第三讲 煤矿巷道支护质量检测Microsoft PowerPoint 演示文稿

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距，安装角度及锚索外露长度等，班 组每班进行检测。 (4)锚索托板与组合构件的安装质 量要求与锚杆类似。 (5)锚索安装工程质量检测间距和 每次检测点数可参考锚杆检测确定。
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第三节 矿压观测
锚杆支护施工质量检测的同时， 应对巷道围岩变形与破坏状况，锚杆 (索)受力分布和大小进行全面、系统 地监测，以获得支护体与围岩的位移 和应力信息，从而验证锚杆支护初始 设计的合理性和可靠性，判断巷道围 岩的稳定程度和安全性。根据矿压监 测数据修改初始设计，使其逐步趋于
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拉拔过程中锚杆尾部的位移量，进而 绘制拉力与位移曲线，综合分析锚杆 的锚固效果。 锚杆拉拔试验分两种情况：一是 井下实施锚杆支护之前的拉拔试验； 二是锚杆支护之后对拉拔力的检测。 图1—4为ML—20型锚杆拉力计，由 一空心千斤顶和一台SYB—Ⅰ型高压 手摇油泵组成，最大拉力200 kN，活
第三讲 煤矿巷道支护 质量检测
云南能源职业技术学院 主讲：曾正良 副教授
第一节 支护设备
一、锚杆(锚索)施工设备 1.锚杆(锚索)钻机 1)锚杆钻机分类 在锚杆支护技术发展的不同时期， 国内外出现了多种不同形式和规格的 锚杆钻机，如图1—1所示。 锚杆钻机按破岩方式分为旋转式、
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表1—5 国内常用锚索张拉安装机具的主要技术性能
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第二节 支护质量检测
锚杆支护施工质量检测与矿压监 测是煤巷锚杆支护成套技术不可分割 的重要组成部分。锚杆支护属于隐蔽 性工程，支护设计不合理或施工质量 不好都有可能导致顶板垮落、两帮片 落，出现安全事故。因此，在锚杆支 护施工过程中，必须严格按照设计或
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进行；
(3)每个测点应以一排锚杆托板为 一组检测。 3.组合构件与铺网安装质量检测 组合构件与铺网安装质量检测应 符合以下要求：采用现场观察方法检 测；锚喷支护时，金属网辅设时要与 岩面保持不小于30 mm的间隙，锚网 支护时，组合构件与金属网应紧贴巷
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• 同，又分为手持式和支腿式帮锚杆钻 机。国内部分手持式气动帮锚杆钻机 的主要技术参数见表1—3。国内部分 支腿式气动帮锚杆钻机的主要技术性 能参数见表1—4。与手持式帮锚杆钻 机相比，支腿式帮锚杆钻机扭矩比较 大，部分推力由支腿承担，工人劳动 强度较低。这种帮锚杆钻机适合煤岩 体比较硬的巷帮钻装锚杆。
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合理。 一、巷道表面位移监测方法 巷道表面位移是最基本的巷道矿 压监测内容，包括顶底板移近量、两 帮移近量、顶板下沉量、底鼓量及帮 位移量等。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
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用手动式锚索张拉机具、煤矿用气动 式锚索张拉机具(图1—2、3) 、煤矿用 电动式锚索张拉和切断机具。 与锚索张拉机具配套用的液压剪 (也称为钢筋剪断器 ，图1—3所示为 YYJ—180锚索钢筋剪断器)与手动泵 或气动油泵或电动油泵配套使用，是 切断锚索外露多余钢铰线的专用工具。 常见的液压剪定刀与外壳为一
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表1—2 部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数
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度慢、安装锚杆困难，而且不能湿式 钻孔，粉尘大，工作环境差。为了提 高煤帮锚杆施工速度和质量，近年来 我国又开发了气动、液压帮锚杆钻机， 较好地解决了煤帮钻孔、安装锚杆的 问题。 国内使用的帮锚杆钻机主要分两 大类：一类是气动帮锚杆钻机，另一 类是液压帮锚杆钻机。按钻机结构不
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表1— 3 国产手持式气动帮锚杆钻机的主要技术参数
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表1—4 部分国产支腿式气动帮锚杆钻机的主要技术性能参数
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2.锚索张拉设备 预应力锚索的显著特点之一是在 安装过程中施加较大的预紧力，因此 锚索张拉是决定锚索施工质量的关键 工序，张拉设备的技术性能与质量明 显影响锚索支护效果。锚索张拉安装 机具主要由油泵、张拉千斤顶、液压 剪组成。目前，国内煤矿广泛使用的 锚索张拉安装机具主要有三种：煤矿
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表1—1 部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数
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• 大系列：一类是导轨推进式的MZ系列， 另一类是支腿推进式的MYT系列。目 前，MYT型支腿推进式液压锚杆钻机 应用比较普遍。部分国产单体液压锚 杆钻机的主要技术性能参数见表1—2。 3)单体帮锚杆钻机 长期以来，煤帮锚杆的施工主要 采用煤电钻。煤电钻功率小、钻孔速
图1—5
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扭矩扳手
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行锚杆螺母扭矩检测。每根锚杆螺母 预紧力矩应符合设计要求；每组中有 1个螺母扭矩不合格，就要再抽查1组 (3根)。若仍发现有不合格的，应将本 班安装的所有螺母重新拧紧和检测一 遍。 井下实测数据表明，预紧力会随 锚杆安装后时间的加长而发生变化。 特别是初始施加预紧力较高、围岩压监测数据修改初始设计 使其逐步趋于合理。 一、锚杆拉拔力检测 锚杆拉拔力是锚杆在拉拔试验中 能承受的最大拉力。拉拔力是评价煤 岩体可锚性、锚固剂粘结强度、杆体 力学性能的重要参数。井下进行锚杆 支护之前，必须做拉拔试验。拉拔试 验不仅要检测锚杆拉拔力，还应记录
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图1—4 锚杆拉力计工作原理 1—空心千斤顶；2—高压胶管；3—胶管接头； 4—压力表；5—手摇油泵；6—标尺
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塞行程100 mm，质量12 kg。试验时， 用卡具将锚杆紧固在千斤顶活塞上， 摇动油泵手柄，高压油经高压胶管到 达拉力计的油缸，驱使活塞对锚杆产 生拉力。用压力表读数乘以活塞面积 即为锚杆的锚固力，锚杆的位移量可 从随活塞一起移动的标尺上直接读出， 其位移量必须控制在允许的范围内。
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2)单体顶板锚杆钻机 单体顶板锚杆钻机是用于钻装巷 道顶板锚杆的单体式钻机。破岩方式 主要有两种：旋转式和冲击—旋转式。 旋转式破岩方式一般适用于比较软的 岩石(f＜8)；冲击—旋转式破岩方式 适用于比较硬的岩石(f≥8)。 单体气动旋转式锚杆钻机是国内 应用最普遍的一种锚杆钻机。钻机主
图1—1 锚杆钻机分类
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冲击式和冲击—旋转式。掘进机载锚 杆钻机是在现有掘进上配置1～2台锚 杆钻机，以实现掘锚一体功能；掘锚 联合机组是将掘进与锚固功能一体化 设计，制造出兼顾掘进与锚固的掘锚 联合机组，是煤巷快速高效掘进技术 的发展方向。此外，按锚杆钻机安装 锚杆的部位分为顶板锚杆钻机和帮锚 杆钻机；用于安装锚索的称为锚索钻 机等。
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计等。图1—7所示是JSS30／10型伸 缩式数显收敛计，主要由挂钩、尺架、 调节螺母、滑套、紧固螺钉、外壳、 数显装置、弹簧、前轴螺母、前轴、 联尺、尺卡、尺孔销、带孔钢尺等零 部件组成。用于测量巷道周边两点间 的距离变化。 二、巷道顶板离层监测 巷道开挖后，围岩产生变形，顶
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二、锚杆预紧力检测 锚杆预紧力是高强度、高刚度锚 杆支护系统的决定性因素，对支护效 果与围岩稳定性起关键作用。对锚杆 (索)预紧力的检测是非常重要的工程 质量检测内容。 锚杆预紧力的检测一般采用扭矩 扳手，如图1—5所示。 每个小班顶帮各抽样1组(3根)进
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图1—7 JSS30／10型伸缩式数显收敛计 1—挂钩；2—尺架；3—调节螺母；4—滑套；5—紧固螺钉； 6—外壳；7—数显装置； 8—弹簧；9—前轴螺母；10—前轴； 11—联尺；12—尺卡；13—尺孔销；14—带孔钢尺
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板出现下沉。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。位移差由煤 岩体的弹塑性变形、结构面(层理、节 理、裂隙等)变形等组成。在结构面比 较发育的条件下，结构面变形占主要 部分，而且是影响顶板稳定性的主要 因素，因此预板的这种位移差
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岩变形规律，评价围岩稳定性和巷道 支护效果。 • 巷道表面位移常采用十字布点法 安设监测断面(图1—6)在顶底板中部 垂直方向和两帮水平方向钻孔，安装 木桩、测钉等测量基点。一个测站一 般布置两个监测断面，沿巷道轴向间 隔0.6～1.0 m。监测时测读AO、AB 值，CO、CD值。也可测量AC、A
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掘进作业规程的要求完成各个作业工 序。锚杆支护施工后，还必须进行工 程质量检测，确保施工质量满足设计 要求。同时，应对巷道围岩变形与破 坏状况，锚杆(索)受力分布和大小进 行全面、系统的监测，以获得支护体 和围岩的位移和应力信息，从而验证 锚杆支护初始设计的合理性和可靠性， 判断巷道围岩的稳定程度和安全
道表面；尺量网片搭接长度（网与网 的搭接宽度不小于100 mm）及连网 点距离，应符合设计要求；网间要求 连接牢固。 四、锚索安装工程质量检测 锚索安装工程质量检测内容与锚 杆类似，包括锚索拉拔力和预紧力、 锚索几何参数，托板与组合构件的安 装质量等。
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(1)锚索拉拔试验采用锚索张拉设 备在井下巷道中完成，其他要求与锚 杆类似。 (2)锚索预紧力检测采用锚索张拉 设备对已安装锚索的预紧力进行检测。 锚索预紧力的最低值应不小于设计值 的90％。对于不合格的锚索要进行重 新张拉。 (3)锚索几何参数包括间距、排