锚杆(索)(含杆体、锚固剂)

隧道锚杆施工一、概述1.锚杆定义与分类（1）锚杆定义锚杆是指在岩土体内部钻孔中，用黏结剂（如水泥砂浆、锚固剂、水玻璃双液浆等）将钢筋（或其他杆材）与岩土体黏结成一个整体，对岩体起支承、加固、提高层间摩阻力且形成“组合梁”和悬吊的作用，是将岩土体因工程改变而产生的重新分布力传至稳定结构物或岩土层的一种构件。

当采用钢绞线或高强钢丝束做杆体材料时，也可称为锚索。

（2）锚杆分类目前国内外使用锚杆种类已达数百种，其称谓各不相同。

按锚固形式可划分为全长黏结型锚杆、端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆和其他类型锚杆；按受力状态可划分为非张拉型锚杆和张拉型锚杆，张拉型锚杆又分为张拉锚杆和预应力锚杆。

①全长黏结型锚杆。

全长黏结型锚杆分为树脂锚杆和砂浆锚杆。

②端头锚固型锚杆。

端头锚固型锚杆分为机械锚固型锚杆和黏结锚固型锚杆。

机械锚固型锚杆分为楔缝式锚杆、倒楔式锚杆和胀壳式锚杆；黏结锚固型锚杆分为水泥砂浆锚杆、快硬水泥卷锚杆和树脂锚杆。

③摩擦型锚杆。

摩擦型锚杆分为缝管式锚杆和楔管式锚杆。

④其他类型锚杆其他类型锚杆包括屈服锚杆、可回收式锚杆、自进式锚杆、土中打入式锚杆等。

2.锚杆特点岩土锚固技术是通过埋设在岩土体中的锚杆，将结构物与岩土体紧紧地联锁在一起，依赖锚杆与岩土体的抗剪强度传递结构物的拉力或使岩土体自身得到加固，以保持结构物和岩土体的稳定。

与完全依靠自身强度、重力而使结构物保持稳定的传统方法相比较，岩土锚固技术尤其是预应力锚固技术具有以下特点。

①在岩土体开挖后，能较快提供支护力，有利于保护岩体的固有强度，阻止岩土体的进一步扰动，控制岩土体变形的发展，提高施工过程的安全性。

②提高岩土体软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善岩土体的其他力学性能。

③改善岩土体的应力状态，使其向有利于稳定的方向转化。

④锚杆的作用部位、方向、结构参数、密度和施作时机可以根据需要方便地设定和调整，能以最小的支护力，获得最佳的稳定效果。

⑤将结构物与岩土体紧密地联锁在一起，形成共同工作的体系。

锚杆（索）支护规范及检测管理规定为进一步加强山西保利裕丰煤业有限公司锚杆（索）支护管理，规范锚杆（索）施工，提高锚杆（索）支护工程质量，根据我矿实际情况，制定裕丰公司锚杆（索）支护管理规定如下：一、锚杆（索）支护现场管理（一）锚杆（索）支护作业必须严格按工作面作业规程的有关规定进行施工。

（二）作业规程中必须明确规定锚杆（锚索）的安装质量、锚固力、预紧扭矩、间排距、锚杆孔角度、外露长度、孔深及材料的规格尺寸等。

（三）锚杆距顶底板、两帮超过0.5米时，必须采取补打锚杆（锚索）或其他支护措施进行补强。

（四）对于巷道交叉点、过断层等特殊地点，其加强支护的范围应延伸至巷道正常段起点5米以上。

（五）锚杆安装前，应检查树脂锚固剂性状。

严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。

（六）安装时必须边搅拌边将锚杆推进至孔底，严禁先推进后搅拌。

（七）井下运输、存放树脂锚固剂应注意避免受压、受折、受热，严禁坐树脂锚固剂。

已破损或废弃的树脂锚固剂要带出地面挖坑掩埋或采用其他方式妥善处理，严禁混入煤流系统中。

（八）对于断层破碎带、煤层松软区、地质构造变化带、地应力异常区、动压影响区等围岩支护条件复杂区域，必须及时编制安全技术措施调整支护方式，选择加密锚杆、全长锚固、锚索补强、点柱、架棚及锚架联合支护等强化支护措施。

（九）锚杆（索）支护作业场所必须备有5～10架备用棚及其它材料，以备改变支护方式和抢险之需。

（十）对锚杆（索）支护巷道应进行定期检查。

发现顶板、煤帮失效的锚杆应及时补打，对松动的螺母应及时紧固。

（十一）锚杆(索)支护巷道，当班掘出，当班应打好锚杆，顶板有效支护距迎头最大空顶距离不超过200mm，且临时支护距离必须符合作业规程规定,锚索滞后、帮锚滞后距离要符合作业规程规定。

（十二）严禁将锚杆（索）乱堆乱放，必须上架或吊挂管理；存放运输要保证锚杆（索）干净、无锈，以免影响锚固力；安装锚索使用锚索钻机带专用夹具搅拌器安装，张拉锚索应在锚固剂搅拌均匀1小时后进行。

隧道施工锚杆（索）一、锚杆（索）的作用和种类1.锚杆（索）的作用锚杆（索）是用金属或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆（索）状构件，它是使用某些机械装置或黏结介质，通过一定的施工操作，安设在隧道及地下工程的围岩中，利用锚杆（索）的灌浆黏结作用和拉结作用，增强围岩的强度和抗变形能力，从而提高围岩的自稳能力，实现围岩加固的工程措施。

锚杆（索）支护作为一种常规的支护手段，它在技术、经济方面的优越性和对多种不同地质条件的适应性，使其在建筑领域尤其是在地下工程中得到了广泛应用和迅速发展。

2.锚杆的种类（1）按锚杆对围岩加固的区域来分，可分为系统锚杆、局部锚杆和超前锚杆三种。

系统锚杆强调的是联合作用，即群锚效应；局部锚杆强调的是对围岩的局部加固作用；超前锚杆强调的是支护的超前性。

（2）按在岩体中的锚固形式来分，锚杆可分为以下几种：①全长黏结式；②端头锚固式；③混合式。

二、普通（或早强）水泥砂浆锚杆（锚管）1.构造组成普通水泥砂浆锚杆，是以普通水泥砂浆作为黏结剂的全长黏结式锚杆，因其安装工艺简单，锚固效果好，安装质量易于保证，是隧道工程中常用的锚杆。

设计要求：Ⅲ级以上围岩，锚杆抗拔力不小于80 kN；Ⅳ、Ⅴ级围岩，锚杆抗拔力不小于100 kN。

2.设计、施工要点（1）杆体材料宜用HRB335钢筋，较少采用HBP235钢筋，直径以14～22 mm 为宜，长度为3.5 m，为增加锚固力，杆体内端可劈口叉开。

（2）水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3 mm，并过筛。

（3）砂浆强度等级不低于M20；水泥、砂、水的配合比一般为1∶（1～1.5）∶（0.45～0.5）。

（4）钻孔应符合下列要求：孔径应与杆径配合，一般孔径比杆径大15 mm，采用先插杆体后注浆施工时，孔径应比先注浆后插杆体施工的孔径要大一些，这主要是考虑到注浆管和排气管占用了部分空间。

孔位允许偏差为±（15～20）mm；孔深允许偏差为±50 mm。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
锚杆种类和锚固力
锚杆是锚固在岩体内维护围岩稳定的杆状结构物。

对地下工程的围岩以锚杆作为支护系统的主要构件，就形成锚杆支护系统。

单体锚杆主要由锚头（锚固段）、杆体、锚尾（外锚头）、托盘等部件组成。

1．锚杆的分类
①机械锚固式锚杆包括胀壳式锚杆、倒楔式锚杆、楔缝式锚杆。

②粘结锚固式锚杆包括树脂锚杆、快硬水泥卷锚杆、水泥砂浆锚杆。

③摩擦锚固式锚杆包括缝管式锚杆、水胀式管状锚杆等。

按杆体锚固段长短可分为端头锚固、全长锚固和加长锚固。

按锚杆杆体的工作特性分为刚性锚杆、有限可拉伸及可拉伸锚杆。

按锚杆作用特点可分为主动式锚杆和被动式锚杆。

按制造锚杆杆体的材料可以划分出木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、（钢筋）混凝土锚杆以及聚酯锚杆等。

2．锚杆的锚固力
锚杆支护通过锚入围岩内部的杆体，改变围岩本身的力学状态。

它的受力状况以及它对围岩的作用方式比棚式支架复杂得多。

国标GBJ86-85 将锚固力定义为锚杆对围岩的约束力。

（1）根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力
①托锚力：托锚力包括安装锚杆时，通过拧紧螺母产生的锚杆托板对围岩的预紧力，水胀式管状锚杆杆体纵向收缩，使托盘对围岩产生预紧力；以及锚杆托板阻止围岩向巷道内位移时，对围岩施加的径向支护力。

②粘锚力：粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体，由于围岩深部与浅部变形的差异，锚杆通过粘结剂对围岩施加粘结力来抑制围岩变形。

粘锚力就是锚杆杆体。

你经常见到的锚杆、锚索、土钉、锚管、钢花管.....都是什么东西？定义锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。

当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002锚索：当锚杆杆体采用高强钢绞线制作的时候可称之为锚索。

土层锚杆：锚固于土层中的锚杆。

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002系统锚杆：为保证边坡整体稳定，在坡体上按一定格式设置的锚杆群。

《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002为使围岩整体稳定，在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001锚固：利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。

《岩土工程基本术语标准》GB/T50279-98锚杆挡墙：用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定，支挡土体的挡墙。

《岩土工程基本术语标准》GB/T50279-98土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。

《岩土工程治理手册》林宗元注编，2005年10月第1版土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆（部份类似于全长粘结型锚杆），分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。

《岩土锚固技术手册》闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。

其后二个参与了《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001的编写。

锚管：当土钉杆体采用钢花管（就是钢管上面钻出几个注浆孔）的时候可称之为锚管。

锚杆支护理论锚杆支护理论研究的目的是弄清楚锚杆、锚索与围岩之间的相互作用关系，从而为锚杆支护设计提供理论基础。

第一节锚杆支护构件的作用锚杆支护由锚杆杆体、托板和螺母、锚固剂、钢带及金属网等构件组成，锚杆支护的作用是由这些构件共同完成的。

一、锚杆杆体的作用对于锚杆杆体本身来说，由于杆体长度方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸，所以力学上属于杆体.这种构件主要可以提供两方面的作用，一是抗拉，二是抗剪。

至于杆体的抗弯能力和抗压能力是非常小，可忽略不计。

1、锚杆的抗拉作用锚杆杆体所能承受的拉断载荷计算：式中P—锚杆拉断载荷,N；d—锚杆直径，mm；—锚杆钢材抗拉强度.2、锚杆的抗剪作用锚杆杆体所能承受的剪切载荷计算：式中Q-锚杆剪切载荷,N；d-锚杆直径，mm；—锚杆钢材剪切强度。

二、锚杆托板的作用一是通过给螺母施加一定的扭矩使托板压紧巷道表面，给锚杆提供预紧力，并使预紧力扩散到锚杆周围的煤岩体中，从而改善围岩应力状态，抑制围岩离层、结构面滑动和节理裂隙的张开，实现锚杆的主动、及时支护作用；二是围岩变形使载荷作用于托板上，通过托板将载荷传递到锚杆杆体，增大锚杆的工作阻力,充分发挥锚杆控制围岩变形的作用。

托板力学性能应与锚杆杆体的性能匹配，才能充分发挥锚杆的支护作用.托板强度不足、安装质量差、受较大偏载都会显著降低锚杆的作用。

对于端部锚固锚杆，托板是锚杆尾部接触围岩的构件，通过托板给锚杆施加预紧力,传递围岩载荷至锚杆杆体，托板本身失效，以及托板下方的围岩松散脱落,导致托板与表面不紧贴,都会使锚杆失去支护作用.托板对全长锚固锚杆的受力分布有明显的影响。

无托板时锚杆轴力在巷道表面处为零，在一定深度达到最大值，剪力在轴力最大处为零;有托板时，由于锚杆施加的预紧力和围岩通过托板作用在锚杆杆体上的力，使得锚杆轴力在巷道表面处达到一定值，而且使锚杆轴力最大的位置向孔口移动，更接近巷道表面。

三、锚固剂的作用锚固剂的作用是将钻孔孔壁岩石与杆体粘结在一起，使锚杆发挥支护作用。

4
水泥锚杆卷式锚固剂
1．抽样基数：≥200卷
2．抽送样数量：40卷
水泥锚杆卷式锚固剂按混合（实心、空心）和单一（实心、空心）四种型式分别进行检验，同一型式任抽一种
抽送样数量：缝管杆体10根,配套托盘10个。
不同直径的缝管锚杆分别抽样。
6
矿用锚索
1．抽样基数：≥50套
对同材质的，原则上对直径最大的产品进行检验，抽样时，无最大直径产品的，抽取生产量最大的产品，代表其它直径长度的产品。
3
水泥锚杆杆体
1．抽取基数：≥50套
2．抽送样数量：水泥锚杆杆体6套。
配套托板：抽取6个。
不同材质的杆体分别进行检验。
对同材质的，原则上对直径最大的产品进行检验，抽样时，无最大直径产品的，抽取生产量最大的产品，代表其它直径长度的产品。
2．抽送样数量：锚索6套（包括托盘4个，锚具9套）
如运输有困难，可将锚索截成1200mm：9根、2000mm（带锚头）：6根。
不同结构型式、不同钢绞线直径、不同钢绞线抗拉强度分别进行检验，可覆盖不同长度的矿用锚索。
7
矿用锚索锚具
1．抽样基数：≥100套
2．抽送样数量：20套
不同型号的矿用锚索锚具分别进行检验。
（一）规划环境影响评价的适用范围和责任主体抽送样数量：树脂锚杆杆体6根。
专项规划中的指导性规划环境影响篇章或说明配套托板：6个。
（3）介绍评价对象的选址、总图布置、水文情况、地质条件、工业园区规划、生产规模、工艺流程、功能分布、主要设施、设备、装置、主要原材料、产品（中间产品）、经济技术指标、公用工程及辅助设施、人流、物流等概况。不同材质的杆体分别进行检验。
5.建设项目环境影响评价文件的重新报批和重新审核抽送样数量：25支

（4）支护反力强度方面：预应力锚杆支护反力强度可达到0.2~2MPa，完全 可以和任何刚性支护媲美。表8-26
预应力锚杆（索）
五、预应力锚杆质量控制
1、；软岩锚固宜采用压力分散型或拉力分散 型锚杆。
（2）确定锚杆倾角应避开锚杆与水平面的夹角为-100~100这一范围。
一般规定
5、软岩、收敛变形较大的围岩地段，可采用预应力 锚杆，预应力锚杆的预应力应不小于100kPa。预应 力锚杆的锚固端必须锚固在稳定岩层内。 6、岩体破碎、成孔困难的围岩，宜采用自进式锚杆。
预应力锚杆（索）
一、预应力锚杆（索）组成
由外锚头、锚杆体和内锚固段组成，统称预应力锚固体系。外锚头视锚杆张 拉吨位的不同，繁简差异很大，实现张拉和锁定的装置。锚杆体（锚索体） 也称自由段或张拉段，是形成预应力的主要构件。锚固段又称为内锚头或内 锚固段，是预应力锚杆孔内锁定端，现场也称为锚根。
二、外锚头的结构类型
结构型式有锥筒垫板式结构外锚头和锚板式结构外锚头，前者用于螺纹钢筋 锚固体系，后者用于镦头锚固体系和夹片式锚固体系。
三、内锚头的结构类型
内锚头是预应力锚杆得以实现预应力张拉的重要部件，并且对预应力的长期 保存有重要意义。
预应力锚杆（索）
内锚头按其结构形式分：机械式内锚头与胶结式内锚头；按内锚固段围岩受 力状态分：拉力型、压力型、剪力型以及荷载集中型与荷载分散型。
自钻式注浆锚杆
这种锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，适于钻孔过程易塌孔，而且必 须采用套管跟进的复杂地层。
隧道及边坡工程中常用锚杆
楔管式锚杆
由开口异径管，上、下楔，定位销，挡环和垫板组成。 优点为： 效应快，安装后即能发挥锚固作用； 对围岩能主动提供轴向和环向压应力，锚固效果比被动式锚杆要好； 适应岩层范围较大，地下水对它的锚固效果影响很小； 操作方便，作业安全，劳动强度低，安装一根约4分钟。 极限锚固力约为120KN，适于中、小断面工程的临时支护和抢险工程。

锚杆（锚索）支护设计参数验算指导意见矿属各采掘区队：为规范我矿锚杆（锚索）支护设计参数验算，特制定本意见，要求各队对照执行。

一、采用锚杆支护基本体系，辅助锚索加强支护的工作面执行以下参数验算标准。

用锚杆将软弱的直接顶板吊挂于坚固老顶上或采用锚杆将巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩体上,使松动岩块不致冒落。

1.锚杆长度：L≥KH＋L1＋L2式中：L为锚杆长度,m；H为软弱岩层厚度或冒落拱高度,m；K为安全系数,一般取K＝2；L1为锚杆锚入稳定岩层的深度,一般取0.4m；L2为锚杆外露长度[钢筋网厚度+钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+（0.01-0.05m）],m。

冒落拱高度按下式计算H=fB2/式中：B为巷道开挖宽度,m；f为岩石坚固性系数,二煤顶、底板岩石普氏系数f=3～5,取4。

2.锚杆的间排距计算锚杆间排距按以下公式计算：γaQ/KH式中：a为锚杆的间距,m；Q为锚杆的设计锚固力,取50KN；γ为被悬吊岩石的重力密度,二煤顶板重力密度为26.6KN/m3；K为安全系数,取K=2；H 为冒落拱高度,m。

a＞锚杆间排距即符合要求。

3.锚杆材质目前,我矿使用锚杆直径φ22mm、材质BHRB500左旋锚杆,屈服强度500MPa,抗拉强度670MPa,拉断载荷254.7KN 。

锚杆钢材抗拉强度如表1。

表1 锚杆钢材的抗拉强度4.钻孔与锚固参数)/(222d D l d l r r a -= 式中：r d 为锚固剂直径,mm ；D 为钻孔直径,mm ；d 为锚杆直径,mm ；r l 为锚固剂长度,m ，不同钻孔直径与锚杆直径的锚固参数如表2。

表2 不同钻孔直径与锚杆直径的锚固参数5.锚杆预紧力参数预紧力设计原则是控制围岩不出现明显的离、滑动与拉应力区,合理的预紧力值能够实现对离层与滑动的有效控制,选择锚杆预紧力为杆体屈服载荷的30%-60%，具体见附件《锚杆锚固力和预紧力矩计算》。

二、采用全锚索支护基本体系，辅助长锚索加强支护的工作面执行以下参数验算标准。

锚索
索体材料：精轧螺纹钢筋、高强度钢丝和钢绞线； 锚固材料：水泥浆、树脂及水泥浆树脂联合锚固；
锚固长度：端部锚固和全长锚固。
索体数量：单体锚索和锚索束。 预应力：预应力与非预应力锚索。 索体结构形式：普通锚索与鸟笼式锚索。 钻孔直径：小孔径(28-33mm)和大孔径锚索(50mm以上)
3、锚杆支护材料
螺母

螺母作用:压紧托板给锚杆施
加预应力；围岩变形后通过 托板传递到杆体，杆体工作
螺母 普通螺母
标准螺母 加厚螺母 大螺距螺母 球形螺母 阻尼式螺母
阻力增大，控制围岩变形。

要求:承载能力与杆体匹配； 螺母结构形状、规格与加工 精度有利于给锚杆施加大预 应力；有利于锚杆安装。
扭矩螺母
翼缘高，抗撕裂性能好。 护顶面积较小。
3、锚杆支护材料
网
网的作用：防止破碎岩块垮
落；紧贴表面，提供一定支 护力(0.01MPa)；将岩层载荷 传递给锚杆；提高深部围岩 残余强度，减小破碎范围。
经纬网 铁丝网 钢筋网 网 非金属网 笆片 复合网 塑料网 菱形网 编织网 压模网
围岩压力
围岩压力
松散破碎 无自承力围岩
W型钢护板
3、锚杆支护材料
M型钢带

强度大，抗弯刚度大，钢 材利用率高； 向下截面模量远大于向上。 安装易与顶板紧贴；承压
型 号 GRT -M3 GRT -M4 GRT -M5 GRT -M6 展宽 /mm 厚度
/mm

质量 /(kg/ m)
4.05 5.4 6.75 8.09
屈服 载荷 /kN
一、锚杆种类
锚杆杆体 金属锚杆 圆钢 锚杆 螺纹 钢锚杆 左旋 右旋 管式 锚杆 柔性 锚杆 玻璃钢锚杆 光圆钢体 粗糙表面杆体 可切割锚杆 木锚杆 竹锚杆

MT146.1—2011树脂锚杆第1部分：锚固剂1 范围MT146的本部分规定了树脂锚杆锚固剂（以下简称锚固剂）的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。

本部分适用于矿山井巷支护用的锚固剂。

井筒装备的安装、基础锚固等工程所需的锚固剂也可参照执行。

3 术语和定义下列术语和定义适用于MT146的本部分。

3.1树脂锚杆resin anchor bolts以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘、螺母等构件组成的锚杆。

3.2树脂锚固剂resins and capsules起粘结锚固作用的材料称锚固剂。

树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形，混合后能使杆体与被锚固体煤、岩粘结在一起。

3.3树脂胶泥resin putty ,resin mastic由树脂、填料和化学助剂组成的胶泥状材料。

3.4固化剂catalyst与树脂胶泥混合后，能立即引起化学反应，使树脂胶泥凝结成固体的材料。

3.5凝胶时间gel time从树脂胶泥与固化剂混合起，到胶泥开始变稠、温度开始上升时的时间。

3.6等待安装时间setting time安装锚杆时，搅拌停止后到可以上托盘的时间。

3.7树脂胶泥稠度viscosity of resin mastic表示树脂胶泥的软硬程度，以试锥1min沉入树脂胶泥的深度（mm）来表示。

3.8抗拔力 anti-pulling capacity在规定锚固长度条件下，锚固剂与杆体锚固后，拉拔试验时锚固剂所能承受的极限载荷。

3.9锚固力anchor capacity整根锚固剂与配套杆体锚固后，拉拔试验时锚固剂所能承受的极限载荷。

4 产品分类4.1 分类产品按凝胶时间不同进行分类，见表1。

表 1 产品分类规格产品应符合表2规定。

4.3 型号锚固剂型号编制依据MT/T 154.1锚固剂型号表示方法如下：示例：直径23mm、长度35cm的快速树脂锚杆锚固剂，可表示为MSK23355 技术要求5.1 原材料产品所使用材料应符合有关国家标准、行业标准和设计要求，并有合格证明书、质量保证书。

锚杆及锚杆支护概述 1.概念及用途锚杆(bolt ；bolting （准确称谓）；anchor （早期称谓））是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，它将巷道的围岩加固在一起，起支护作用。

它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，是受拉构件；整根锚杆分为自由段和锚固段，由托盘，锚杆，螺母，垫圈构成。

锚杆不仅用于矿山，也用于国防、隧道及交通运输等多种坑道作业中，对边坡，隧道，坝体进行主动加固。

如我国的世纪工程—三峡工程，其大坝施工中使用了大量锚杆(索)维护开挖的边坡、岩壁。

但现今锚杆支护作用的理论研究落后于其工程应用，使得现在锚杆支护设计中，还多采用技术要求低、成本低和管理容易的工程类比的经验方法。

2.锚杆分类按材质可以分为：木锚杆，钢锚杆，玻璃钢锚杆等；按材质强度分为：普通锚杆，s σ<340MPa ；高强(度)锚杆，s σ=340~600MPa ；超高强(度)锚杆，s σ>600MPa ；国外以高强、超高强居多。

按锚固长度分为：端锚固，加长锚固和全长锚固；按锚固方式分为：树脂锚杆，双快水泥锚杆，倒楔式金属锚杆；按结构分为：实心锚杆，中空注浆锚杆；3.锚杆材料要求3.1一般要求设计选用的煤巷锚杆支护材料应符合国家标准和相关行业标准，并具有产品合格证。

锚杆（锚索）杆体及其附件、其它组合构件等的力学性能应相互匹配。

3.2杆体、托板、螺母金属杆体、托板、螺母应符合MT146.2－2002的规定。

杆体优先选用屈服强度大于335MPa 螺纹钢杆体，在满足锚杆支护需要时，也可采用屈服强度大于235MPa 的普通热轧圆钢，杆体延伸率应不小于15%，直线度≤2mm/m 。

尾部螺纹极限载荷不小于杆体屈服载荷。

杆体规格符合表1规定：螺母优选可快速安装工艺扭矩螺母，采用六角螺母时，技术条件须符合GB/T6170的规定。

托盘优选碟形托盘，承载力不小于杆体屈服载荷，尺寸不小于100*100或Φ100。

选用脆性材料时，其极限载荷应为杆体载荷1.5倍以上。

锚杆（锚索）支护设计技术参数一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm时230kN ，钢绞线直径为φ17.8mm时320kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。

二、锚索设计破断力钢绞线直径为φ15.24mm时260kN ，钢绞线直径为φ17.8mm时355kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。

三、锚杆（锚索）支护参数校核1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度，m ；L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ；L 2——有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ，帮锚杆取帮破碎深度c ），m;L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。

其中围岩松动圈冒落高度b=顶f H B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高； 顶f ——顶板岩石普氏系数；ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。

⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距：应满足γ2kL G a <式中a ——锚杆间、排距，m ；G ——锚杆设计锚固力，kN/根； k ——安全系数，一般取2；（松散系数）L 2——有效长度（顶锚杆取b ）;γ——岩体容重3、加强锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ；aL ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ；caa f f d K L 41⨯≥其中：K ——安全系数；1d ——锚索直径； af ——锚索抗拉强度，N/㎜2；c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）？b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ；c L ——托板及锚具的厚度，m ； dL ——外露张拉长度，m ；4、悬吊理论校核锚索排距：L ≤nF 2/[BH γ-（2F 1sin θ）/L 1] 式中 L---锚索排距，m ；B---巷道最大冒落宽度， m ；H---巷道最大帽落高度， m ；（最大取锚杆长度） γ---岩体容重，kN/m 3（包括顶煤+直接顶）L 1---锚杆排距, m,F 1---锚杆锚固力, kN;70F 2---锚索极限承载力, kN;θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°; n---锚索排数,取1。

承载能力和抗变形能力。
锚杆的锚固原理
02
锚杆的力学原理
01
02
03
悬吊作用
锚杆将软弱岩层或危岩悬 吊在坚固的岩石上，增强 其稳定性。
组合梁作用
通过锚杆将多根岩石条梁 紧密地组合在一起，提高 其整体承载能力。
挤压加固作用
锚杆穿过软弱岩层深入坚 固的岩石，对软弱岩层进 行挤压加固。
锚杆与岩石的相互作用
锚杆的施工工艺流程
清孔
用高压空气或水清洗钻孔，确 保孔内无残渣和泥浆。
锚杆插入
将锚杆插入钻孔，确保锚头紧 贴孔底。
钻孔
选择合适的钻机，根据设计要 求进行钻孔，钻孔深度和直径 应符合设计要求。
锚杆制作
根据设计要求制作锚杆，包括 杆体、锚头等部分。
注浆
用高压注浆设备将水泥砂浆注 入钻孔，使锚杆与周围岩土体 紧密结合。
锚杆通常被插入到钻孔中，通过粘结 力、摩擦力等作用与周围岩土体产生 相互作用，以控制岩土体的变形和应 力分布。
锚杆的分类
根据材料不同，锚杆可分为钢锚 杆、玻璃纤维锚杆、碳纤维锚杆
等。
根据锚固方式不同，锚杆可分为 机械式锚杆、粘结式锚杆、自进
式锚杆等。
根据应用领域不同，锚杆可分为 隧道锚杆、地下硐室锚杆、岩石
优点
端头锚固型锚杆具有较高的承载 能力，能够提供较大的抗拔力和
抗剪力。
缺点
安装过程中可能会对岩体造成较 大的扰动，需要采取相应的加固
措施。
中间加固型锚杆
适用范围
适用于需要提高岩体整体稳定性的情况，特别是在软 弱岩体或破碎带中。
优点
能够提高岩体的整体稳定性，增强岩体的承载能力。
缺点
对施工技术的要求较高，需要采取相应的加固措施来 确保锚杆的安装质量。

锚杆支护工一、填空题（每空2分，共40分）1、锚喷支护是联合使用锚杆和喷混凝土组成的支护。

2、由下向上掘进25°以上的倾斜巷道时，必须将溜煤（矸）道与人行道分开，防止煤（矸）滑落伤人。

人行道应设扶手、梯子和信号装置。

3、严重冲击地压厚煤层中的所有巷道应布置在应力集中圈外；双巷掘进时，2条平行巷道之间的煤柱不得小于8m，联络巷道应与2条平行巷道垂直。

4、低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。

5、在有煤尘爆炸危险的煤层中，掘进工作面爆破前后，附近20m的巷道内，必须洒水降尘。

6、井下避灾的基本原则有积极抢救、及时报警、安全撤离、妥善避灾。

7、控制巷道矿压的基本原则和途径是：抵抗高压、避开高压、移走高压、释放高压。

8、锚杆作用原理有悬(吊)挂作用组合梁作用、加固拱作用。

9、巷道临时支护有锚喷支护、锚杆支护、前探支护等10、掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。

二、判断题（对打√号，错的打×号,分别填在题前括号内。

每题1分，共10分）1、锚杆（索)的杆体及配件、网、锚固剂、喷浆材料等材质、品种、规格、强度等符合设计要求。

（√）2、锚杆、锚索锚固力不低于设计值的90%为合格。

(√ )3、锚杆必须按规定做拉力试验。

(√)4、锚杆孔的深度允许偏差应为0～50mm。

(√)5、断层的下盘向下滑动上盘向上滑动叫正断层。

(×)6、金属网联结时两片网必须搭接250~300mm。

(× )7、锚杆支护可以同时打几个孔，集中一次安装锚杆。

(×)8、掘进巷道应坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。

(√)9、工作面空顶距离在顶板稳定的情况下可自行掌握空顶距离。

(× )10、《煤矿安全规程》规定工人无权制止他人违章作业。

(×)三、选择题（每题2分，共10分）1、锚杆安装时间距、排距允许偏差（A）A、±100B、±150C、±200D、±2502、掘进巷道采用梯形支架时，棚梁与立柱的连接方式（C）最好。

矿井锚杆支护管理办法为进一步强化锚杆支护技术管理，规范锚杆支护技术标准，促进和提高我公司锚杆支护健康有序发展，确保安全生产。

根据股份公司下发的《煤巷锚杆支护技术规范（试行）》和行业标准并结合我公司的实际情况，特制定本办法。

现予以下发，望各施工单位贯彻执行。

-锚杆支护材料1.锚杆支护材料包括锚杆杆体、锚固剂、托板、螺母、组合构件（钢筋托梁、钢带、网、锚索、锚具、锚索托板、锚索托梁）等，各构件的性能、强度与结构必须相匹配。

2锚杆支护用品的型号、规格和性能必须满足设计要求。

产品必须有以下证件：（1）产品合格证；（2）国家或行业权威质检单位的检测报告（或鉴定证书）；（3）煤矿安全标志。

3.锚索应符合以下规定：（1）锚索索体锚固端设置搅拌头和锚固剂堵头，以保证锚索锚固质量；（2）锚索具的承载能力不小于索体的拉断载荷；（3）注浆锚索所用的水泥标号不低于425#。

二施工操作规范4.锚杆支护施工前应做好一切准备工作，包括：支护材料及施工机具。

5.锚杆钻孔应符合以下规定：(1)钻孔直径应与锚杆杆体相匹配。

钻孔直径与螺纹钢锚杆杆体直径之差应控制在6-IOinm之间。

(2)钻孔深度必须符合设计要求，误差在0一+5Omm范围。

(3)钻孔轴线方向应符合设计要求，偏差应控制在3。

之内；6.锚杆安装应符合以下规定：(1)锚杆托板应紧贴托梁或煤(岩)壁，未接触部分必须楔紧、垫实。

(2)锚杆安装必须有一定的预紧力。

高强度锚杆的安装扭矩不得小于IOON.m；圆钢锚杆的安装扭矩不得小于60N.m；(3)锚杆的外露长度不得大于50πιπio(4)锚杆间排距误差不得超过IOOmmo7.钢筋托梁应尽量与巷道壁面保持良好接触。

当巷道壁面不平整钢筋托梁无法贴紧时，应采用背板材料垫实。

8.铺网应按设计要求进行。

铺网时必须将网铺平拉紧，网片间连接牢固。

9.锚索安装应符合以下规定：(1)小孔径树脂锚固锚索钻孔直径不得大于28mm；(2)锚索安装必须施加一定的预紧力，锚索锁定后的预应力不得小于设计值的90%；(3)树脂锚固锚索的锚固长度不小于1200mm,锚索的外露长度不得超过100mm；（4）锚索间排距误差要求同锚杆。

锚杆（索）质量控制要点1、简介由杆体（钢绞线、普通钢筋、热处理钢筋或钢管）、注浆形成的固结体、锚具、套管、连接器所组成的一端与支护结构构件连接，另一端锚固在稳定岩土体内的受拉杆件。

杆体采用钢绞线时，亦可称为锚索2、应用要求・锚拉结构宜采用钢绞线锚杆；当设计的锚杆抗拔承载力较低时，也可采用普通钢筋锚杆；当环境保护不允许在支护结构使用功能完成后锚杆杆体滞留于基坑周边地层内时，应采用可拆芯钢绞线锚杆；・・在易塌孔的松散或稍密的砂土、碎石土、粉土层，高液性指数的饱和粘性土层，高水压力的各类土层中，钢绞线锚杆、普通钢筋锚杆宜采用套管护壁成孔工艺；・・锚杆注浆宜采用二次压力注浆工艺；锚杆锚固段不宜设置在淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土及松散填土层内；3、受力锚杆杆体的受拉承载力应符合下式规定：N≤fpyAp;N-锚杆轴向拉力设计值(kN);fpy一预应力钢筋抗拉强度设计值(kPa);当锚杆杆体采用普通钢筋时,取普通钢筋强度设计值(fy);AP一预应力钢筋的截面面积(m2)。

4、布置要求・锚杆的水平间距不宜小于L5m;多层锚杆，其竖向间距不宜小于2.0m;当锚杆的间距小于1.5m时，应根据群锚效应对锚杆抗拔承载力进行折减或相邻锚杆应取不同的倾角；・・锚杆倾角宜取15。

~25。

，且不应大于45。

，不应小于10°;锚杆的锚固段宜设置在土的粘结强度高的土层内。

5、构造要求锚杆自由段的长度不应小于5m,且穿过潜在滑动面进入稳定土层的长度不应小于L5m;钢绞线、钢筋杆体在自由段应设置隔离套管；应沿锚杆杆体全长设置定位支架；定位支架应能使相邻定位支架中点处锚杆杆体的注浆固结体保护层厚度不小于IOmm,定位支架的间距宜根据锚杆杆体的组装刚度确定，对自由段直取L5m~2.0m;对锚固段宜取LOm~1.5m;定位支架应能使各根钢绞线相互分离;・・锚杆注浆应采用水泥浆或水泥砂浆，注浆固结体强度不宜低于20MPa o6、控制要点・注浆液采用水泥浆时，水灰比宜取0.50-0.55;采用水泥砂浆时,水灰比直取0.40~0.45,灰砂比宜取0.5~1.0,拌和用砂宜选用中粗砂；注浆管端部至孔底的距离不宜大于200mm;注浆及拔管过程中，注浆管口应始终埋入注浆液面内，应在水泥浆液从孔口溢出后停止注浆；注浆后，当浆液液面下降时，应进行孔口补浆；・•采用二次压力注浆工艺时,二次压力注浆宜采用水灰比0.50-0.55的水泥浆；二次注浆管应牢固绑扎在杆体上，注浆管的出浆口应采取逆止措施二次压力注浆时终止注浆的压力不应小于L5MPa;・采用分段二次劈裂注浆工艺时，注浆宜在固结体强度达到5MPa后进行，注浆管的出浆孔宜沿锚固段全长设置，注浆顺序应由内向外分段依次进行；・•基坑采用截水帷幕时，地下水位以下的锚杆注浆应采取孔口封堵措施；・・寒冷地区在冬期施工时，应对注浆液采取保温措施，浆液温度应保持在5℃以上;・钻孔深度宜大于设计深度0∙5m;钻孔孔位的允许偏差应为50mm;钻孔倾角的允许偏差应为3°;杆体长度应大于设计长度；・自由段的套管长度允许偏差应为±50mm・7、张拉与锁定・当锚杆固结体的强度达到设计强度的75%且不小于15MPa后，方可进行锚杆的张拉锁定；・拉力型钢绞线锚杆宜采用钢绞线束整体张拉锁定的方法；・锚杆锁定前，应按表4.8.8的张拉值进行锚杆预张拉；锚杆张拉应平缓加载,加载速率不宜大于0.1Nk∕mi"此处，Nk为锚杆轴向拉力标准值；在张拉值下的锚杆位移和压力表压力应保持稳定当锚头位移不稳定时，应判定此根锚杆不合格；・・锁定时的锚杆拉力应考虑锁定过程的预应力损失量；预应力损失量宜通过对锁定前、后锚杆拉力的测试确定；缺少测试数据时，锁定时的锚杆拉力可取锁定值的Ll倍~L15倍；锚杆锁定尚应考虑相邻锚杆张拉锁定引起的预应力损失，当锚杆预应力损失严重时，应进行再次锁定；锚杆出现锚头松弛、脱落、锚具失效等情况时，应及时进行修复并对其进行再次锁定；・当锚杆需要再次张拉锁定时，锚具外杆体的长度和完好程度应满足张拉要求。