锚杆(索)支护巷道防止破断安全技术措施培训

锚杆(索)支护巷道防止破断安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01概述与背景02支护工程概况03断锚(索)原因分析04支护材料与设备要求CONTENTS目录05施工工艺规范06质量检验与监测07安全防护与应急措施01概述与背景锚杆(索)支护的重要性保障巷道结构稳定锚杆、锚索通过锚固力将松散围岩与稳定岩层结合，形成承载结构，有效控制巷道变形，如1212综采工作面顺槽采用锚网索联合支护，净断面积达9.6m²，确保回采期间巷道稳定。提升矿山安全生产水平作为经济高效的支护方式，锚杆锚索可显著降低冒顶、片帮风险，减少断锚断索导致的安全事故，保护作业人员生命安全，是煤矿井下采准巷道的核心支护手段。适应复杂地质条件需求针对煤矿井下断层、高应力、淋水等复杂条件，通过优化支护参数（如补强锚索间距≤1.0m）和施工工艺，可有效应对围岩变化，维持巷道长期服务性能。符合行业标准规范要求依据《煤矿巷道锚杆支护技术规范》（GB/T35056-2018），锚杆锚索支护需满足锚固力、预紧力等指标，是实现标准化、规范化施工的重要保障。断锚(索)主要危害表现断锚(索)危害与现状

对安全生产及人员生命构成直接威胁，破断的锚杆、锚索可能弹出伤人；破坏巷道支护结构稳定性，导致顶板离层、片帮甚至冒顶事故，影响矿井正常生产。断锚(索)发生区域特征

主要发生在掘进后期（距掘进头500m以外）的煤帮，破断位置多处在巷帮下部距底板300-400mm处，以锚杆尾端8cm-12cm处较多；断层、无炭柱构造附近煤质氧化变软地段及靠近采空区一侧的巷帮下部更易发生。断锚(索)发生频率概况

自使用锚杆支护以来，顶板锚杆、锚索未发现破断现象，但煤帮支护的玻璃钢锚杆存在破断情况，在地质条件复杂、采动影响大的区域，破断现象时有发生，需重点防控。01培训目标与议程掌握断锚断索成因分析方法通过学习，能准确识别地质条件、支护设计、施工操作等导致锚杆（索）破断的关键因素，如采动应力、腐蚀、角度偏差等。02熟悉安全防护技术规范要求了解《煤矿巷道锚杆支护技术规范》（GB/T35056-2018）等标准中关于材料选型、施工工艺、质量检测的具体规定，确保支护措施合规。03提升风险排查与应急处置能力掌握日常巡检、锚固力检测、失效锚杆（索）补强等实操技能，能制定并执行断锚断索应急预案，有效降低事故风险。04培训议程安排1.断锚断索案例分析与原因解析；2.支护材料与施工工艺标准讲解；3.防护措施与监测技术实操演示；4.应急演练与考核评估。02支护工程概况

工作面煤层基本情况工作面位置与范围1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区西翼。采用倾向长壁综合机械化一次性采全高推进，走向长183m，倾斜长1760m（初期未采前的可采长度），煤层底板标高1150～1400m。

煤层赋存特征煤层平均厚度2.39m，倾角平均12°，结构简单，普氏硬度系数f=2.5～4，煤质较硬。顶板为稳定的石灰岩层，层厚6.75m，局部有0.8-1.2m厚泥岩伪顶；底板为2.2m厚深灰色泥岩或炭质泥岩，较硬。

地质构造影响工作面区域内存在断层、无炭柱等构造，断层附近煤质易氧化变软，正常地段煤质较硬稳定。巷道沿煤层掘进后，地层应力重新分布，需针对性设计支护方案。基本断面规格巷道断面设计参数矩形断面，净宽4.0m，净高2.4m，净断面积9.6m²，沿煤层掘进，满足综采工作面通风、运输及行人需求。顶板支护参数顶锚杆采用Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，排距1500mm，间距1500mm，ZK2360树脂药卷锚固，锚固长度1200mm；锚索垂直布置于顶板锚梁中间，局部“小青顶地段”或构造带加密至≤1.0m/根。帮部支护参数帮锚杆采用Φ16×1500mm玻璃钢锚杆（煤帮坚硬时）或Φ20×2000mm螺纹钢锚杆（松软地段），排距900mm，间距1300mm，顶部锚杆仰角20°，其余垂直巷帮布置。辅助支护材料顶板采用Φ18mm圆钢制作的钢筋梯子托梁（长3.6m），局部“小青顶地段”加设6mm钢筋焊接方形网（2.0m×1.0m）；帮部采用Φ14mm圆钢锚梁（长3.0m）及双抗形塑料网（3000×2000mm）。支护系统组成与布置顶板支护系统构成采用锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部金属网联合支护。顶锚杆规格Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，排距1500mm，间距1500mm，ZK2360树脂药卷锚固，锚固长度1200mm；锚索垂直布置于顶板锚梁中间，补强锚索在"小青顶地段"或构造带按≤1.0m间距打设。煤帮支护参数设计帮锚杆每组锚梁布置3根，排距900mm，间距1300mm；煤帮坚硬时采用Φ16×1500mm玻璃钢锚杆，配Φ14×3000mm圆钢锚梁及3000×2000mm双抗塑料网；遇地质构造带或巷道高度超2.7m时，选用Φ16×2000mm玻璃钢锚杆或Φ20×2000mm螺纹钢锚杆，锚梁排距700mm，网片搭接宽度100mm，隔200mm用双股14#铁丝连接。特殊地段加强支护措施局部"小青顶地段"采用6mm钢筋焊接方形钢筋网（2.0m×1.0m，网孔110×110mm）；巷道高冒区两端、中部及扩宽处采用双锚索配合槽钢加强支护；综采工作面两顺槽超前支护段50m范围内锚索采用专制钢管护套保护，平行巷道中线安装并以绳卡紧固。支护材料规格要求钢筋梯子托梁采用Φ18mm圆钢制作，全宽50mm，长度3.6m；锚索选用Φ17.8×6000mm或Φ17.8×4000mm钢绞线，端头锚固采用ZK2360和CK2335树脂药卷各一卷，锚固长度1200mm；托盘采用10mm厚300×300mm方形铁板，锚索预应力不小于150KN。03断锚(索)原因分析

地质条件影响因素断层与构造带影响断层破碎带导致顶板岩层完整性破坏，增加顶板管理难度，如22189回风巷受F2、F4、F5等断层影响，构造带下方锚索易处于拉应力区域，发生退锚或剪断现象。

不稳定岩层厚度变化泥岩、砂质泥岩等不稳定岩层厚度增大时，锚杆难以锚固在稳定岩层中，导致支护失效。如当设计锚固岩层厚度变大，锚杆锚固长度不足，易引发冒顶事故。

高地应力作用向斜轴部、逆断层应力集中区及采空区附近，高地应力使岩层挤压、位移、错动，锚杆处于破碎岩体中易脱落、剪断。深部巷道因地应力大、岩体破碎，锚索承受外力增大，易发生破断。

顶板裂隙水影响顶板裂隙水会软化、泥化岩石，加速风化，同时造成锚索孔淋水，降低锚固剂锚固力。如含水层距离巷道较近时，围岩受水影响稳定性降低，增加锚索破断风险。

围岩镶嵌型结构锅底型、升斗型等不规则镶嵌型结构围岩，在煤体采出后结构破坏，锚杆失去稳定性，易发生冒顶事故。此类围岩锚杆起支托作用的煤体被采出后，支护系统易失效。

支护设计与材料因素01支护参数设计不合理的影响同一采区内采空区面积大、1212工作面地质复杂、煤层厚度变化大时，若未及时科学设计锚杆、锚索的长度和直径等参数，会导致支护强度不足，引发破断。

02材料质量检验机制不完善的风险锚杆、锚索等支护材料质量不合格，如强度不达标、存在瑕疵等，会直接影响支护质量，增加破断风险，需完善检验机构和流程。

03操作不规范对支护质量的影响帮部玻璃钢锚杆安装时用力过猛致杆体破裂，作业人员未妥善处理仍安装，严重影响支护质量，易造成锚杆断裂。

04材料选择与地质条件匹配性煤帮坚硬时选用Φ16×1500mm玻璃钢锚杆，遇地质构造带煤帮松软或巷道高度超2.7m时，应选用Φ16mm、长2000mm玻璃钢锚杆或Φ20mm等强度螺纹钢锚杆，否则易因材料不匹配导致破断。

施工工艺与操作因素

钻孔施工质量影响钻孔角度偏差超过±3°会导致锚杆（索）受力不均，易引发剪切破断；孔深误差需控制在±30mm内，过浅会降低锚固力，过深则造成材料浪费。

锚固剂搅拌与等待时间控制树脂锚固剂搅拌时间需严格控制在25-35秒，搅拌不均匀会导致锚固力下降；搅拌后需等待91-180秒再移除钻机，确保锚固剂充分凝固。

预紧力施加规范锚杆预紧力矩应达到120N·m，锚索预紧力不小于150KN；未达到设计预紧力会使支护系统刚度不足，易引发围岩变形导致破断。

操作不规范风险安装帮部锚杆时用力过猛可能造成杆体破裂；托盘未紧贴顶板会形成角度，顶板压力作用下产生剪切力，导致锚杆（索）破断。维护管理因素

定期巡检制度各施工区队由跟班队长或技术人员对所辖锚网索支护巷道进行不定期检查，发现断锚杆、锚索及时汇报并进行二次补强支护。

班前预紧力检测做好班前确认工作，对上一班施工的顶帮锚杆进行预紧力检测，失效锚杆及时补打，隐患未处理严禁组织生产。

顶板离层仪监管加强顶板离层仪监管力度，对工作面顶板破碎、压力大地段，及时架设木棚复合支护；巷道高冒区两端、中部及扩宽处采用双锚索配合槽钢加强支护。

锚索保护措施所有锚网支护掘进工作面锚索采用10#铁丝顺巷道方向扭结绑扎在顶部金属网上；综采工作面两顺槽超前支护段50m范围内锚索采用专制钢管护套保护，护套平行巷道中线安装并使用绳卡紧固。04支护材料与设备要求锚杆材料规格与性能顶锚杆规格参数采用Φ22mm螺纹钢锚杆，长度2.4m，杆尾螺纹M24；Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，ZK2360树脂药卷锚固，锚固长度1200mm，预紧力矩120N·m，锚固力≥100KN。帮锚杆规格参数选用Φ20mm螺纹钢锚杆，长度2.0m，杆尾螺纹M22；玻璃钢锚杆Φ16×1500mm（煤帮坚硬时）或Φ16×2000mm（松软地段），预紧力矩≥80N·m，锚固力≥70KN。锚索材料性能要求采用Φ15.24mm或Φ17.8mm钢绞线，长度4-12m，配套刚性锁头与300×300mm×10mm方形托盘，预应力≥150KN，锚固长度≥2m，使用3-4卷树脂药卷（如ZK2360、CK2335）。材料质量标准锚杆杆体屈服强度≥400MPa，延伸率≥16%；树脂锚固剂抗压强度≥60MPa，固化时间3-5分钟；锚索破断力≥230KN，符合GB/T35056-2018及MT/T942标准。

锚索材料规格与性能钢绞线直径与强度常用锚索钢绞线直径包括Φ15.24mm、Φ17.8mm，抗拉强度不低于1860MPa，如Φ15.24mm钢绞线极限承载力约335kN。

锚索长度设计标准根据锚固长度、悬吊岩层厚度及外露长度计算，如1212工作面锚索长度为6000mm或4000mm，有效锚固长度不小于1200mm。

锚固剂选型与用量采用树脂锚固剂，如ZK2360与CK2335组合，每孔不少于2卷，锚固力不低于150KN，搅拌时间控制在25-35秒。

托盘与锚具技术要求托盘采用10mm厚方形铁板（300×300mm），锚具选用刚性锁头，确保预紧力施加均匀，外露长度控制在100-300mm。

锚固剂与配套构件要求锚固剂性能指标采用树脂锚固剂，如ZK2360、CK2335等型号，锚固长度不小于1200mm，每孔使用不少于2卷（特殊地段需4卷），固化后抗压强度≥60MPa，确保与锚杆（索）杆体有效粘结。

托盘与托梁规格托盘采用10mm厚Q235B钢板，尺寸300×300mm；钢筋梯子托梁用Φ18mm圆钢制作，长度3.6m，全宽50mm，确保与锚杆（索）协同受力，避免应力集中。

锚具与钢绞线要求锚索选用Φ15.24mm或Φ17.8mm钢绞线，抗拉强度≥1860MPa，配套刚性锁头，预紧力不小于150KN（特殊地段需≥180KN），外露长度控制在100-300mm。

金属网与连接标准顶板采用6mm钢筋焊接方形网（110×110mm网孔），帮部用双抗塑料网（35×35mm网孔），网间搭接长度≥100mm，用双股14#铁丝隔一连接，确保整体防护。施工设备选型与检查

钻孔设备选型顶部锚索钻孔采用单体锚索机，配备Φ28mm岩石钻头，确保孔深误差控制在±50mm；帮部锚索钻孔使用风钻，孔深要求5000-5050mm，保证钻孔角度符合设计要求。张拉设备技术要求张拉锚索需配备张拉油缸、高压油泵，张拉前检查油路接头是否松动，确保预紧力达到设计值（如150KN以上，对应压力表显示压力≥25MP），且张拉油缸与钢带保持同一轴线。设备检查标准钻机检查：开关处于关闭位置，油雾器充满润滑油，风水软管无弯折打结，钻头锋利且钻杆中孔畅通；张拉设备检查：千斤顶固定牢固，工具锚卡紧钢带，操作人员避开张拉缸轴线方向。专用工具配备必须备齐锚索专用驱动头、搅拌器、液压剪、扭矩扳手（量程≥200N·m）、锚杆拉拔仪（量程≥300KN）等工具，确保搅拌、张拉、检测等工序合规。05施工工艺规范施工前准备工作施工地点安全检查施工前必须进行敲帮问顶，检查施工地点围岩和支护情况，清除松动活石，确保作业环境安全；立钻附近材料及设备不得影响撤退路线，确保退路畅通。材料与设备准备备齐钢绞线、锚固剂、托盘、锚具等支护材料，以及锚杆打眼机、套钎、张拉油缸、高压油泵等专用机具；检查材料规格是否符合设计要求，如锚索采用直径Φ15.24mm钢绞线，锚固剂选用ZK2360等型号。设备检查与调试检查锚杆钻机操作控制开关是否处于“关闭”位置，油雾器充满润滑油，风水软管连接完好且无弯折打结；张拉前检查张拉油缸、油泵及油路接头是否松动，确保设备运行正常。施工技术参数确认明确钻孔深度、角度、间排距等参数，如顶锚杆孔深2300-2350mm，锚索孔深7000-7050mm，角度误差控制在±5°；确认锚固剂用量，如每根锚索使用不少于3支树脂药卷，锚固长度不小于2m。锚杆施工工艺流程

施工准备备齐Φ22mm螺纹钢锚杆、树脂锚固剂等材料，检查锚杆钻机、张拉油缸等设备，确保油雾器充满润滑油，风水管路连接完好。

钻孔作业采用湿式打眼，按设计位置标记眼位，钻机垂直顶板或按30°角施工角锚杆，孔深2300-2350mm，软岩用高转速、硬岩用低转速钻进。

锚固安装先放入MSK2335短剂树脂药卷，再放入MSt2360长剂，用锚杆钻机搅拌25-35秒，停止搅拌后保持推力91-180秒，等待480秒后拧紧螺帽。

质量检测采用扭矩扳手检测预紧力矩达120N·m，按不小于1%比例进行锚固力抽检，每300根顶帮锚杆抽样3根，拉拔力不小于100KN。

锚索施工工艺流程01施工前准备备齐钢绞线、锚固剂、托盘等材料及锚杆钻机、张拉油缸等专用机具，检查油、水、电及施工地点支护情况，清理退路确保安全。

02打锚索眼作业敲帮问顶后按设计确定眼位，采用湿式打眼，软岩用高转速、硬岩用低转速钻进，确保孔深误差±30mm，角度符合设计（如垂直或75°夹角）。

03锚固剂安装与搅拌按要求放入树脂药卷（如长剂-短剂-长剂顺序），用锚杆机搅拌25-35秒，前慢后快，停止搅拌后保持推力1分钟，确保锚固长度不小于设计值（如2m）。

04锚索张拉与锁定等待15分钟后安装托盘、锚具，使用张拉千斤顶张拉至设计预紧力（如≥150KN），外露长度控制在100-300mm，不合格锚索在400mm内补打。

05施工后清理与记录清理现场机具材料，记录锚索规格、位置、预紧力等数据，按规定进行锚固力抽检（每300根抽3根），不合格及时补打。

特殊地段支护工艺构造带补强支护措施在断层、无炭柱等构造带，采用Φ17.8×6000mm或Φ17.8×4000mm锚索补强，间距≤1.0m，打在两排锚杆正中，配合二卷树脂药卷（ZK2360+CK2335）锚固，锚固长度1200mm。

"小青顶地段"联合支护方案针对局部0.8-1.2m厚泥岩伪顶地段，采用6mm钢筋焊接方形钢筋网（2.0m×1.0m，网孔110×110mm）配合锚索梁加固，钢筋梯子托梁选用Φ18mm圆钢制作，全宽50mm，长度3.6m。

松软煤帮支护参数调整遇煤帮松软或巷道高度超过2.7m时，采用Φ16×2000mm玻璃钢锚杆（靠隔离煤柱帮可选用Φ20×2000mm螺纹钢锚杆），锚杆间距900mm，锚梁排距700mm，配合1000×2000mm铁丝网，锚梁竖向安装并与顶网连接。

高应力区双锚索复合支护在巷道高冒区两端、中部及扩宽处，采用双锚索配合槽钢加强支护，锚索选用Φ15.24mm钢绞线，长度12m，间距2.0m，排距2.0m，预紧力不小于150KN，确保有效锚固长度不小于10m。06质量检验与监测

材料进场检验要求锚杆材料检验标准锚杆杆体需符合MT/T146.2标准，抗拉强度≥400MPa，延伸率≥16%，每批次抽样进行拉伸试验和弯曲试验，不合格材料严禁下井使用。

锚索与锚固剂检验锚索采用Φ15.24mm或Φ17.8mm钢绞线，破断力≥230kN；树脂锚固剂需检测凝胶时间（3-5分钟）和抗压强度（≥60MPa），每批次做2组固化试验。

托盘与连接件要求托盘材质为Q235B钢板，厚度≥10mm，承载力≥1.5倍设计荷载；螺母需达8.8级强度，预紧力矩不低于150N·m，进场时检查外观无变形、裂纹。

检验流程与记录建立材料验收台账，记录生产厂家、规格型号、检验结果；实行"谁检验、谁签字、谁负责"制度，检验报告保存不少于3年，不合格材料立即清退。

施工质量检测标准锚杆拉拔力检测按不小于1%比例对永久支护锚杆进行抽检，每300根顶（帮）锚杆抽样一组（3根），采用非破坏性拉拔，抽检其外移量不应超过20mm，不合格需补打并重新拧紧螺母。

锚杆安装参数检测锚杆排距误差不超过设计值±100mm，角度偏差控制在±3°以内，孔深度需确保不小于杆体有效长度且不大于其有效长度加30mm，安装必须使用机械工具。

锚索预紧力与锚固检测锚索安装48小时后检测预紧力，要求不小于设计值（如150KN），锚固长度不小于设计值（如2m），外露长度控制在100mm-300mm，不合格需在附近400mm范围内补打。

支护材料质量验收锚杆、锚索、锚固剂等材料进场需检验，锚杆杆体屈服强度≥400MPa，延伸率≥16%；树脂锚固剂抗压强度≥60MPa，固化时间3-5分钟，确保材料符合《煤矿巷道锚杆支护技术规范》要求。

顶板离层监测技术监测仪器选型采用顶板离层指示仪，每隔50米在巷道顶板安装1个，实时监测围岩移动情况，及时发现异常变形。

监测数据应用根据监测数据评估支护系统稳定性，一旦出现顶板破碎、压力大等异常，立即停止掘进，撤出人员并采取加固措施。

监测频率要求掘进期间每日监测1次，回采期间加密至每班监测1次，确保及时掌握顶板动态变化，为支护调整提供依据。锚杆(索)受力监测方法拉拔试验监测定期对锚杆(索)进行拉拔试验，每次不少于3根，加载至杆体屈服并记录数据。当支护设计、材料或围岩条件变化时，需额外进行试验，试验后及时补打锚杆。预紧力检测采用扭矩扳手或液压张拉设备检测预紧力，锚杆预紧力矩不低于120N·m，锚索预紧力不小于150KN。每班前对上一班施工的顶帮锚杆进行预紧力检测，发现失效及时补打。应力传感器监测在锚杆(索)上安装应力传感器，实时监测受力变化。当应力超过设计值的90%时发出预警，及时采取补强措施，确保支护系统稳定。离层指示仪监测每隔50米在顶板安装离层指示仪，监测围岩移动情况。一旦出现异常位移，立即停止掘进并撤出人员，通知相关部门采取应急措施。07安全防护与应急措施破断预防技术措施

支护材料质量管控严格检验锚杆、锚索材质，确保顶锚杆采用Φ20×2000mm左旋螺纹钢树脂锚杆，