锚杆锚索支护的设计思想及存在的问题 (1)

管缝式锚杆支护存在的问题与对策管缝式锚杆自1986年在全国煤矿推广应用以来, 全国各个矿井采用锚喷( 网) 支护的开拓、准备巷道大量使用管缝式锚杆支护, 加快了巷道掘进速度,有效地控制了巷道围岩变形, 减少了片帮、冒顶事故, 保证了安全生产. 通过对使用管缝式锚杆支护的巷道分析研究, 认为管缝式锚杆安装方便, 初锚固力大, 是巷道支护中一种有实用价值的支护型式. 但同时也发现存在不少问题亟待解决, 以更好地提高管缝式锚杆的支护效果, 延长支护巷道的服务年限.1、管缝式锚杆支护存在的问题1.1锚杆加工质量达不到设计要求在市场经济体制下, 个别锚杆生产厂家一味追求利润, 偷工减料时有发生. 如减小锚杆板厚、加大缝宽、长度不足、托板规格小、托板厚度不够等, 甚至采用锚杆的下脚料制作, 这种有缺陷的锚杆支护效果势必不好.1. 2质量跟踪不到位有些煤矿质量管理体系不健全, 职工技术素质低, 锚杆安装问题较多, 具体如下: ( 1) 个别职工用锤砸击锚杆, 使其直径变细, 缝宽变小, 有些干脆将锚杆锯下一节, 这样做安装锚杆速度虽然加快了, 但锚固力低, 不能很好地控制顶板. 这种现象纯属主观原因造成, 对安全生产是非常有害的.( 2) 钻头磨损严重时不注意更换, 造成钻孔直径小, 安装锚杆费时费力, 甚至造成安装不到位,锚杆起不到锚固作用.( 3) 打锚杆孔时不注意经常移钻, 改变钻的方向, 而在一个位置上打多个钻孔. 打顶部孔时不是用短钎杆先打, 再用长钎杆套打, 而是直接用长钎杆打. 锚杆安装角度常常不符合设计要求.1.3锚杆易氧化腐蚀仅采用锚杆或锚网支护的巷道, 锚杆直接与空气接触, 氧化腐蚀很快. 采用锚喷支护的巷道,喷体出现裂缝后, 空气进入锚杆孔内, 锚杆氧化腐蚀, 特别在回风巷内湿度大, 锚杆锈蚀更加严重. 喷体裂缝的原因有两大类: 收缩裂缝和受力裂缝. 收缩裂缝产生的原因: 喷射混凝土养护不良, 致使早期脱水; 水泥用量过多( 大于430 kg/ m3) , 水灰比太大( 大于0. 5) ; 速凝剂掺量过多( 正常为水泥用量的3 %~ 4 % ) ;喷层厚度严重不均匀;砂子粒径太小, 应该选用平均粒径在0. 35~0. 50 mm 的中砂, 细度模量为1. 8~ 2. 5 . 受力裂缝产生的原因有: .受采区动压影响;喷层厚度不够; »混凝土强度低;炮震裂缝;底臌引起巷道变形.1. 4锚杆挡环易拉脱通过对锚杆( 网) 支护分析研究, 巷道压力大, 特别是软岩巷道采用锚杆( 网) 支护, 巷道受力后锚杆托盘首先向外翘起, 直至挡环拉脱, 失去支护作用.2、发展和完善管缝式锚杆支护的对策2. 1严把进货渠道, 加强质量监测用货单位要给加工单位提供锚杆设计图纸和有关技术参数, 建立一套严格的进货验收责任制, 配备验收测量工具. 验收员要熟知锚杆设计规格, 掌握验收办法, 谁验收, 谁签字负责, 彻底从根源上消灭不合格产品.2. 2加强职工培训, 提高技术素质, 实行质量跟踪为保证锚杆安装质量要做到:( 1) 生产部门定期举办巷道支护培训班, 让职工了解锚杆支护作用原理, 锚喷支护的先进性和发展状况. 学习施工措施和操作规程, 提高职工技术素质和操作水平. 分析不按操作规程施工、偷机取巧、图省事省力( 如锚杆锯短、直径变细、角度不够等) 所造成的严重后果, 加强职工素质教育.( 2) 各煤矿建立动态的锚杆施工质量监督机制, 工程质量与工资挂钩. 质量监督员应定期抽查施工质量, 作锚固力测试, 及时通报质量信息.( 3) 施工单位建立质量台帐, 班班验收统计, 做到锚杆出了问题, 一查台帐就能追到责任者.2.3采取锚杆防腐措施, 延长支护巷道的服务年限管缝式锚杆作为临时支护其优点不言而喻, 锚杆使用地点不同, 腐蚀的条件也不同. 现实的发展证明, 作为永久支护用水泥砂浆灌注的锚杆, 不作防腐处理用于回风巷道或受采动影响的巷道, 服务年限仅为 3 ~ 5 a; 用于进风的锚喷支护巷道, 服务年限可达8a 以上, 而作防腐处理后的锚杆喷浆巷道, 服务年限成倍提高.防止锚杆锈蚀的措施如下:( 1) 锚杆注砂浆防腐法. 具体操作是锚杆孔打好后, 用注浆机将配比为1B2 ( 水泥B砂子) 的砂浆注入锚杆孔内. 注意砂浆不易太湿, 以能注入为宜. 另外, 注浆枪头应插到距锚杆孔底0. 3~ 0. 5 m处, 随注随向外拉, 保证注实注满.( 2) 锚杆注浆后喷浆封闭, 提高喷浆质量, 按措施要求保证喷层厚度, 控制水灰比及速凝剂掺量, 搞好喷后养护, 减少喷体收缩裂缝.( 3) 实行光面爆破, 保证巷道成型好, 减小应力集中; 加强治水治底臌工作, 防止巷道变形, 减少喷体受力裂缝.( 4) 定期进行矿压观测, 发现喷体出现裂缝, 实施复喷封闭措施.。

煤矿井巷锚杆支护施工应注意的相关问题分析【摘要】近年来，随着煤炭开采深度的不断增加，巷道断面的不断扩大以及巷道压力的增大，冒顶事故时有发生，凸现了锚杆支护中存在的一些问题。

因此，本文就影响锚杆支护的相关问题和提高锚杆支护的措施进行分析，以便和同仁参考交流。

【关键词】煤矿井巷；锚杆支护；相关问题我国煤矿的软岩地层分布十分的广泛，已初步地将锚梁网、锚喷网、锚索等一些应用到软岩巷道支护中，但采准巷道还要经受采动的频繁影响，大部分巷道服务年限内所产生的围岩变形量都很大，锚杆支护施工的安全可靠性仍是尚待解决的一个技术难题。

1 我国锚杆支护理论发展历程目前，在我国较成熟的锚杆支护理论主要可归纳为分4大类：1）基于锚杆的悬吊作用而提出的悬吊理论，该理论认为把由于开挖、爆破等一些造成的松动岩块稳固（悬吊）在稳定岩层上，防止破碎岩块的冒落，在坚硬节理发育的岩块处，锚杆通常起这种作用。

2）基于锚杆的挤压作用提出的组合梁理论，其实质是通过锚杆的径向力作用将叠合梁的岩层挤紧，增大层间的摩擦力，同时锚杆的抗剪能力也阻止层间错动，从而将叠合梁转化为组合梁。

3）基于锚杆的加固作用提出的组合拱理论，该理论认为锚杆能限制、约束围岩土体变形，并向围岩土体施加压力，从而使处于二维应力状态的地层外表面岩土体保持三维应力状态，锚杆的组合拱作用机理是锚杆制约围岩纵向和横向变形的能力的组合。

4）国内很多学者对锚杆作用机理做了大量的深入研究与探讨，综合锚杆各方面的作用而提出的松动圈支护理论、锚固体强度强化理论、典型类比分析法、锚注理论、最大水平应力理论以及锚杆桁架支护理论等。

2 锚杆支护施工应注意的问题2.1 锚杆支护支中预应力普遍偏低虽然我国锚杆支护得到了相对广泛的应用，但在锚杆支护设计和现场施工中，都忽视了提高预应力这一关键技术因素。

主要表现在以下几个方面：1）没有将锚杆的预应力作为锚杆支护设计的参数。

增大锚杆预应力能显著减少深部巷道围岩强度弱化，减小围岩破碎区范围，提高深部巷道稳定性。

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。

锚索支护存在问题及改进措施1. 引言锚索支护是一种常见的护坡措施，常用于土石方工程、铁路工程、公路工程等领域。

锚索支护通过锚杆固定在土体内部，承担起固结土体和抗拔坡体的作用，起到加固稳定山体的作用。

然而，在实际的工程中，锚索支护也存在着一些问题，本文将就这些问题进行分析，并提出改进措施。

2. 锚索支护存在的问题2.1 锚杆拉力过大在锚索支护的过程中，如果采用的是拉应力锚杆，由于锚杆在发挥作用时需要通过大力将锚杆从地下拉出，这样的作用过程会使得锚杆的拉力非常大，大到可能会导致锚杆贯穿地面，导致支护失效。

2.2 锚杆弯曲当锚杆在实际的使用过程中承受较大的拉力时，也有可能会出现弯曲的情况。

这种情况会使得锚杆的拉力无法达到预期的效果，从而导致支护效果失效，给施工安全带来潜在的危机。

2.3 锚杆松动锚杆的松动也是常见的一种问题。

在锚杆过程中，如果选用的是应力压紧锚杆，容易出现锚杆不牢固的现象，这种现象在施工过程中很容易被检测到，但是一旦发生，也会给工程的进展带来很大的影响。

锚肘是锚索支护中非常关键的一个零部件，其作用是承接锚索和锚杆，并将其连接起来。

然而，在实际应用过程中，锚肘的连接不牢固也是常见的一种问题。

这种情况不仅会导致锚肘脱落，还可能会危及到锚索和锚杆，给工程带来很大的隐患。

3. 改进措施3.1 选择合适类型的锚杆为了解决锚杆拉力过大的问题，可以考虑使用粘接式锚杆。

这种类型的锚杆可以通过混凝土强度的提高和锚固力的增加来抵消拉力过大的情况，进而提高锚氢组件的牢度。

3.2 使用预曲式的锚杆预曲式锚杆是一种为了解决锚杆弯曲问题而设计的锚杆类型。

这种类型的锚杆在制造的时候预先加工曲度，这样在实际使用的时候，就可以减少锚杆受到的拉力，进而减少弯曲的可能性。

3.3 加强锚杆的固定方式为了解决锚杆松动的问题，可以考虑使用钢套锚固技术。

这种技术通过在锚杆长度方向上增加钢套来提高锚固力，从而有效避免锚杆松动的情况。

矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究【摘要】锚杆支护是利用深入围岩内部的锚杆杆体对围岩进行加固，提高被锚固围岩自身的稳定性来达到支护的目的。

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，并提出了相应的对策。

【关键词】锚杆支护；问题；策略；围岩监测一、锚杆支护技术存在的问题（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。

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。

（2）设计方面的问题。

第一，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。

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。

第二，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。

正确进行锚杆支护参数的选取已成为关键问题。

第三，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。

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。

（3）围岩监测方面的问题。

煤矿锚杆支护应用过程中存在问题浅析煤矿锚杆支护应用过程中存在问题浅析摘要解析了锚杆支护中容易混淆的概念，针对支护参数认识不清，支护设计不科学，锚杆制作存在缺陷等方面的问题，通过理论分析，并现场实践和试验室试验，提出了解决问题的观点及方法。

关键词锚固力拉拔力预紧力预紧力矩锚杆的制作和检测锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对围岩强度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之成巷速度快、劳动强度低、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺，明显改善作业环境和安全生产条件，成为矿井巷道的主要支护形式，得到了大力推广应用。

但在应用中存在一些错误认识，具体表现在以下几个方面。

1 锚固力与锚杆拉拔力1.1 定义锚固力指锚杆对围岩产生的约束力[2-4][注1-3]。

可细分为锚杆工作时的锚固力和设计锚固力，锚杆工作时锚固力包括初锚力和正常工作时的锚固力。

通常说的锚固力指锚杆正常工作时的锚固力。

拉拔力也称抗拉拔力或抗拔力，指阻止锚杆从岩体中拔出的力[2-4] [注1-3]。

拉拔力可分为设计拉拔力和检测拉拔力。

通常说的拉拔力指设计拉拔力，其值应大于锚杆破断力。

检测拉拔力用于锚杆施工质量检测，其值应不小于设计锚固力。

1.2 锚固力与锚杆拉拔力区别①锚固力是锚杆对围岩产生的约束力，是限制围岩变形，起支护作用的力。

锚杆拉拔力是锚杆锚固后拉拔实验时，所能承受的极限载荷，反映的是杆体、锚固剂、岩石粘结到一起后，锚杆破断或失效的最大拉力。

②锚固力随着被支护围岩变形、围岩的膨胀而增大，因此锚固力是一个动态发展并不断变化的力。

锚杆拉拔力是一个固定值，不随围岩变形和锚杆受力而改变。

如果围岩不发生变形且不考虑杆体的松驰效应，锚固力等于初锚力。

③锚固力检测使用安装于锚杆螺母和托盘之间的锚杆测力计，一般在锚杆安装时把锚杆测力计安好。

检测锚固力是为了监测锚杆受力状况，需要进行长期观测。

锚杆拉拔力检测使用锚杆拉力计，检测可以在锚杆安装完成后任何时候进行，检测锚杆拉拔力是为了查验锚杆杆体、锚固剂、岩石粘结效果。

浅析锚杆支护技术存在的问题及改进措施摘要：锚杆支护技术是一项貌视简单，实则复杂的系统工程，影响的因素很多，这就要求我们应根据不同的地质条件，采取合适的支护技术，改变和预防巷道变形，提高巷道的稳定性和安全性。

随着我国社会经济的发展，科技的进步，锚杆产品的规范化、精细化以及锚杆支护检测技术的完善，锚杆技术必将发挥巨大的潜能，只要我们认真对待，注重研究，锚杆支护技术将会迎来更加迅速发展的时期。

关键词：锚杆支护技术；问题；改进措施1煤矿巷道支护技术的概述1.1煤矿巷道支护技术的理论在实际开采时具有极高危险性的煤矿开采工作，如果不能正确使用所匹配的巷道开采技术，很多情况下都会造成严重的经济负担。

所以我国在煤矿巷道上的支护技术必须确保安全，这也是提升我国煤矿巷道技术的重要途径。

经过众多实践足以证明：锚杆支护不仅可以缩减支护时的支出成本，同时也减轻了工人劳动压力，是有效提升工作效率的支护技术。

此外，我国煤矿开采的主要途径是大量挖掘巷道，而支护技术在巷道挖掘中的应用，可以降低事故发生率并提升工程的安全系数，所以当今煤矿产业研究探讨的重点是如何在最安全的状态下提高煤矿的经济效益，同时也能提升煤矿巷道技术的发展与改善。

1.2煤矿巷道支护技术的种类在开采煤矿的过程中，巷道支护技术有很多种类，从不同的角度来分析，即从支护方式或者从控制围岩变形的角度来进行划分：①能够改善巷道围岩力学方面的性质；②所研究的巷道新技术可以发挥其作用，作用在巷道围岩的周围；③除此之外，还能够作用在围岩的内部表面，而且这种新技术还可以降低巷道开掘过程中产生的应力。

在上述划分前提下，煤矿巷道支护技术主要可以分为以下几种：砌碹支护技术、锚杆支护技术以及应力控制技术。

砌碹支护技术是在煤矿开采历史中应用最早的一种技术，但是由于这种技术成本太高、效率较低加上工作量太大等导致这项技术在实际的应用过程中有着一定的局限性。

锚杆支护技术是从棚式支护技术发展而来的，由于这项技术的安全性能较高，能提高煤矿巷道的稳定性，还可以有效抑制巷道的变形。

工程地质知识：深部锚杆支护存在的问题主要表现几点（1）全螺纹等强锚杆的螺距较大，虽然上螺母速度快，但锚杆的预紧力偏小。

根据现场实测，扭矩为300Nm时，预紧力仅为10kN 左右，预紧力偏低，极易导致对围岩的加固效果差，特别是强度低的层状复合顶板，致使岩层出现破碎现象，加大了支护难度。

（2）从煤层巷道两帮煤体的变形情况看，除锚杆预紧力不够外，锚杆间煤体鼓出现象普遍存在，说明护帮构件面积不够。

（3）从巷道支护情况看，各矿均出现不同程度的锚杆被拉断或剪断的现象，说明锚杆强度偏低。

（4）等强锚杆螺母为铸造件，由于铸造精度不够，经常造成锚杆出现退帽现象。

另外在炮掘施工巷道，由于放炮震动，普遍发生锚杆螺帽被震松的现象，严重影响支护效果。

从以上几点可以看出，等强锚杆很难适应高应力、大变形的巷道支护需要，特别是岩层强度较低的复合顶条件下巷道支护的需要，单纯靠加密支护参数也难以解决。