巷道錨桿施工質(zhì)量控制及監(jiān)測

【關鍵詞】巷道；錨桿；施工質(zhì)量；技術 

　　0.前言 

　　錨桿支護方式具有支護效果好、成本低、適用性強等特點，它的應用提高了煤礦的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。錨桿支護技術的發(fā)展，已經(jīng)成為巷道支護的主要發(fā)展方向。同時，工程施工質(zhì)量如果得不到保證，就會導致大面積巖體垮落，造成重大傷亡事故。錨桿施工質(zhì)量狀況直接影響錨桿的承載能力。因此，控制煤礦井下錨固工程質(zhì)量，進行施工后的質(zhì)量檢測、監(jiān)測，確保施工質(zhì)量是錨桿支護加固工程的關鍵問題。 

　　1.錨桿支護 

　　要根據(jù)巷道的具體地質(zhì)條件和斷面形狀，針對錨桿的承載力、伸長特性、桿體橫截面積等類型，錨桿長度，錨桿密度，錨桿布置形式，錨固長度，安裝錨桿的時機，傳遞載荷的有效性，包括鉆頭類型、錨固劑、鉆孔尺寸、錨桿托盤大小及護幫構(gòu)件等進行優(yōu)化配置。錨桿桿體材料一般使用熱軋無縱筋鋼筋。在進行錨桿桿體材料選擇時，要根據(jù)井下巷道地質(zhì)條件、支護的難易程度進行選擇。錨桿支護能夠及時主動舶加固圍巖，錨桿可以在安裝時對圍巖施加較大的約束力，控制圍巖早期變形。錨桿安裝及時，控制圍巖變形的效果也就越突出。 

　　2.錨桿施工質(zhì)量控制 

　　2．1鉆孔要求 

　　在煤礦巷道支護中，各種錨桿所需要的鉆孔直徑一般在?準27~42mm之間，深度一般在l500~3000mm。鉆孔機具一般頂板采用風動或液動錨桿機，有些煤礦也使用風動鑿巖機，在煤層中一般采用煤電鉆或風動幫錨桿機。無論使用何種機械，在鉆孔前應在設計的孔位處做一標記，鉆孔的位置不能隨意變動，當由于受某種條件的限制而無法在設計的位置鉆孔時，實際孔位與設計孔位的誤差應小于20cm。一鉆孔深度的控制是一個重要問題，一般情況下，鉆孔實際深度要略大于錨桿有效(不含螺紋部分)長度，否則可能會由于錨桿外露部分較長而造成無法施加預應力。根據(jù)規(guī)范要求，孔深誤差不應大，為50mm。 

　　對于全長注漿的永久性錨桿，其鉆孔直徑要考慮到應使錨桿周圍有一定厚度的砂漿覆蓋，一般情況下孔徑應至少大于桿徑15mm。對于摩擦式錨桿，由于孔徑和桿徑要求一定的配合關系才能發(fā)揮錨桿的錨固力和便于施工，因此要嚴格控制孔徑。對于樹脂錨桿，鉆孔直徑和錨桿直徑之差在4~10mm較為合理。 

　　進行鉆孔作業(yè)時，一定要按設計要求的角度進行施工鉆頭鉆到預定孔深后下縮錨桿機，同時，清除煤粉和泥漿。 

　　2．2錨桿安裝要求 

　　在錨桿安裝前仔細檢查藥卷質(zhì)量，對結(jié)殼、結(jié)塊、變硬、變色及外皮破裂、樹脂滲漏的藥卷不允許使用；桿體的錨固段不得附有銹蝕層和其他污物；安裝時應先用錨桿插入孔中量測其深度，合格后再用桿體將藥卷送至也底；在桿體外端擰上連接器，并連上風動攪拌器進行攪拌。攪拌時應緩慢推進桿體，連續(xù)攪拌時間根據(jù)使用樹脂錨固劑型號而定；樹脂藥卷攪拌是錨桿安裝中的關鍵工序，攪拌時間按廠家要求嚴格控制；利用錨桿機擰緊螺母，使錨桿具有一定的預緊力。 

　　在安裝錨桿墊板時，應確保墊板與錨桿體垂直，各種不正確的安裝對錨桿的錨固性能都會產(chǎn)生不利的影響。當孔的軸線與孔口平面不垂直時，為了保證錨桿托盤能均勻地緊壓巖面，常采用帶球型凋節(jié)墊的托盤。當設計鉆孔角度較大時，可采用異型可調(diào)托盤。 

　　2．3錨桿預緊力問題 

　　錨桿預緊力的施加是錨桿支護中最重要的施工質(zhì)量影響因素之一。它是判別錨桿支護是否是主動支護的標志，如果錨桿在施工后不施加預緊力，就意味著該錨桿支護失去了主動支護的效果。成為被動支護。煤巷錨桿支護中錨桿的預緊力一般采用風動錨桿鉆機預緊，由于風動錨桿鉆機的最大扭矩一般在80~120N・m左右，換算為錨桿軸線預緊力僅為20kN左右。增壓墊片雖�。�也是保證強力錨桿支護系統(tǒng)支護成功的關鍵部件之一，通過增加增壓墊片可顯著減小螺母和墊板之間的摩擦力，大大提高錨桿的預緊力。如錨桿加上減阻墊片，可達到40kN的預緊力。從實驗結(jié)果可以看到，增壓墊片町將錨桿拉力提高將近一倍。 

　　目前較為常用的?準20mm直徑高強錨桿，屈服強度為126 kN，錨桿的預緊力應達到65～75 kN。錨桿的預緊力越大，對圍巖的控制效果越好。在錨桿支擴巷道中，要嚴格控制錨桿預緊力這―指標。在施工中，經(jīng)常遇到在井下施工時出現(xiàn)錨桿預緊力的施加與質(zhì)量標準化中錨桿外露不允許超過50mm相互沖突的現(xiàn)象，因此，應強調(diào)重視錨桿施工質(zhì)量。 

　　3.錨桿支護施工質(zhì)量檢測及監(jiān)測 

　　在煤礦井下巷道施工完成后的―段時間(巷道服務年限)內(nèi)，要對巷道進行長期的礦壓監(jiān)測，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時采取加固措施，避免造成人身傷亡事故或影響礦井的正常生產(chǎn)。 

　　3．1嚴格檢查驗收支護施工質(zhì)量制度 

　　切實把錨桿支護質(zhì)量檢測作為一項非常重要的工作。 

　　支護施工質(zhì)量檢測由各礦主管部門負責，責任應落實到人，整改措施和方案應落實到現(xiàn)場。礦、科干部要靠前指揮，零距離檢測和監(jiān)測。加強對錨桿支護施工質(zhì)量檢測，如果檢測結(jié)果不合格應立即停止施工，如果屬于操作問題，要追究責任，屬技術措施不當?shù)脑�因要及時修正，及時采取補救措施。 

　　3．2錨桿安裝幾何參數(shù)檢測 

　　錨桿安裝幾何參數(shù)檢測驗收由班組完成；檢測間距不大于15m，每次檢測點數(shù)不應少于3個；幾何參數(shù)檢測內(nèi)容包括錨桿間、排距，錨桿安裝角度，錨桿外露長度等；錨桿間、排距檢測時，采用鋼卷尺測量測點處呈四邊形布置的4根錨桿之間距離；錨桿安裝角度檢測時，采用半圓儀測量鉆孔方位角；錨桿外露長度檢測時，采用鋼板尺測量測點處一排錨桿外露長度最大值。 

　　3．3錨桿托板安裝質(zhì)量檢測 

　　錨桿托板應安裝牢固，與組合構(gòu)件一同緊貼圍巖表面，不松動；對難以接觸部位應楔緊、背實；錨桿托板安裝質(zhì)量檢測方法采用實地觀察和現(xiàn)場、搬動；檢測頻度和錨桿幾何參數(shù)，每個測點應以一排錨桿托板為一組檢測。 

　　3．4定期進行井下錨桿錨固拉拔力檢測 

　　錨桿錨固拉拔力檢測采用錨桿拉拔計在井下巷道中完成：錨固拉拔力檢測抽樣率為1％；每300根頂(幫)錨桿抽樣一組進行檢查；不足300根時按300根考慮；拉拔加載至錨桿桿體屈服為止。 

　　3．5錨桿錨固拉拔試驗 

　　錨桿拉拔計在試驗過程中必須固定牢靠；錨桿拉拔時應緩慢、逐級均勻加載，直到錨桿滑動或達到桿體屈服載荷為止。拉拔錨桿時，拉拔裝置下方及兩側(cè)嚴禁站人；錨桿桿尾直徑一旦出現(xiàn)頸縮時，應及時卸載。 

　　3．6定期進行井下錨桿錨固力抽檢 

　　采用錨桿拉拔計進行井下錨桿錨固力抽檢；錨桿錨固力抽檢抽樣率為5％；每300根頂(幫)錨桿抽樣一組(15根)進行檢查；不足300根時按300根考慮；抽檢指標為頂板錨桿錨固力不得低于70kN，幫錨桿固力不得低于50 kN；抽檢中發(fā)現(xiàn)不合格錨桿，應在其周圍補打合格錨桿。 

　　4.結(jié)束語 

　　錨桿支護是保征礦井高產(chǎn)高效的重要條件，煤礦井下巷道錨桿的施工控制是保證錨桿支護安全有效的基礎，應進行優(yōu)化錨桿設計、進行施工質(zhì)量控制，檢測和監(jiān)測錨桿施工的質(zhì)量控制，保證煤礦生產(chǎn)的安全高效進行。