矿企大预应力锚杆支护的实用性

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巷道工程质量检测与矿压监测

锚杆的工程质量检测锚杆施工质量检测主要包括锚杆的锚固性能和安装质量。锚固性能主要指锚固力；锚杆安装质量主要包括锚杆预紧力、几何参数、锚杆外露长度、托板、钢带及金属网的安装质量。锚杆预紧力能否达到设计要求，是本次试验成功与否的关键。本次试验要求锚杆预紧力要达到5吨以上。为确保预紧力达到要求，在正式施工前，必须进行锚杆预紧力安装试验。试验方法是利用扭矩放大器配合锚杆测力计进行锚杆安装。具体操作程序是：搅拌完树脂锚固剂待其固化后，在锚杆尾部托盘下安装锚杆测力计，然后再上一平托盘，拧上螺母，用锚杆机带动螺母旋转，直到转不动为止，此时观察锚杆测力计读数，卸下锚杆机，在其钎套上安装扭矩放大器，再与锚杆螺母相连接，开动锚杆机旋转，螺母继续拧紧，直到转不动为止，再观察测力计读数，此时的读数就是锚杆安装预紧力。本次使用的扭矩放大器最大可达到10吨，安装成功，以后所有锚杆的安装就照此办理。锚杆预紧力检测采用扭矩扳手进行。可采用山东科大中天电子有限公司的300N.m声控扭矩搬手进行检测时，扭矩搬手达到300N.m，螺母不动为合格。

锚杆巷道矿压监测

本次巷道支护试验的矿压监测，进行以下三个方面的监测内容：巷道表面位移监测。巷道表面位移是最常用的矿压监测内容。监测项目包括顶底板移近量、两帮移近量、顶板下沉量、底鼓量等。根据监测结果，可计算巷道表面位移速度、巷道断面收敛率，绘制位移量、位移速度与采、掘工作面位置与时间的关系曲线，分析巷道围岩变形规律，评价围岩的稳定性和支护效果。巷道表面位移常用的方法是十字布点法。巷道每隔100m布置一个观测站，每个观测站布置两个监测断面，两个监测断面相隔1m左右，测读AO、AB值和CO、CD值，也可测量AC、AD、CB、DB值。测量频度一般距采、掘工作面50m内，每天测取一次读数，其他时间每周观测1-2次。根据围岩稳定性情况，也可根据实际需要，加密或加大观测间隔时间。巷道顶板离层监测。巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。由于顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差，顶板的这种位移差即称为顶板离层。测量锚杆支护巷道锚固区内外顶板离层大小，对评价锚杆支护效果和巷道安全程度具有重要意义。监测顶板离层常用顶板离层指示仪。离层指示仪一般带有一个深部锚固基点和一个浅部锚固基点，分别监测巷道表面与浅部基点之间、浅部基点与深部基点之间的相对位移。浅部基点设置在锚杆端部位置，深部基点设置在比较稳定的深部围岩中。基点固定采用弹簧爪式结构，测量钢丝与固定基点和测读装置连接，测读装置由两个贴有反光膜和带有刻度的圆管组成，采用一个套管插入孔中，作为测读装置的基准点。锚杆受力监测。锚杆受力监测是巷道矿压监测的重要内容，通过监测锚杆体受力的大小与分布，可比较全面地了解锚杆的工作状况，锚杆支护设计是否合理，锚杆是否发生屈服和破断，根据监测数据提出对锚杆支护设计的修改建议。采用液压式、锚杆测力计。液压式锚杆测力计主要由一个带圆孔的液压枕与压力显示表组成。安装时，将液压枕的圆孔套入锚杆，置于锚杆托盘之下，再加一托板，拧紧螺母即完成安装。锚杆受力后挤压托板，托板将压力传递到液压枕上，引起液压枕内油压升高，然后从压力表上可以直接读出数据，即锚杆尾部承受的拉力值。

结语

该公司通过推广应用高强度、大预应力锚杆技术，有效的解决了深部巷道支护困难、破坏严重、维修量大的难题，保证了巷道的安全稳定，减少了巷道维修和套修量，降低了巷道综合支护成本，取得良好的经济和社会效益。

作者：孙卫平 单位：唐山开滦林西矿业有限公司