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巷道锚杆施工质量控制及监测

【摘要】巷道锚杆施工质量控制要重视钻孔。锚杆安装、预紧力等问题。同

时，要对施工质量进行检测和监测，以保证煤矿生产的安全高效进行。

【关键词】巷道；锚杆；施工质量；技术

0.前言

锚杆支护方式具有支护效果好、成本低、适用性强等特点，它的应用提高了

煤矿的生产效率和经济效益。锚杆支护技术的发展，已经成为巷道支护的主要发

展方向。同时，工程施工质量如果得不到保证，就会导致大面积岩体垮落，造成

重大伤亡事故。锚杆施工质量状况直接影响锚杆的承载能力。因此，控制煤矿井

下锚固工程质量，进行施工后的质量检测、监测，确保施工质量是锚杆支护加固

工程的关键问题。

1.锚杆支护

要根据巷道的具体地质条件和断面形状，针对锚杆的承载力、伸长特性、杆

体横截面积等类型，锚杆长度，锚杆密度，锚杆布置形式，锚固长度，安装锚杆

的时机，传递载荷的有效性，包括钻头类型、锚固剂、钻孔尺寸、锚杆托盘大小

及护帮构件等进行优化配置。锚杆杆体材料一般使用热轧无纵筋钢筋。在进行锚

杆杆体材料选择时，要根据井下巷道地质条件、支护的难易程度进行选择。锚杆

支护能够及时主动舶加固围岩，锚杆可以在安装时对围岩施加较大的约束力，控

制围岩早期变形。锚杆安装及时，控制围岩变形的效果也就越突出。

2.锚杆施工质量控制

2．1钻孔要求

在煤矿巷道支护中，各种锚杆所需要的钻孔直径一般在?准27~42mm之间，

深度一般在l500~3000mm。钻孔机具一般顶板采用风动或液动锚杆机，有些煤

矿也使用风动凿岩机，在煤层中一般采用煤电钻或风动帮锚杆机。无论使用何种

机械，在钻孔前应在设计的孔位处做一标记，钻孔的位置不能随意变动，当由于

受某种条件的限制而无法在设计的位置钻孔时，实际孔位与设计孔位的误差应小

于20cm。一钻孔深度的控制是一个重要问题，一般情况下，钻孔实际深度要略

大于锚杆有效(不含螺纹部分)长度，否则可能会由于锚杆外露部分较长而造成无

法施加预应力。根据规范要求，孔深误差不应大，为50mm。

对于全长注浆的永久性锚杆，其钻孔直径要考虑到应使锚杆周围有一定厚度

的砂浆覆盖，一般情况下孔径应至少大于杆径15mm。对于摩擦式锚杆，由于孔

径和杆径要求一定的配合关系才能发挥锚杆的锚固力和便于施工，因此要严格控

制孔径。对于树脂锚杆，钻孔直径和锚杆直径之差在4~10mm较为合理。

进行钻孔作业时，一定要按设计要求的角度进行施工钻头钻到预定孔深后下

缩锚杆机，同时，清除煤粉和泥浆。

2．2锚杆安装要求

在锚杆安装前仔细检查药卷质量，对结壳、结块、变硬、变色及外皮破裂、

树脂渗漏的药卷不允许使用；杆体的锚固段不得附有锈蚀层和其他污物；安装时

应先用锚杆插入孔中量测其深度，合格后再用杆体将药卷送至也底；在杆体外端

拧上连接器，并连上风动搅拌器进行搅拌。搅拌时应缓慢推进杆体，连续搅拌时

间根据使用树脂锚固剂型号而定；树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序，搅拌

时间按厂家要求严格控制；利用锚杆机拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力。

在安装锚杆垫板时，应确保垫板与锚杆体垂直，各种不正确的安装对锚杆的

锚固性能都会产生不利的影响。当孔的轴线与孔口平面不垂直时，为了保证锚杆

托盘能均匀地紧压岩面，常采用带球型凋节垫的托盘。当设计钻孔角度较大时，

可采用异型可调托盘。

2．3锚杆预紧力问题

锚杆预紧力的施加是锚杆支护中最重要的施工质量影响因素之一。它是判别

锚杆支护是否是主动支护的标志，如果锚杆在施工后不施加预紧力，就意味着该

锚杆支护失去了主动支护的效果。成为被动支护。煤巷锚杆支护中锚杆的预紧力

一般采用风动锚杆钻机预紧，由于风动锚杆钻机的最大扭矩一般在80~120N·m

左右，换算为锚杆轴线预紧力仅为20kN左右。增压垫片虽小．也是保证强力锚

杆支护系统支护成功的关键部件之一，通过增加增压垫片可显著减小螺母和垫板

之间的摩擦力，大大提高锚杆的预紧力。如锚杆加上减阻垫片，可达到40kN的

预紧力。从实验结果可以看到，增压垫片町将锚杆拉力提高将近一倍。

目前较为常用的?准20mm直径高强锚杆，屈服强度为126kN，锚杆的预紧

力应达到65～75kN。锚杆的预紧力越大，对围岩的控制效果越好。在锚杆支扩

巷道中，要严格控制锚杆预紧力这—指标。在施工中，经常遇到在井下施工时出

现锚杆预紧力的施加与质量标准化中锚杆外露不允许超过50mm