第二章 锚杆支护技术管理
第一节 总 则
第1条 锚杆、锚喷支护(以下简称锚杆支护)是煤矿井巷工程一种重要的支护形式,它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用,并对加快巷道支护改革,提高支护效果起到了重要作用。为进一步加快锚杆支护的推广应用,提高矿井的经济效益,特制定本规定。
第2条 锚杆的种类
根据新汶矿区开采的实际情况,规定允许使用的锚杆种类包括以下七种:
1、等强全螺纹树脂锚杆(牌号:KMG335);
2、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆(牌号:KMG400、KMG500); 3、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆(牌号:KMG400、KMG500),适用于埋深大于600米的巷道;
4、高强度高韧性抗冲击锚杆(牌号:KMG600),适用于埋深大于800米及地压较大的巷道。
5、缝管锚杆(只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护); 6、水力膨胀式管子锚杆;
7、玻璃钢锚杆(允许在使用时间较短的,围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用);
8、经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。 第3条 锚杆的锚固方式
1、端 锚:树脂锚固段长度≥350mm。 2、加长锚:树脂锚固段长度≥700mm。 3、全 锚:树脂锚固段长度≥锚深的80%; 水泥锚固段长度为锚深的100%。
一般情况下应采用加长锚;Ⅲ~Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道严禁使用端锚。
第4条 锚杆支护材料规格、性能
1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2002要求。
2、等强全螺纹树脂锚杆技术性能规定见下表(表一)。
表一
规格 内径 肋间距10 10 12 横截面积 (mm2) 176.63 226.87 283.39 屈服载荷 (kN) ≥ 59 ≥ 76 ≥ 95 ≥116 (mm) (mm) 延伸率 (%) ≥24 ≥24 ≥24 ≥24 重量 (kg/m) 1.46 1.89 2.38 2.93 KMG16-335 15±0.2 KMG18-335 17±0.2 KMG20-335 19±0.2 KMG22-335 21±0.2 12 346.19 注:屈服强度按内径横截面积计算。 3、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆技术性能规定见下表(表二)
表二
规格 KMGXY16-400 KMGXY18-400 KMGXY20-400 KMGXY22-400 KMGXY16-500 KMGXY18-500 KMGXY20-500 KMGXY22-500 内径 (mm) +0.4 0+0.4 0+0.4 0+0.4 0+0.4 0+0.4 0+0.4 0+0.4 0肋间距 横截面积 屈服载荷 (mm) 4 4 4 4 4 4 4 4 (mm)201.1 254.5 314.2 380.1 201.1 254.5 314.2 380.1 2 (kN) ≥80 ≥76 ≥95 ≥116 ≥100 ≥128 ≥157 ≥190 延伸率 (%) ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥18 ≥18 ≥18 ≥18 1618 20 22 16 18 20 22 4、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆技术性能规定见下表(表三)
表三
牌号:KMG400 规格 内径 横截面积屈服载荷(mm) (mm2) (kN) 317.3 383.6 ≥127 ≥153 重 量延伸率 尾部螺纹长度 (kg/m) (%) (mm) 2.5 3.1 ≥20 ≥20 145±5 145±5 KMG20-400 20.1±0.2 KMG22-400 22.1±0.2
KMG25-400 25.1±0.2 牌号:KMG500 KMG20-500 20.1±0.2 22.1±KMG22-500 0.2 25.1±KMG25-500 0.2 494.8 ≥198 3.9 ≥20 145±5 317.3 383.6 494.8 ≥159 ≥192 ≥247 2.5 3.1 3.9 ≥18 ≥18 ≥18 145±5 145±5 145±5 5、高强度高韧性抗冲击锚杆技术性能规定见下表(表四)
表四 牌号:KMG600 规格 内径 横截面积屈服载荷(mm) (mm2) (kN) 317.3 383.6 494.8 ≥190 ≥230 ≥297 重 量延伸率 尾部螺纹长度 (kg/m) (%) (mm) 2.5 3.1 3.9 ≥15 ≥15 ≥15 145±5 145±5 145±5 KMG20-600 20.1±0.2 KMG22-600 22.1±0.2 KMG25-600 25.1±0.2 注:
1)、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆及高强度高韧性抗冲击锚杆成品杆体实验要求: a、除做屈服载荷实验外,应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。
b、抗弯试验要求:杆体直径的3倍为弯芯直径,按弯芯直径对杆体螺纹部进行弯曲实验,要求弯曲90°时,受弯部位不得脆断。
2)、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆及高强度高韧性抗冲击锚杆附件选择:
锚杆附件必须与杆体强度相匹配,在螺母和球形垫之间增加尼龙摩擦垫,提高锚杆的预紧力,托盘采用厚度≮10mm。
1、螺母 2、尼龙摩擦垫 3、球型垫圈4、锚盘5、杆体
6、缝管锚杆技术性能规定见下表(表五)
表五
性能 材质 杆 壁厚 16Mn 2.2-2.5mm 要求 Q235冷卷钢板 2.5-3.0mm
体 杆体直径 开缝宽度 初锚力 破断力 尺寸 厚度 孔径 推荐钻孔直径 托 盘 Φ33mm 10mm 25kN/m ≥90KN 125×125mm 4-6mm Φ340+0.5 mm Φ31mm 7、水力膨胀式管子锚杆技术性能规定见下表(表六)
表六
性能 材质 壁厚 杆 体 杆体直径 初锚力 破断力 有效长度 直线度公差 尺寸 托 盘 厚度 孔径 推荐钻孔直径 水压 要求 优质碳素结构钢,钢号10 2mm Φ30mm 50kN/m ≥91KN (1.0-10)m 2mm/m 125×125mm 4-6mm Φ340+0.5 mm Φ(40-46)mm (15 -20)MPa 8、锚杆支护材料中热轧矿用锚杆钢力学性能表(表七):
表七
牌号 KMG335 KMG400 KMG500 KMG600 屈服强度(Mpa) ≥335 ≥400 ≥500 ≥600 延伸率(%) ≥24 ≥20 ≥18 ≥15 9、锚固剂:锚杆支护巷道只准使用树脂锚固剂和用于全锚的水泥锚固剂。
⑴树脂锚固剂应符合煤炭行业标准MT146.1-2002; ⑵用于全锚的水泥锚固剂应符合煤炭行业标准MT219-2002。 10、锚杆托盘: ⑴材质:
托盘采用屈服强度大于235MPa的钢材制作,当杆体强度大于400Mpa时,金属托盘采用屈服强度大于335Mpa的钢材制作。
⑵尺寸:不小于120×120 mm或φ120mm;厚度不小于8mm,厚
+1
度公差0-1mm,例如,8mm锚盘厚度为8+1 0mm,10mm锚盘厚度为100mm。
托盘孔直径应比锚杆杆体直径大1~2mm。
⑶承载力:应不小于杆体屈服载荷。选用球墨铸铁等脆性材料作托盘时,其极限载荷应为杆体载荷1.5倍以上。杆体牌号在KMG500及KMG500以上时,禁止使用脆性材料。
⑷顶板锚杆必须使用碟形托盘,肩角和底角锚杆必须使用异型托盘。矿铸造大托盘,经有关部门检测,强度符合规定,可用于巷道顶帮。
11、托梁:
⑴W钢带:执行标准MT/T861-2000,规格、性能见下表。
表八
型 号 BHW-280-3.00 BHW-280-2.80 BHW-250-3.00 BHW-250-2.80 BHW-280-3.80 BHW-280-4.00 BHW-290-4.80 BHW-290-5.00 展宽W0 (mm) 295 295 280 280 295 295 305 305 宽 W (mm) 280±2.5 280±2.5 250±2.5 250±2.5 280±2.5 280±2.5 290±2.5 290±2.5 平宽 B (mm) 155.6±2.0 155.6±2.0 135.7±2.0 135.7±2.0 155.6±2.0 155.6±2.0 155.6±2.0 155.6±2.0 厚 T (mm) 3.00±0.22 2.80±0.22 3.00±0.22 2.80±0.22 3.80±0.22 4.00±0.22 4.80±0.22 5.00±0.22 150(或23.3根据客±1.5 户要求) 高 边孔距 拉断力 重量 H L0 F G (mm) (mm) (kN) (kg/m) ≥304 ≥284 ≥270 ≥252 ≥385 ≥405 ≥504 ≥525 7.25 6.65 6.55 6.01 12.00 12.00 12.00 12.00 ⑵M钢带:规格、性能见下表。
表九
型 号 展宽W0 mm 宽 W mm 厚 T mm 高 H mm 边孔距L0 mm 重量 G kg/m 屈服 载荷 KN 破断载荷 KN 向下的截面模量 mm3 向上的截面模量 mm3 钢带截面利用率 mm3/kg