚀锚杆杆体，在高拉应力作用下杆体可能发生脆性破坏，可能引起钢丝或钢绞线的断裂，造成锚杆支护系统失效 1．3围岩监测方面的问题 顶板离层指示仪测定锚杆锚固的离层状况，对顶板出现冒落危险进行报警，以杜绝顶板事故。对顶板离层监测普遍使用的是离层指示仪，这是一种机械式测量方法。此法尽管比较直观，但要经常到测点附近读取数据，测量数据的真实性受一定的人为因素影响。离层值是表征锚杆支护巷道顶板稳定性的重要指标。确定锚杆支护巷道顶板离层界限值，采用数值计算程序模拟及经验公式计算得出，但公式中的系数需在具体矿区环境下不断检验和修正。在实际运用中，还需要与锚杆受力大小、巷道表面位移、巷道外观形态变化等进行考虑。目前应用的是锚杆拉拔计、扭矩扳手等常规的侧定锚杆锚固力技术，对锚杆的工作状况存在负面作用。 44 12012年第2期
喷锚支护施工工艺流程和施工技术要求
喷锚支护施工工艺流程和施工技术要求 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
喷锚支护施工工艺流程和施工技术要求㈠．施工工序 分层开挖土方→修整坡面→测定锚杆位置→锚杆钻机就位→锚杆打入设计深度→铺设钢筋网片→钢筋与锚杆焊接→喷射混凝土→锚杆体进行压力灌浆→挖土至下一层锚杆施工深度→重复以上工序直到设计深度。 ㈡．工程实施 1．喷锚支护施工 喷锚支护施工是与挖土工作交叉进行的，应分层分阶段施工，每层挖土深度一般控制在2～2.5m左右，对于砂层厚度大于1.5m的地段，应严格控制每层挖土深度在1.5m以内，以便进行锚杆的施工和护壁工作，具体施工方案如下: (1) 锚杆位置测放：沿平整的土坡面上由技术人员测放出锚杆位置，并作出标记和编号。孔位偏差不得超过20cm。成孔倾角误差不大于±3度。 (2) 杆体制作，锚杆采用φ48(壁厚3.0mm)普通钢管，在杆体锚固段上钻孔形成花管，土层、砂层内锚杆应焊接角钢作为倒剌，杆体无影响质量的裂痕，内部要求畅通无堵塞。 (3) 杆体安放,用专用锚杆钻机将锚杆顶入土层中,倾角为15度。 (4) 焊接 ①杆体的焊接：焊接时应保证焊接面积符合设计要求，也保证锚杆的抗拔力能满足设计强度，同时焊接应使内部能够畅通。 ②锚杆与金属网主筋的焊接：焊接中应避免虚焊和焊接面积不够的问题，也应保证焊接强度不低于锚杆的抗拔力。 焊接质量的好坏直接影响到锚杆能否正常发挥作用,每根锚杆都应严把焊接质量关。 (5)．喷射混凝土施工： ①．喷射混凝土施工前基坑壁应清理掉虚土并保持壁面平整。面层内的钢筋网应牢固固定在边壁上，钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在砼喷射时应不出现振动。
现阶段锚杆支护技术发展情况简介
现阶段锚杆支护技术发展情况简介 寸录 一，技术原理介绍。 二，锚杆支护的优缺点。 三，锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。 四，我国锚杆支护技术的现状及改进方法。 （一）,我国锚杆技术发展历史。 （二），煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。 （三），锚杆支护技术的改进方法。
锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。为了更好地了解该 项技术，服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者，本文以煤矿锚杆支护技术为例，介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。另外，本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题，并结合自己的工作实 际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。 一，技术原理介绍。 在巷道开掘后，由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中，岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程，巷道周边围岩产生塑性变形，并从周边向岩体深部扩张，出现塑性变形区，同时引起应力向围岩深部转移，导致周边围岩松散、破碎和发生位移，从而导致巷道变形。 软岩中，岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。软岩围岩里多为松软的粘土质岩层，巷道开掘后，粘土岩经不同程度的浸水或风化，体积增大和相应的引起压力增大，围岩松动圈和塑性变形发展很快，给巷道稳定性带来影响，不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。所以软岩巷道 掘进时受松动圈及塑性变形的影响，巷道稳定性较差。
锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形，它起到阻止变形的作用。锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中，正常情况下，锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带，这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动，而且锚杆本身也有抗剪 销钉的作用，能有效的防止层间滑动。在这种情况下，锚固层不仅能保持自身的稳定性，而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。根据围岩性质和结构不同，锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。 二，锚杆支护的优缺点。 锚杆支护技术是集理念、理论、方法、软件、材料、机具、施工工艺、监测仪器和技术规范于一体的巷道支护成套技术创新体系。现在该技术已广泛应用于煤巷、岩巷、半煤岩巷、全煤巷道、冲击地压巷道、软岩巷道、深部动压巷道、无煤柱巷道、复合和松软破碎顶板等困难条件下的支护。 锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对巷道围岩强 度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之具有支护成本较低、成巷速度快、劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺、明显改善作业环境和安全生产条件等优点，