煤巷锚杆支护技术规范1总则1.1煤巷锚杆支护技术是一种先进的巷道支护技术。

潞安集团公司所属各矿应积极推广应用煤巷锚杆支护技术。

1.2煤巷锚杆支护的合理性和可靠性是由先进的技术、合格的施工和严格的管理来保证的。

推广应用煤巷锚杆支护技术时，要高度重视技术问题，同时强化管理。

1.3煤巷锚杆支护技术是不断发展的。

各矿应根据自己的条件积极引进和推广应用新技术、新材料、新机具、新工艺。

1.4制定本规范的宗旨是促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术的推广应用和健康发展，保证支护技术安全、可靠、经济，为采煤工作面的快速推进，矿井实现高产高效创造良好条件。

1.5本规范在潞安集团公司所属各矿研究、试验和应用煤巷锚杆支护技术的基础上，进行总结和分析，并结合国内外先进技术制定而成。

1.6本规范包括煤巷锚杆支护技术的7 个关键内容：测试、设计、材料、施工、检测、监测及管理。

1.7本规范适用于潞安集团公司所属各矿以锚杆支护为主要手段的煤巷和半煤岩巷。

这些巷道包括：(l）回采巷道（运输巷、回风巷、开切眼等）;(2）采区集中巷；(3）煤层大巷；(4）各类煤巷交岔点和硐室。

1.8本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按国家、煤炭行业和潞安集团公司有关标准、规范和规定执行。

1.9 名词解释(l）煤巷：煤层巷道，在煤层中掘进的巷道。

(2）煤层顶板煤巷：沿煤层底板掘进，顶板为煤层的煤巷。

(3）全煤巷道：在煤层中掘进，顶板、底板和两帮全部为煤层的煤巷。

(4）大断面巷道：巷道宽度不小于5m 的煤巷。

(5）树脂锚杆：对巷道围岩起锚固作用的一套构件，包括杆体、树脂锚固剂、托板、螺母与减摩垫圈等。

(6）锚杆支护：以锚杆为基本支护形式的支护方式。

(7）杆体屈服载荷：锚杆杆体屈服时承受的拉力（kN）。

(8）杆体拉断载荷：锚杆杆体所能承受的极限拉力（kN）。

(9）锚固剂：将锚杆杆体锚固于钻孔中的无机或有机化学豁结材料。

(10）锚固长度：锚杆杆体、锚固剂和钻孔孔壁的有效结合长度。

（11）端部锚固：锚杆锚固长度不超过500 mm 或不超过钻孔长度的1/3 。

(12）全长锚固：锚杆锚固长度不小于钻孔长度的90 ％。

(13）加长锚固：锚杆锚固长度介于端部锚固和全长锚固之间。

(14）锚杆拉拔力：锚杆拉拔试验时，锚杆破断或失效时的极限拉力（kN）。

(15) 锚杆锚固力：锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时，所能承受的极限载荷（kN）。

(16)锚杆工作阻力: 锚杆在支护状态下承受的载荷（kN）(17）搅拌时间：安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。

（18）等待时间：安装锚杆时，从搅拌停止后到可以开始上紧螺母的时间。

(19）预紧力：安装锚杆或锚索时所施加的预紧力（kN）。

(20）预紧力矩：安装锚杆时，拧紧锚杆螺母所施加的力矩(N.m)。

(21）组合构件：连接两根或两根以上锚杆（索）的条状构件，如钢筋托梁，W钢带、槽钢梁等。

(22）初始设计：根据地质力学评估结果提出的锚杆支护设计，按照该设计施工后应得到井下矿压监测的验证或修改。

(23）动态信息反馈：对矿压监测数据和资料进行分析和解释，验证和修改初始设计。

(24）复杂地段：指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶板淋水区、裂隙发育区、巷道穿层地段、瓦斯异常区等地段。

2 巷道围岩地质力学评估2.1 地质力学评估是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，这项工作必须在进行锚杆支护设计之前完成。

2.2地质力学评估首先应确定评估区域，应尽量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地质力学评估的内容包括现场调查、巷道围岩力学性质测定、围岩结构观察、地应力测量和锚杆拉拔试验。

地质力学评估的具体内容见表1 一1 。

表1一1 地质力学评佑内容2.4巷道围岩地质力学参数，包括原岩应力、围岩力学性质和围岩结构是煤巷锚杆支护的基础数据。

地应力参数必须采用井下实测的方法确定。

2.5 潞安集团公司所属各矿应根据矿井开拓部署和采区划分合理安排主采煤层的巷道围岩地质力学测试工作。

原则上每个采区应进行围岩地质力学参数测试，选择测点应具有代表性，最大程度地反映整个采区和井田的实际情况。

2.6原岩应力测脸应优先采用水压致裂法或应力解除法。

2.7巷道支护设计所需的煤岩体物理力学参数，可通过井下采取岩样进行实验室试验获得；一些参数（单轴抗压强度、变形模量等）也可通过井下原位测量获得。

2.8煤岩体的物理力学性质参数包括煤岩体的真密度、视密度、孔隙率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、应力应变曲线和水理性质等。

2.9 围岩结构测量应采用煤巷表面观察、钻孔取心测量和钻孔窥视相结合等方法进行。

结构面力学特性测试应在现场取样后在实验室进行试验。

2.10煤巷围岩应进行锚杆锚固力拉拔试验。

锚固力拉拔试验应在需支护的煤巷现场或类似条件的围岩中进行，每次不少于 3 根锚杆。

根据试验结果判断围岩的可锚性。

2.11在以下情况之一时必须进行锚杆锚固力拉拔试验：(l）锚杆支护初始设计之前；(2）支护设计变更；(3）支护材料变更；(4) 围岩地质条件发生变化。

2.12巷道围岩地质力学参数有一定的适用范围。

当在一个地点获取的参数用于同一煤层的其他地点时，应进行充分的现场调研，以保证两地点条件的相似性。

2.13当巷道围岩岩性、结构和应力条件发生较大变化时，如遇到大型地质构造，煤层赋存条件明显变化等，应对地质力学参数进行重新测定。

3 煤巷锚杆支护设计3.1巷道围岩地质力学评估结果证明锚杆支护可行时，进行锚杆支护设计。

3.2在采区巷道布置时，应尽量使煤巷的轴线方向与最大水平主应力的方向平行。

3.3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 5 个步骤进行，即地质力学评估一初始设计一井下监测一信息反馈一修正设计。

3.4根据地质力学评估结果，进行锚杆支护初始设计。

初始设计应包括以下内容：(1）巷道地质与生产条件及地质力学评估结果；(2）煤巷断面设计；（3）锚杆支护形式设计；(4）锚杆支护参数设计；(5）锚杆支护材料选择和施工机具设备配套；(6）锚杆支护施工工艺、安全技术措施和施工质量标准；(7）锚杆支护矿压监测设计；(8）煤巷围岩复杂地段的支护方法和煤巷受到采动影响时的超前支护设计。

3.5锚杆支护初始设计可采用以下方法进行：（1）工程类比法。

根据已经支护巷道的实践经验，通过类比，直接提出锚杆支护形式与参数。

也可根据巷道围岩稳定性分类结果进行锚杆支护形式与参数设计。

(2）理论计算法。

选择适合煤巷条件的锚杆支护理论进行理论计算设计。

(3）数值模拟法。

根据地质力学评估结果建立数值计算模型，通过多支护方案的模拟和比较，确定最优方案作为锚杆支护初始设计。

3.6 煤巷断面一般应采用矩形，特殊情况可采用拱形断面。

巷道断面设计应考虑以下因素：(l）巷道布置（运输）的最大设备尺寸；(2）巷道管线布置及行人要求；(3）巷道通风要求；(4）巷道变形预留量，巷道设计宽度和高度可预留200 一300 mm 变形量。

3.7锚杆支护形式以锚杆为基本支护构件，可选以下构件进行组合：(l）组合构件（钢筋托梁、钢带、钢梁等）;(2）护网；(3）锚索；(4）喷浆（服务时｝可长的煤巷）。

3.8锚杆支护参数设计应包括以下内容，锚杆支护参数应优先选用表1一2 规定的系列。

表1 一2 锚杆支护参数系列（l）锚杆种类（螺纹钢锚杆、圆钢锚杆、玻璃钢锚杆或其他锚杆等）; （2）锚杆附件（托板、球形垫圈、减摩垫圈和螺母等）的规格和力学性能；(3）锚杆几何参数（直径和长度等）;(4）锚杆力学参数（屈服载荷、拉断载荷、剪切强度和延伸率等）; (5）锚杆预紧力；(6）锚杆布置（锚杆间距和排距、锚杆安装角度等）;(7）钻孔直径、锚固方式和锚固长度；(8）组合构件（钢筋托梁、钢带、钢梁等）形式、规格和力学性能；(9）护网形式、规格和力学性能；(10) 锚索形式和材质（单根锚索或锚索束，钢纹线类型）;(11）锚索附件（锚索托板和锚具等）的规格和力学性能；(12）锚索几何参数（直径和长度等）;(13）锚索力学参数（屈服载荷、拉断载荷、剪切强度和延伸率等）; (14）锚索预紧力；(15）锚索布置（锚索间距和排距、安装角度等）;(16）锚索钻孔直径、锚固方式和锚固长度；(17）煤巷锚杆支护布置图；(18）组合构件加工示意图；(19）支护材料消耗清单。

3.9 钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂卷直径应合理匹配，钻孔直径和锚杆杆体直径之差应为 6 - 10 mm ，钻孔直径与树脂锚固剂卷直径之差为4 一8 mm 。

3.10煤巷锚杆支护材料必须符合潞安煤业集团公司企业标准或煤炭行业标准。

杆体、锚固剂、托板、螺母及组合构件等的力学性能和结构必须相互匹配。

( l）煤巷顶板必须采用树脂锚固锚杆。

对于煤顶巷道、全煤巷道和大断面巷道，顶板应采用高强度螺纹钢锚杆组合支护，井进行加长或全长锚固。

(2）煤巷锚杆支护补强加固手段应优先采用锚索。

(3）靠采煤工作面侧的煤帮锚杆优先采用可切割锚杆。

当可切割锚杆不能满足要求时，可采用金属锚杆。

3.11煤巷锚杆支护施工设计应包括施工机具、施工工艺、技术要求、施工质量标准及安全技术措施等。

3.12煤巷锚杆支护矿压监测设计应包括监测内容、测站安设方法、数据测读方法、测读频度和监测仪器等矿压综合监测应给出反馈指标和锚杆支护初始设计修改准则；矿压日常监测应给出监测方法、合格标准和异常处情况的处理措施。

3.13 煤巷复杂地段，应进行专门的支护设计，并制定特殊安全技术措施。

复杂地段的支护范围应该延伸到正常地段sm 以上。

3.14初始设计在井下实施后应及时进行矿压监测。

将巷道受掘进影响基本结束时的监测结果用于验证或修改初始设计。

修改后的支护设计作为正式设计在井下采用。

3.15在正式设计实施过程中，应进行矿压监测。

当地质条件发生显著变化时，及时修正设计。

4 煤巷锚杆支护材料4.1 潞安煤业集团公司所属各矿所用锚杆支护材料，是指锚杆支护原材料及其加工制成的支护产品，必须符合潞安煤业集团公司支护材料企业标准和行业标准的有关规定。

4.2潞安煤业集团公司所属从事锚杆支护材料生产及加工单位，必须按企业标准和行业标准进行支护材料生产和加工。

外购材料及产品必须满足企业标准和行业标准的技术要求。

4.3潞安集团公司指定有关部门负责对矿区内所有支护材料及产品进行监督、检验。

4.4各矿应建立专门的锚杆支护材料仓库，不得露天存放。

树脂锚固剂必须存放在干燥、无阳光直射的库房内，一般要求库内温度为4 一25 ℃。

4.5 锚杆支护材料仓库管理人员必须对每一批到货的产品名称、规格、数量、生产日期、到货时间、生产厂家、检验报告、产品合格证、安全标志等进行详细记录。