高碳硬线拉拔脆断原因分析
于同仁刘开升张步海
（马钢技术中心）
摘要高碳硬线盘条作为金属制品的原料，在深加工过程中容易出现脆断现象，这其中一条原因是盘条本身存在缺陷，另一原因是拉拔工艺存在缺陷，本文对脆断原因进行了分析，提出了改进措施。
关键词硬线脆断原因
Analyse of Drawing Brittle Breaking for High Carbon Wire Rod Yu Tongren Liu Kaisheng Zhang Buhai
Technology Cen ter of Ma’anshan Iron & Steel Co. Ltd
Abstract: As the material of the metal product, high carbon wire rod is easy to be broken in deep drawing process, one of the reasons is it defects on wire rod, the other is drawing isn’t proper. This article analyses the cause of the brittle broken, and some relative improvements are given out.
Key Words: hard wire rod, brittle, cause
1.前言
高碳硬线盘条作为金属制品的原料，通过深加工用于制造钢丝绳、预应力钢丝及钢绞线、电力用镀锌（铝包）钢丝及钢绞线、轮胎钢丝、弹簧钢丝等，其拉拔性能好坏直接影响着制品厂的使用和产品的性能，多年来国内外线材厂在研制优硬线产品时，一直在追求高的线材加工性能，也取得了不少的成果，使线材的拉拔性能得到了很大的提高，但生产的优硬线总会出现这样那样的问题，影响了制品厂的使用；另外，有些制品厂在加工过程中也存在一些问题，造成了拉拔脆断。
盘条本身缺陷主要是中心偏析、组织异常、裂纹（或折叠），深加工缺陷主要是润滑不良、拉丝模角度不对、前处理存在缺陷等。这些缺陷通过改进生产工艺，严格工艺操作，都是可以避免的。
2.拉拔脆断形态
杯锥状
高碳硬线盘条在深加工过程中，如果出现组织偏析、异常、氮含量超标及拉丝模角度偏大等等，常常出现杯锥状脆断。
高碳盘条中心偏析组织形态
偏析在线材内部局部出现，钢的局部成份与正常不同。碳偏析使局部含碳量超过共析点成分，连续冷却时会产生厚的网状渗碳体；锰偏析在冷却时易出现马氏体；硫对钢的热裂纹敏感性有突出的影响，当它大于%时，钢的延性有明显下降；磷会使钢的晶界脆性增加，裂纹敏感性增强。
图1为65钢盘条纵向截面金相组织，中心区域为细珠光体+网状渗碳体，中心碳偏析。
图2为80钢盘条金相组织，中心存在条带马氏体组织。
图1 65钢组织，硝酸酒精腐蚀，放大100倍图2 80钢组织，硝酸酒精腐蚀，500倍中心偏析盘条拉拔后人字形裂纹形态
中心偏析明显的线材在进行拉拔时，整体承受外力极不均匀，首先在心部形成多条裂纹，作为缺口很快导致杯锥状断裂。图3为70钢钢丝金相组织，中心组织为纯珠光体，中心碳偏析，拉拔后出现人字型裂纹。
图3 70钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍
拉丝模入口角度不对造成钢丝芯部产生人字形裂纹
图4为拉拔角度变化与可能引起锥断的界限值。线材在酸洗后进行磷化处理，采用甘油硬脂酸钙润滑，前部分实验为通常规定的条件，拉拔以拉断为限，后部分拉拔为多道次拉拔，道次拉拔量在大约10%，拉拔速度7m/min。在大角度拉拔时前几道有锥断发生，当拉拔角在14°以下时未出现锥断现象，图4中A为在30°拉拔角下进行多道次拉拔致断裂的结果。
图5为14°拉拔角时钢材的机械性能。一般在起始拉拔时钢材面缩率、延伸率都有恶化倾向，而当总的减面率达到60%左右时降低的延伸率得到恢复并趋于稳定。图中①～⑧是不同拉拔角时的拉拔结果。当采用拉拔角2α=32°时，即便总减面率小于60%拉拔，钢丝在2～4道也发生锥断。另一方面如⑦所示，当总减面率小于60%时，采用2α=14°拉拔角，当总减面率大于60%时，采用大拉拔角2α=30°拉拔，不会出现拉断现象，可以继续拉拔。
图4 加速拉断试验拉拔角与极限拉拔值的关系[1]（%C，φ，拉拔角2α=14°～32°）
图5 拉拔初期拉拔角与断线的关系[1]
（%C，φ，拉拔角2α=14°～32°）
表面裂纹
盘条缺陷
裂纹在线材中的分布是不连续的，它是以垂直于线材表面或与其表面呈一角度陷入线材,裂纹长度不一，通常呈直线形，偶尔，也与纵轴方向成一个角度或横跨纵轴,倾斜的纵向裂纹在靠近表面区内充满氧化皮，并且靠近心部焊合，裂纹的侧面伴随着脱碳。该类裂纹在深加工过程中，由于应力集中，线材将沿裂纹方向发生断裂。
拉拔横裂
横裂形态：第一种与钢丝轴向成一定角度，裂口呈搓衣板状裂纹；第二种是垂直于钢丝轴向的横裂，第三种是龟裂。
图6 65Mn钢丝横裂纹宏观形貌图7 65Mn钢丝横裂纹钢丝酸洗后宏观形貌
图6、7为φ 65Mn盘条拉拔到φ时，表面横裂纹宏观形貌，裂纹有规则的垂直于钢丝轴向，且该区域钢丝表面明显发亮，露出了发亮的金属基体，裂纹内没有夹杂，尾部变形明显，组织正常，为拉拔时润滑不良，钢丝与拉丝模直接摩擦所致。
润滑不良造成表面三角形裂纹
表面三角形裂纹断口形态为锥形断裂，裂纹发展示意图见图8。钢丝表面“爪型”缺陷的出现主要是拉拔时润滑不良造成的，另外，在拉拔和操作过程中，或在拉丝模出口未校准时，钢丝粗糙的表面上的刮削痕也可引起一排“爪型”缺陷。
图8导致钢丝断裂的爪型发展示意图[４]
3.产生原因及改进措施
中心偏析
偏析实质上是局部成分不均，是在结晶过程中发生的，为了抑制偏析，应以提高钢水结晶过程的冷却速度为核心手段，使结晶尽快完成，不使柱状晶发展。应该说，减少偏析最有力的手段是实行连铸，借助结晶器的间接水冷和二冷段的直接水冷，使冷却速度大大
提高，加之铸坯端面小，结晶能很快完成，偏析程度减至最小。
在连铸机上增设电磁搅拌装置，不但能进一步减轻偏析，还能阻碍疏松产生。
拉丝模角度
拉拔角是影响拉拔过程杯锥状脆断的重要因素，锥断是由于表层与近心部金属在拉拔方向上流动的不一致而在心部产生拉应力所造成的。
一次拉拔总减面率在60%左右时，钢丝的延伸率低且不稳定，此时选择正确的拉拔角非常重要，否则该阶段很可能出现拉断或形成锥断裂纹源。
此外，拉拔角越大，钢丝可能歪斜的程度就越大，会使表层发热，表层的面缩增加，相对与之接触处的心部塑性下降，也就是说，横截面中心与表层的硬度增大，造成锥断。控制轧制
控制轧制是在热轧过程中通过对金属加热制度、温度制度和变形制度的合理控制使热塑性变形与固态相变结合，获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制工艺。对中、高碳钢，低合金钢来说，采用控制轧制工艺主要是通过控制轧制工艺参数（合金元素、碳元素、微量元素、开轧和终轧温度等等）、细化变形奥氏体晶粒，经过奥氏体向铁素体和珠光体的转变，形成细化的铁素体晶粒和较为细小的珠光体球团，从而达到提高钢的强度、韧性和焊接性能的目的。
对于高碳硬线，不仅要求不能有网状渗碳体，而且制品企业均要求大规格线材能不经热处理，直接进行高速连续大压缩比拉拔。因此，除了钢质外，还要求大规格高碳线材应是索氏体化组织。索氏体片层间距小（～微米）且规整。
裂纹
从炼钢到产品轧制出厂的整个生产过程中的任何一环节，都有可能发现产生热轧线材裂纹的原因。在熔炼车间，这些原因包括在浇注和钢锭凝固过程中出现的缺陷如应力裂纹、钢锭皮下气泡、铸模缺陷造成钢锭表面结疤和粗大凹痕。在轧制过程中，随着急剧的轧制变形，如果轧辊孔型不合适，轧辊表面过多的磨损甚至损坏，前面粗轧道次的导卫划痕，大块氧化皮被轧入线材以及半成品的粗劣修整等所有的这些缺陷都会产生裂纹。
在深加工过程产生缺陷的原因有：润滑不良使钢丝与盘条直接摩擦、时效时间不够或过酸洗（氢脆）造成钢丝表面产生横裂纹；氧化皮去除不净，拉拔时氧化皮和基体不能同时进行均匀变形，造成拉拔后的钢丝表面存在微裂纹。
目前，高碳硬线盘条的生产主要以连铸、高速线材轧制为主，稳定操作工艺基本可以消除裂纹缺陷，特别是头尾剪切要干净；高碳硬线明显存在时效现象，用户应在时效后使用、酸洗干净且不过酸洗、润滑剂润滑性能优良可避免裂纹的出现。
“爪型”裂纹
将“爪型”缺陷控制到最小程度的建议：若钢丝表面有小“爪型”的迹象，首先考虑改进润滑。如硬脂酸钙比硬脂酸钠更可导致较少的“爪型”。
4.结语
原因
①高碳硬线杯锥状脆断主要原因是中心偏析、氮含量超标、拉丝模角度偏大。
②高碳硬线拉拔横裂纹、“爪型”裂纹主要原因是润滑不良、时效不够、氧化皮去除不净、过酸洗（氢脆）、拉丝模破碎以及盘条表面成分偏析。
改进措施
①优化连铸工艺：过热度、比水量、拉速控制在合适范围，如低过热度、小比水量、低拉速等。结晶器电磁搅拌。保证组织均匀。
②控轧控冷，冷却速度大于10℃/S。盘条头尾剪切干净。保证不出现异常组织。
③保证润滑剂润滑质量、优化酸洗工艺，将氧化皮去除干净且不过酸洗、时效后拉拔，避免出现裂纹。
④拉丝模角度控制在14°，避免出现人字形裂纹。
参考文献
１.（日）浅川基男等. 高碳钢线材的拉拔性能及强度. 唐钢科技. １９９７，４：４０～４８
２. 马钢钢研所（翻译资料）. 线棒材缺陷１９９５，５
３. 邢献强. 冷拔钢丝表面裂纹形态及成因. 钢铁，１９９８，３３（３）：５１～５４
４. 沈从群译“ＷｉｒｅＪｏｕｒｎａｌ”.钢丝断裂机理
防止顶板锚杆、锚索破断技术 措施(标准版) 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-0403
防止顶板锚杆、锚索破断技术措施(标准 版) 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚索产生了一定的腐蚀。到工作面回采时，由于受到采动影响，巷道压力增大，煤层部分离层严重，当煤层与岩石顶板之间产生错位时，将使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工角度不合理造成在张拉过程中托盘不能垂直锚杆、锚索张拉，导致锚杆、锚索与托盘形成角度，在顶板压力较大时，顶部岩体发生位移，使托盘和锚杆、锚索角度增加，造成托盘对其施加了剪切力，导致其破断。 二、断锚杆、锚索防护措施 1、对于人员流动比较大的锚网索巷道，及巷道内人行道顶板下
沉严重地段顶板所有锚杆头、锚索头采用8#电镀锌丝在顶板网片上绑扎牢固、拧紧。 2、对于综采工作面上下端头顶板锚（杆）索外露部分全部采用8#铁丝绑扎到顶部金属网上。 3、井下现有的工钢梁锚索支护，发现有一头断开且没有补打锚索之前，必须用双股8#电镀锌丝将工钢梁在顶板网片上绑扎牢固。 4、施工锚杆、锚索时，要严格把关，保证施工质量，同时在张拉前，必须将托盘与顶板紧贴住，如顶板不平时要将顶板找平，使托盘在张拉后与锚杆、锚索基本垂直，避免受到托盘的剪切应力，保证使用强度。 5、加大巡检力度。各施工区队所辖巷道，由单位跟班队长或技术人员负责对锚网索支护巷道进行不定期检查，发现断锚杆、锚索及时汇报区队值班队长进行二次补强。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改
［基金项目］国家自然科学基金(U1261211)；中国煤炭科工集团科技创新基金项目(2013MS010)；天地科技股份有限公司青年创新基金项目（KJ-2015-TDKC-08） ［作者简介］石垚（1990-），男，黑龙江绥化人，在读硕士研究生。 煤矿预应力锚索破断原因分析及对策 石垚1,2，林健1,2，王正胜1,2，杨景贺1,2 (1.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京100013;2.煤炭科学研究总院 开采设计研究分院,北京100013) 摘 要：针对复杂困难条件下煤矿巷道支护锚索普遍存在的破断问题，通过实验室试验和现场巷道顶板煤岩层变形规律验证了锚索破断的原因并提出了针对性解决措施。研究结果表明，井下锚索破断主要有2种形式：锚索锁具附近破断和锚索中部破断。锚索锁具附近破断的原因主要是锚索工作过程中与巷道岩面垂线夹角过大造成锚索受到拉-弯-剪复合应力作用所致；锚索中部破断主要是由于顶板岩层强烈错动导致锚索在受到较大拉应力情况下受岩层弯曲错动剪切所致。针对锚索的不同破坏形式，建议采取垂直岩面布置锚索、选择延伸率较大和屈强比较低的1×19股锚索、减小锚索长度、增加锚杆锚索预紧力的方法来解决锚索破断问题。 关键词：煤矿巷道；锚索；破断；原因分析；对策 Crack causes analysis and countermeasures on small aperture prestressed anchor cables in coal mine roadway SHI Yao 1,2，LIN Jian 1,2，W ANG Zhengsheng 1,2，YANG Jinghe 1,2 (1. Coal Mining and Designing Department, Tiandi Science and Technology Co. ,Ltd. ,Beijing 100013,China;2. Coal Mining and Designing Branch, China Coal Research Institute, Beijing 100013,China) Abstract: Aiming at the crack problem of the anchor cable under condition of difficult and complicated coal mine roadway, laboratory tests and deformation laws of roadway roof were adopted to prove the crack cause of anchor cable and some solutions were proposed. The results show that the anchor cable has two crack forms, one cracks near the anchor rigging another cracks at the central of cable. The main reason of cracking near the anchor cable rigging is that the combined tension-bend-shear stress caused by the large angle between cable axis and roadway surface normal act on anchor cable. The main reason of cracking at the central of cable is that tension-shear stress caused by roof strata sever dislocation act on anchor cable. To solve different cable crack issues, this paper propose to choose large elongation and yield ratio 1×19 type cable, reduce anchor cable length, increase cable prestress, the anchor cable axis should vertical roadway surface. Key words: coal mine roadway; anchor cable; crack; causes analysis; countermeasure 锚杆锚索支护技术作为煤矿巷道支护的一种主要形式，在国内外煤矿巷道支护得到广泛应用。随着我国煤矿开采深度的增加、开采区域的不断扩展、地质条件的不断复杂化，锚索的使用数量呈逐年剧增趋势，甚至有些巷道采用全锚索支护形式[1-3]。尽管锚索在复杂困难巷道（如高应力巷道、软岩巷道、沿空留巷、小煤柱护巷、受多次动压影响巷道等）支护中发挥了重要作用，甚至在某种程度上成为困难巷道不可或缺的支护方式，但在困难巷道锚索的使用过程中均出现了不同程度的锚索破断问题，造成巷道围岩的急剧变形和破坏，严重的还造成人身伤亡事故。 关于煤矿巷道支护中锚索破断的问题，国内一些学者和工程技术人员也进行了一些研究和探讨。张占春等[4]分析了综放煤巷顶板锚索破断机理，提出适当增大锚索强度、支护密度、施加适当的预紧力及开发延伸率较大的新型高强度锚索来解决锚索破断问题；王强[5]指出顶板淋水、渗水对锚杆锚索支护效果造成了较大的影响，寻找合理的锚索防锈技术，可有效解决锚索破断问题。何炳银[6]指出锚索破断的原因主要为锚索的制造质量存在缺陷、锚索的工作方式不当、顶板离层或断裂使锚索产生剪切破坏，提出通过提高锚索的制造质量、增加锚索的让压性、适当延迟张紧锚索、适当释放顶岩层
解决方案编号：YTO-FS-PD689 防止锚索破断技术措施通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
防止锚索破断技术措施通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式，在煤矿巷道中已得到广泛应用，但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性，断锚、断索现象时有发生，对安全生产及人员生命构成威胁。通过分析施工巷道断锚、断索原因，制定相应的安全防范措施如下。 一、工作面煤层情况概述 1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区西翼。采用倾向长壁综合机械化一次性采全高推进。机采高度2.4-2.6m，煤层底板标高1150～1400m，煤层倾角平均12°，煤层结构简单，普氏硬度系数f=2.5～4，煤质较硬。工作面平均煤厚2.39m，走向长183m，倾斜长1760m （初期未采前的可采长度），煤层顶板为稳定的石灰岩层，层厚6.75m ，局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层（伪顶），底板为2.2m厚的深灰色泥岩或炭质泥岩，较硬。 附：1212综采工作面综合柱状图。 二、巷道断面及支护参数设计 1、1212工作面两顺槽均沿煤层掘进，断面形状为矩
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印记为M622、5C522的锚杆大多为超载拉断，断口直径缩明显。 表2 成庄锚杆力学性能检测 明显的屈服点，仅作参考。 表3 成庄锚杆材料冲击功检测
注：机械工业通用零部件产品质量监督检测中心检测 断裂锚杆分析：来样12根断裂锚杆的样品按断裂特征可分成脆断和过载拉断两类。 脆断锚杆：脆断锚杆的杆体印记为SJ5 。各锚杆均在不同部位受到侧向载荷，发生弯曲，最后在轴向拉力和侧向弯矩的的复合作用下断裂。 断口没有径缩，见表1中编号为2、3、4、5、6、8、12样品的检测记录。断口特征为脆断，见相片6。 将发生脆断的锚杆材料做材料力学性质检验，结果见表2。检验结果表明材料SJ5-1、SJ5-2的抗拉强度符合500号锚杆钢的强度标准，SJ5-1的径缩很小，是典型的脆断，见相片3。 过载拉断锚杆：过载拉断锚杆的杆体有M622和5C522两种印记。断锚杆残段较直，弯曲不明显，见相片4。应在较大的轴向拉力下断裂。 断口径缩明显，见表1中编号为1、7、9、10、11样品的检测记录。断口特征为塑性破坏，见相片5。 将发生塑性断裂的锚杆材料作材料力学性质检验，结果见表2。检验结果表明材料5C522的抗拉强度符合500号锚杆钢的标准，其直径由φ22维至φ15，是典型的塑性断裂。试件断口见相片2。 注：由于检验的是用过的残断锚杆，拉伸检验中锚杆没有明显的屈服点，其拉伸率也不一定准确。 相片 1 锚杆脆性断口相片2 锚杆塑性断口 相片3 断裂锚杆相片4 弯曲较大的断裂锚杆 相片5 有径缩锚杆的断口相片6 脆断锚杆的断口
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锚杆设置自由段的原因分析 我们知道，在变形控制较严格的部位使用预应力锚杆(索)时，一般要设置自由段，具体构造如下： 但也经常碰到施工单位在施工时将自由段取消，进行全长锚固，以为这样对锚杆受力更有利。其实这样做改变了原设计的受力，不一定是安全的做法。那锚杆的自由段有啥作用呢？我们先看看规范是怎么说的： 《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB 50086-2015第11.2.3条：“抗浮锚杆长度应满足锚杆设计拉力及整体抗浮稳定要求，预应力抗浮锚杆自由杆体长度不宜小于5m，锚杆间距不宜小于1.5m。”其条文说明解释为：“锚杆自由段长度的要求，一方面是为了保证整体稳定要求，另一方面是防止锚头的微小位移引起的预应力的急剧变化。” 《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013第8.4.1 条：“锚杆总长度应为锚固段、自由段和外锚头的长度之
和，并应符合下列规定：锚杆自由段长度应为外锚头到潜在滑裂面的长度；预应力锚杆自由段长度应不小于5.0m，且应超过潜在滑裂面1.5m；” 《岩土锚杆索技术规程》CECS22:2005第7.6.2条条文说明：“若锚杆自由段长度过短，则对锚杆施加初始预应力后，锚杆的弹性位移较小，一旦锚头出现松动等情况，可能会造成较大的预应力损失。” 从上面规范中的规定可以看出，设置自由段的原因有三个： 1、为了减少预应力损失。锚杆张拉时是自由段的钢筋或钢绞线产生弹性变形，锚杆自由段长度越长，预应力损失越小，锚杆拉力越稳定。自由段长度过小或没有自由段，锚杆张拉锁定后的弹性伸长较小，锚具变形、预应力筋回缩等因素引起的预应力损失较大。足够长的杆体自由段也可防止由于地层位移增大而引起传递荷载的显著增大。 2、为了将拉力传递到锚固体内。如果自由段长度过小或没有自由段，使得一部分锚固段处于滑裂面内主动区，在基坑开挖过程中，当坑壁在主动土压力作用下出现变形时，主动区内的锚固段将产生向基坑内方向的摩阻力，削弱了锚固效果，所以破坏面处的抗力是很小的或有限的。只有当锚杆锚固段离潜在破坏面足够的远，才能有效发挥锚杆的抗力作用和保证地层开挖面与滑裂面 间有足够的压应力区。
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防止顶板锚杆、锚索破断技术措施(最新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚索产生了一定的腐蚀。到工作面回采时，由于受到采动影响，巷道压力增大，煤层部分离层严重，当煤层与岩石顶板之间产生错位时，将使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工角度不合理造成在张拉过程中托盘不能垂直锚杆、锚索张拉，导致锚杆、锚索与托盘形成角度，在顶板压力较大时，顶部岩体发生位移，使托盘和锚杆、锚索角度增加，造成托盘对其施加了剪切力，导致其破断。 二、断锚杆、锚索防护措施 1、对于人员流动比较大的锚网索巷道，及巷道内人行道顶板下沉严重地段顶板所有锚杆头、锚索头采用8#电镀锌丝在顶板网片上绑扎牢固、拧紧。 2、对于综采工作面上下端头顶板锚（杆）索外露部分全部采用8#
文件编号：TP-AR-L2454 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 锚杆(索)支护巷道要有防止破断的安全技术措施正 式样本
锚杆(索)支护巷道要有防止破断的安全技术措施正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支 护方式，在煤矿巷道中已得到广泛应用，但由于煤矿 井下地质条件的复杂性和多变性，断锚、断索现象时 有发生，对安全生产及人员生命构成威胁。通过分析 施工巷道断锚、断索原因，制定相应的安全防范措施 如下。 一、工作面煤层情况概述 1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区 西翼。采用倾向长壁综合机械化一次性采全高推进。 机采高度2.4-2.6m，煤层底板标高1150～1400m，煤
层倾角平均12°，煤层结构简单，普氏硬度系数 f=2.5～4，煤质较硬。工作面平均煤厚2.39m，走向长183m，倾斜长1760m（初期未采前的可采长度），煤层顶板为稳定的石灰岩层，层厚6.75m ，局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层（伪顶），底板为2.2m 厚的深灰色泥岩或炭质泥岩，较硬。 附：1212综采工作面综合柱状图。 二、巷道断面及支护参数设计 1、1212工作面两顺槽均沿煤层掘进，断面形状为矩形，净宽4.0m，净高2.4m，净断面积9.6m2。 2、顶板采用锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部采用金属网联合支护。顶锚杆布置每排3根，排距1500mm，间距1500mm，规格为Φ20×2000mm 左旋螺纹钢树脂锚杆，采用ZK2360树脂药卷锚固，锚固长度1200mm。顶锚杆安设角度全部呈垂直角，且距离
防止锚索破断技术措施锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式，在煤矿巷 道中已得到广泛应用，但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性，断锚、断索现象时有发生，对安全生产及人员生命构成威胁。通过 分析施工巷道断锚、断索原因，制定相应的安全防范措施如下。 一、工作面煤层情况概述 1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区西翼。采用倾向长壁 综合机械化一次性采全高推进。机采高度2.4-2.6m，煤层底板标高1150～1400m，煤层倾角平均12°，煤层结构简单，普氏硬度系数 f=2.5～4，煤质较硬。工作面平均煤厚2.39m，走向长183m，倾斜 长1760m（初期未采前的可采长度），煤层顶板为稳定的石灰岩层，层厚6.75m，局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层（伪顶），底板为2.2m 厚的深灰色泥岩或炭质泥岩，较硬。 附：1212综采工作面综合柱状图。 二、巷道断面及支护参数设计
1、1212工作面两顺槽均沿煤层掘进，断面形状为矩形，净宽 4.0m，净高2.4m，净断面积9.6m2。 2、顶板采用锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部采用金属网联合支护。顶锚杆布置每排3根，排距1500mm，间距1500mm，规格为 Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，采用ZK2360树脂药卷锚固，锚固长度1200mm。顶锚杆安设角度全部呈垂直角，且距离巷帮达 300mm，锚索选择在顶板锚梁中间垂直布置。钢筋梯子托梁采用 Φ18mm圆钢制作，全宽50mm，长度3.6m。局部“小青顶地段”采用6mm钢筋焊接而成的方形钢筋网，长2.0m，宽1.0m（网孔为 110×110mm）。 3、补强锚索在“小青顶地段”或构造带打设，每隔1.0m或小于 1.0m布置一根，打在两排锚杆正中，与巷道两帮距离相符。锚索规 格为Φ17.8×6000mm或Φ17.8×4000mm，锚固方式为端头锚固，采用二卷树脂药卷，分别为ZK2360一卷，CK2335一卷，锚固长度为1200mm。
成庄矿高强度螺纹钢锚杆 破断原因分析 天地科技股份有限公司开采设计事业部 二零一零年十二月 目录 1 前言...................................................................... 2 实验室检测................................................................. 2.1 实验室检测结果....................................................... 2.2检测结果分析 ......................................................... 3 不同受力状态下锚杆变形与破坏的实验室试验................................... 3.1 试验条件............................................................. 3.2 试验结果............................................................. 4 锚杆破断原因的理论分析.................................................... 4.1 球面自锁............................................................. 4.2 球面回转中心位置对锚杆断裂的影响..................................... 4.3 托盘与球垫之间的球面接触面积过小..................................... 5 锚杆破断的主要原因总结..................................................... 6 解决的途径.................................................................
防止顶板锚杆、锚索破断技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
防止顶板锚杆、锚索破断技术措施示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚索产生了一 定的腐蚀。到工作面回采时，由于受到采动影响，巷道压 力增大，煤层部分离层严重，当煤层与岩石顶板之间产生 错位时，将使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚 杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工角度不合理 造成在张拉过程中托盘不能垂直锚杆、锚索张拉，导致锚 杆、锚索与托盘形成角度，在顶板压力较大时，顶部岩体 发生位移，使托盘和锚杆、锚索角度增加，造成托盘对其 施加了剪切力，导致其破断。
二、断锚杆、锚索防护措施 1、对于人员流动比较大的锚网索巷道，及巷道内人行道顶板下沉严重地段顶板所有锚杆头、锚索头采用8#电镀锌丝在顶板网片上绑扎牢固、拧紧。 2、对于综采工作面上下端头顶板锚（杆）索外露部分全部采用8#铁丝绑扎到顶部金属网上。 3、井下现有的工钢梁锚索支护，发现有一头断开且没有补打锚索之前，必须用双股8#电镀锌丝将工钢梁在顶板网片上绑扎牢固。 4、施工锚杆、锚索时，要严格把关，保证施工质量，同时在张拉前，必须将托盘与顶板紧贴住，如顶板不平时要将顶板找平，使托盘在张拉后与锚杆、锚索基本垂直，避免受到托盘的剪切应力，保证使用强度。 5、加大巡检力度。各施工区队所辖巷道，由单位跟班
YF-ED-J3879 可按资料类型定义编号 防止顶板锚杆、锚索破断技术措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
防止顶板锚杆、锚索破断技术措 施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚 索产生了一定的腐蚀。到工作面回采时，由于 受到采动影响，巷道压力增大，煤层部分离层 严重，当煤层与岩石顶板之间产生错位时，将 使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚 杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工 角度不合理造成在张拉过程中托盘不能垂直锚 杆、锚索张拉，导致锚杆、锚索与托盘形成角
度，在顶板压力较大时，顶部岩体发生位移，使托盘和锚杆、锚索角度增加，造成托盘对其施加了剪切力，导致其破断。 二、断锚杆、锚索防护措施 1、对于人员流动比较大的锚网索巷道，及巷道内人行道顶板下沉严重地段顶板所有锚杆头、锚索头采用8#电镀锌丝在顶板网片上绑扎牢固、拧紧。 2、对于综采工作面上下端头顶板锚（杆）索外露部分全部采用8#铁丝绑扎到顶部金属网上。 3、井下现有的工钢梁锚索支护，发现有一头断开且没有补打锚索之前，必须用双股8#电镀锌丝将工钢梁在顶板网片上绑扎牢固。 4、施工锚杆、锚索时，要严格把关，保证
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 防止顶板锚杆、锚索破断技术措 施(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
防止顶板锚杆、锚索破断技术措施(新版) 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚索产生了一定的腐蚀。到工作面回采时，由于受到采动影响，巷道压力增大，煤层部分离层严重，当煤层与岩石顶板之间产生错位时，将使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工角度不合理造成在张拉过程中托盘不能垂直锚杆、锚索张拉，导致锚杆、锚索与托盘形成角度，在顶板压力较大时，顶部岩体发生位移，使托盘和锚杆、锚索角度增加，造成托盘对其施加了剪切力，导致其破断。 二、断锚杆、锚索防护措施 1、对于人员流动比较大的锚网索巷道，及巷道内人行道顶板下沉严重地段顶板所有锚杆头、锚索头采用8#电镀锌丝在顶板网片上
绑扎牢固、拧紧。 2、对于综采工作面上下端头顶板锚（杆）索外露部分全部采用8#铁丝绑扎到顶部金属网上。 3、井下现有的工钢梁锚索支护，发现有一头断开且没有补打锚索之前，必须用双股8#电镀锌丝将工钢梁在顶板网片上绑扎牢固。 4、施工锚杆、锚索时，要严格把关，保证施工质量，同时在张拉前，必须将托盘与顶板紧贴住，如顶板不平时要将顶板找平，使托盘在张拉后与锚杆、锚索基本垂直，避免受到托盘的剪切应力，保证使用强度。 5、加大巡检力度。各施工区队所辖巷道，由单位跟班队长或技术人员负责对锚网索支护巷道进行不定期检查，发现断锚杆、锚索及时汇报区队值班队长进行二次补强。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.锚杆(索)支护巷道要有防止破断的安全技术措施正 式版
锚杆(索)支护巷道要有防止破断的安 全技术措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式，在煤矿巷道中已得到广泛应用，但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性，断锚、断索现象时有发生，对安全生产及人员生命构成威胁。通过分析施工巷道断锚、断索原因，制定相应的安全防范措施如下。 一、工作面煤层情况概述 1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区西翼。采用倾向长壁综合机械化一次性采全高推进。机采高度2.4- 2.6m，煤层底板标高1150～1400m，煤层倾
角平均12°，煤层结构简单，普氏硬度系数f=2.5～4，煤质较硬。工作面平均煤厚2.39m，走向长183m，倾斜长1760m（初期未采前的可采长度），煤层顶板为稳定的石灰岩层，层厚6.75m ，局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层（伪顶），底板为2.2m厚的深灰色泥岩或炭质泥岩，较硬。 附：1212综采工作面综合柱状图。 二、巷道断面及支护参数设计 1、1212工作面两顺槽均沿煤层掘进，断面形状为矩形，净宽4.0m，净高2.4m，净断面积9.6m2。 2、顶板采用锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部采用金属网联合支护。顶锚杆布置每排3根，排距1500mm，间距1500mm，
内部编号：AN-QP-HT222 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 防止顶板锚杆、锚索破断技术措施通 用范本
防止顶板锚杆、锚索破断技术措施通用 范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 一、断锚杆、锚索原因分析 1、巷道掘进期间，顶板的淋水对锚杆、锚索产生了一定的腐蚀。到工作面回采时，由于受到采动影响，巷道压力增大，煤层部分离层严重，当煤层与岩石顶板之间产生错位时，将使锚杆、锚索受到的剪切力明显增大，造成锚杆、锚索承受较大拉应力被剪切破断。 2、由于顶板岩层不平或锚杆、锚索的施工角度不合理造成在张拉过程中托盘不能垂直锚杆、锚索张拉，导致锚杆、锚索与托盘形成角度，在顶板压力较大时，顶部岩体发生位移，
气动锚杆钻机常见故障分析及排除我矿使用的M Q T 系列气动锚杆钻机，有旋转机构、推进机构、和操作机 构三部分组成，主要包括：齿轮箱、马达、机头、气腿、控制臂、水室、消声器等元件。其工作原理：钻机以压缩空气为动力，分别通过马达阀、气阀，控制马达的回转和支腿的伸缩。打开马达阀，压缩空气驱动齿轮旋转，经减速后驱动主轴旋转，进而带动钻头工作。 2、气动锚杆钻机常见故障原因分析与排除 根据现场观察分析，气动锚杆钻机常见故障现象有：(1)马达动力不足，又异常噪音；(2)支腿推力不足；(3 )支腿回落速度慢；(4)钻孔速度慢：(5)水流量不足。2．1造成马达动力不足的原因分析与故障排除(1)气压低，气量小，气压应在0．4—0．65M Pa。检查供气阀门是否完全打开，应完全打开供气阀门。检查供气软管是否损坏：若损坏应该更换供水软管；进气软管过长，缩短进气软管的长度；进气管直径偏小，增大进气管的直 径。空气压缩机工作不正常，解决其问题使其正常工作。减压阀没有处于关闭位置，关闭减压阀。接头处漏风，拧紧接头，保证接头处良好。油杯堵塞，清洗油杯消除故障。轴承损坏， 更换轴承。马达减速箱内有杂物，取出杂物。(2)过滤网堵塞：拆开过滤器，清洗过滤网。 (3)消音器堵塞 润滑油过量，拆开并清洗过滤器，调节供油量。消音器冻结，取出并清洗，建议采用防冻润滑油。 (4)扳手压不到位，检查马达阀，如不能完全打开，更换新阀。 (5)-- 通轴处漏风，检查“O ”型圈，更换损坏的“0 ”型圈。 2．2 造成支腿推力不足的原因分析与故障排除 (1)气压低，建议使用0．4．0．65M Pa 的气压。 (2)调解杆不到位，调整到合适位置。 (3)支腿密封件损坏，更换新密封件。 (4)支腿控制阀漏气，更换损坏“0 ”型圈。 (5)进气过滤器堵塞，检查并清洗。 (6)支腿损坏，更换损坏支腿。 (7)支腿内油污太多，阻力过大；清洗支腿，适量润滑，减小阻力。 2．3 造成支腿回落速度慢的原因分析与故障排除 (1)排气阀堵塞，清洗排气阀。 (2)支腿密封件损坏，检查并更新。 (3)气缸内进入灰尘，要清洗盖检查防尘圈是否损坏，如果损坏，要立即更换。 (4)支腿内油污太多，阻力过大；清洗支腿，适量润滑，减小阻力。 2．4 造成钻孔速度慢的原因分析与故障排除 (1)钻杆与钻头。 检查钻杆是否弯曲，若弯曲应修复成直的再使用。检查钻头规格是否正确，要使