在工程实践中如何加强锚杆预紧力管理-最新资料

1、在工程实践中如何加强锚杆预紧力管理目前，锚杆支护在煤矿巷道掘进中已经成为一种主要支护形 式，由 锚杆支护开展起来的锚网支护、锚杆锚索联合支护、锚网钢带支护、锚 网喷支护、锚网钢带喷等支护工艺在矿区围岩支护中广泛应用并且收到 了良好的工程效果和经济效果。但在现场的实践过程中，由于多方面 的原因可能导致锚杆支护失效，甚至引起平安事故。分析原因除巷道 地质条件变化外，锚杆预紧力达不到要求是主要原因，下面笔者结合 自己多年工作实践进行具体的阐释。1预紧力的重要作用锚杆支护是利用锚杆头部、杆体的特殊构造和尾部托板，或依 赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效 果、补强效果，以到达

2、支护的目的。具有本钱低、支护效果好、操作 简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。预紧力是锚杆支护中的关键参数，对锚杆支护效果起 着决定性 作用。但是长期以来，由于个别现场施工人员没有认识到预紧力的重 要性，而且锚杆施工机具不能提供较大预紧力，导致巷道锚杆预紧力普遍偏低。一般预紧力矩为 100150N m,达不 到200Nm预紧力为1520KN,有的甚至为零，严重影响了锚杆支护作用 的发挥。预紧力的简要介绍锚杆的预紧力是指在锚杆安装过程中，对锚杆杆体施加的轴向拉 力。相对应的锚杆的预紧力矩是指在锚杆安装过程中，对锚杆螺母施 加的力矩。预紧力是锚杆在围岩发生明显变形以前施加的对其的压力， 可充分发

3、挥锚杆主动、及时支护的能力，属于主动支护。锚杆安装越及时，预紧力越大，那么锚固范围内岩层的整体刚度 越高。岩层处于压缩状态，岩层间不发生离层和滑动或弯曲变形等有害变形，岩层的完整性和整体强度得到保持。 相反，如果锚杆没有预紧力或预紧力太小，那么只有当岩层产生一定变形时锚杆 才有明显的载荷，显然不能控制岩层的离层和滑动，导致岩层从浅部向深部逐渐破坏，失去完整性和稳定性。1. 5锚杆预紧力对锚杆支护系统的刚度及其有效扩散起着决定性作 用。单根锚杆预紧力的作用范围是极有限的，必须通过 托板、钢带和 金属网等构件将锚杆预紧力扩散到离锚杆更远的围岩中。特别是对于巷 道外表，即使施加很小的支护力，也会明显

4、 抑制围岩的变形与破坏，保 持顶板的完整。1.6提高锚杆预紧力并使其有效扩散是改善巷道支护效果的最有效 途径，对于复杂困难巷道，应采用高预应力，强力锚杆 组合支护，应尽 量一次支护就能有效控制围岩变形与破坏，防止二次支护和巷道维修。2提高锚杆预紧力的技术措施锚杆支护预紧力设计锚杆预紧力设计的原那么是控制围岩不出现明显的离层、滑动与拉应力区，一般可选择锚杆预紧力为杆体屈服载荷的30%50%,锚杆直径越大，杆体材质强度越高，要求的预紧力值越高。锚杆顶紧力的影响因素锚杆预紧力与螺母预紧力矩、螺纹规格及摩擦系数等因素之间有 关系：锚杆预紧力与螺母预紧力矩成正比；与螺母与锚杆螺纹间的滑 动摩擦系数、螺母

5、与垫圈端面间的滑动摩擦系数、锚杆直径成反比， 也就是这三者越大，锚杆预紧力越小，反之锚杆预紧力越大。提高锚杆预紧力的途径3. 1提高螺母预紧力矩。螺母预紧力矩是由锚杆安装机具的输出 扭矩决定的，是影响锚杆预紧力的关键因素。措施是采用专门的高扭 矩螺母拧紧设备(如风动扳手)。3. 2减少螺母与锚杆和托板与螺母之间的摩擦系数降低 螺母与锚 杆螺纹间的滑动摩擦系数，减少螺母与垫圈端面间的活动摩擦系数。(1)降低螺母与锚杆螺纹问的滑动摩擦系数的措施包括提高螺纹加 工精度等级，减少摩擦阻力和摩擦扭矩，采用油脂对螺纹部进行润滑, 减少摩擦阻力。改善锚杆加工工艺与设备，提高锚杆螺纹加工精度对提 高锚杆预紧力

6、和支护效果具有重要意义。(2)减少螺母与垫圈端面间的滑动摩擦系数的措施是，采用 高效减 磨片，减少螺母与托板之间的摩擦阻力和摩擦扭矩，在螺母与托板之间加减磨垫片，减少摩擦阻力。井下使用时应选择合 适材 质的减磨垫片，实现高效减磨，可显著提高锚杆预紧力。3锚杆预紧力在井下传统施工中的情况1传统施工法(1)锚杆与岩壁的角度175 ；(2)力矩扳手拧紧螺帽；(3)锚杆不加润滑油，直接拧紧螺帽。3.2改进施工法2.1 锚杆眼与岩壁的角度尽量垂直，顶板使用MQ100EM锚杆钻机和MZ小型液压锚杆钻机钻锚杆眼，巷道 高度不小于 2. 4mo2. 2打好眼后，先观察孔内是否有余渣，假设有余渣应先 清洗干净

7、再用锚杆将锚固剂送入孔底。然后开启锚杆钻机边搅拌锚固机，边将锚 杆向内推，搅拌要充分，锚杆推至孔底后还必须搅拌土 20so2. 3 在固化时间内不能晃动锚杆。2.4 锚杆螺母使用带球垫圈螺母，以减少螺母与托板之间的摩擦力。2. 5锚杆在安装前将露出岩壁外的局部锚杆加上润滑油，减少锚杆与螺母之间的摩擦力。2.6采用专门的高扭矩螺母拧紧设备。紧固锚栓是既费时又费力的工作，而且员工站在“人”字梯上又不平安，再就是紧固的效果不是很好，如果能采用专门的高扭矩 螺母拧紧设备(如声控力矩扳手)，以及在安装前将露出岩壁外的局部锚杆加上润滑油，减少锚杆与螺母之间的摩擦力。这样 不但可以 大大的减轻员工的劳动强度，而且还能保证员工的安 全。4提高锚杆预紧力的管理措施1 对现场施工人员进行脱产技术培训，讲授锚杆支护的 施工工艺和工序，现场演示操作过程，并通过考试合格后方可