淺談錨桿與錨索施工工藝的技術(shù)

　　錨桿與錨索支護(hù)施工工藝包括施工機(jī)具選擇與配置，施工人員組織，施工工序安排，安排技術(shù)措施等內(nèi)容。根據(jù)巷道地質(zhì)與生產(chǎn)條件，合理配置施工機(jī)具與施工人員，安排錨桿支護(hù)各工序的順序和時(shí)間，并與巷道掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)相配套，實(shí)現(xiàn)施工工藝的優(yōu)化，是保證錨桿支護(hù)施工質(zhì)量、提高施工速度的總要途徑。
　　一、錨桿施工工藝
　　巷道施工工藝包括掘進(jìn)與支護(hù)兩大部分
　　1、巷道掘進(jìn)與臨時(shí)支護(hù)
　　巷道掘進(jìn)時(shí)一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。一方面影響成巷速度，另一方面，巷道成型質(zhì)量直接影響錨桿、錨索支護(hù)各構(gòu)件的安裝預(yù)支護(hù)性能的發(fā)揮。
　　為了保持巷道圍巖的完整性與穩(wěn)定性，減小掘進(jìn)對圍巖的破壞。如果采用鉆爆法掘進(jìn)，必須采用光面爆破工藝。對掘進(jìn)有以下要求：
　?。?）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的巷道斷面和尺寸施工，不得超挖或欠挖。很多礦區(qū)規(guī)定，巷道掘進(jìn)尺寸與設(shè)計(jì)尺寸相差不得超過200mm。如果因?yàn)椴豢煽咕艿脑驅(qū)е鲁瑢?、超高，?yīng)根據(jù)實(shí)際情況變更支護(hù)設(shè)計(jì)，或采區(qū)補(bǔ)強(qiáng)加固措施。
　?。?）保證成形質(zhì)量，盡量使巷道表面平整、光滑，避免凹凸不平，為錨桿、錨索、鋼帶等處于較好的受力狀態(tài)，有利于支護(hù)作用的充分發(fā)揮。
　　掘進(jìn)工作面應(yīng)采用有效的臨時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。應(yīng)根據(jù)巷道地質(zhì)與生產(chǎn)條件，確定合理的最大空頂距，并根據(jù)圍巖條件的變化進(jìn)行調(diào)整。臨時(shí)支護(hù)宜采用有一定初撐力的支護(hù)方式，以便能主動(dòng)、及時(shí)地控制空頂范圍頂板的破壞與垮落。
　　2、錨桿支護(hù)施工工藝流程
　　錨桿應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面及時(shí)支護(hù)。錨桿支護(hù)施工工藝流程為：掘進(jìn)出煤，鋪、聯(lián)金屬網(wǎng)，上鋼筋托梁或鋼帶，臨時(shí)支護(hù)，鉆頂板中部錨桿孔、清孔，安裝樹脂藥卷和錨桿，用錨桿鉆機(jī)攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時(shí)間，停止攪拌并等待規(guī)定的時(shí)間，擰緊螺母達(dá)到錨桿設(shè)計(jì)預(yù)緊力。從中部向外依次安裝其他頂板錨桿。幫錨桿的施工步驟與頂錨桿基本相同。
　　錨桿支護(hù)施工工藝中，鉆孔、攪拌樹脂藥卷與擰緊螺母為主要工序，其他可作為輔助工序。為了錨桿支護(hù)各施工工藝優(yōu)化。以錨桿施工主要工序進(jìn)行，減少支護(hù)時(shí)間，提高安裝速度，應(yīng)合理安排各個(gè)工序，進(jìn)行施工工藝優(yōu)化。以錨桿施工主要工序：鉆孔、攪拌樹脂藥卷與擰緊螺母為主線，在考慮輔助工序先后的基礎(chǔ)上，盡量使輔助工序與主要工序平行作業(yè)，合理利用工時(shí)，縮短總的住戶時(shí)間。
　　為了提高錨桿支護(hù)速度，在巷道斷面尺寸允許的條件下，應(yīng)配置兩臺(tái)、甚至多臺(tái)錨桿鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)；盡量安排頂板錨桿與幫錨桿同時(shí)作業(yè)。
　　3、錨桿支護(hù)施工主要工序
　　錨桿支護(hù)施工主要工序?yàn)?，鉆孔與安裝錨桿。
　　1）鉆孔
　　鉆孔的質(zhì)量與速度直接影響錨桿安裝質(zhì)量與速度。
　　首先，應(yīng)根據(jù)巷道地址與生產(chǎn)條件選擇合適的鉆具。根據(jù)鉆進(jìn)的煤巖體性質(zhì)選取合適的錨桿鉆機(jī)、鉆頭與鉆桿的破巖方式（對于軟及中硬巖石，一般選擇旋轉(zhuǎn)破巖方式），動(dòng)力源（氣動(dòng)、液壓），鉆機(jī)輸出扭矩及推力等；鉆頭、鉆桿的材質(zhì)與規(guī)格型號(hào)。根據(jù)巷道斷面尺寸選取鉆機(jī)的幾何尺寸（最小、最大高度），鉆機(jī)的長度等。當(dāng)巷道高度、鉆機(jī)最小高度、錨桿長度確定不能是吸納一根鉆桿一次成孔時(shí)，需要換鉆桿，采用長、短鉆桿相配合的方式鉆孔。為了提高施工速度，應(yīng)盡量減少換鉆桿的次數(shù)。
　　鉆孔應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的孔位、孔深與角度進(jìn)行施工。
　?。?）錨桿孔位確定了錨桿的間排距，間排距的誤差不應(yīng)超過100mm。
　?。?）鉆孔直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。避免鉆孔過小，桿體不能順利安裝；鉆桿過大，影響錨固效果與錨固長度。
　?。?）鉆孔應(yīng)保持直線，不出現(xiàn)彎曲或臺(tái)階，使桿體能順利插入鉆孔。
　?。?）鉆孔深度應(yīng)嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保證錨桿端頭推至孔底后，錨桿尾部螺紋能安裝螺母、壓緊托板，為錨桿提供足夠的預(yù)緊力。鉆孔深度過大，錨桿端頭不能推至孔底，孔底錨固劑不能攪拌，影響錨固長度與效果；鉆孔深度過小，錨桿外露太長，螺母不能壓緊托板而提供預(yù)緊力，極大地影響支護(hù)效果。
　　（5）鉆孔角度應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)控制，誤差不應(yīng)超過5°。過大的錨桿角度，一方面是減少了錨桿的有效作用范圍；二是使錨桿的手里狀況應(yīng)差，不利于錨桿支護(hù)作用的充分發(fā)揮。
　　（6）鉆孔鉆進(jìn)完畢應(yīng)清孔，清洗干凈孔內(nèi)的煤巖粉。
　　2）安裝錨桿
　　樹脂錨桿的安裝工序包括裝錨固劑、插入桿體、攪拌樹脂錨固劑、等待固化，以及擰緊螺母，使錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。
　?。?）裝樹脂錨固劑。在裝樹脂錨固劑前，應(yīng)檢查錨固劑是否過期、硬化或損壞，這些錨固劑嚴(yán)禁使用。按設(shè)計(jì)要求的樹脂錨固劑型號(hào)、數(shù)量、順序，依此裝入鉆孔內(nèi)。
　?。?）插入桿體。錨桿桿體套上托板并帶上螺母，桿尾通過安裝器與錨桿鉆機(jī)機(jī)頭連接，桿體端部插入已裝好樹脂錨固劑的鉆孔中，升起錨桿鉆機(jī)，利用桿體將孔口處的樹脂錨固劑送入孔底。
　?。?）攪拌樹脂錨固劑。利用錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體旋轉(zhuǎn)攪拌樹脂錨固劑。樹脂錨固劑攪拌是錨桿安裝中的關(guān)鍵工序，直接影響錨固效果與安裝質(zhì)量。攪拌樹脂錨固劑需要鉆機(jī)有一定的扭矩，與桿體同鉆孔的直徑差、錨固長度、毛妒忌的黏度等因素有關(guān)。對于加長或全長錨固錨桿，采用低黏度的樹脂錨固劑有利于攪拌與安裝。攪拌時(shí)間樹脂錨固劑的類型與技術(shù)要求嚴(yán)格控制。攪拌時(shí)間過短，樹脂錨固劑各組分還沒有充分反應(yīng)，影響固化效果與黏結(jié)力；攪拌時(shí)間過長，使已凝膠和固化的錨固劑遭到破壞，同樣影響錨固效果。同時(shí)，要求攪拌過程連續(xù)進(jìn)行，中途不得間斷。停止攪拌后，根據(jù)樹脂錨固劑類型等待一定的時(shí)間。
　　（4）擰緊螺母施加預(yù)緊力。等待時(shí)間結(jié)束后，可采用，錨桿鉆機(jī)擰緊螺母，壓緊托板，給錨桿提供一定的預(yù)緊力。此時(shí)，宜采用快速安裝工藝，即攪拌樹脂錨固劑、上托板、擰緊螺母一次完成。當(dāng)錨桿鉆機(jī)的扭矩力不能滿足錨桿設(shè)計(jì)預(yù)緊力的要求時(shí)，必須采取扭矩扳手、扭矩倍增器或錨桿張拉器等設(shè)備對錨桿施加預(yù)緊力。由于錨桿預(yù)緊力對支護(hù)效果起決定性作用，因此，錨桿預(yù)緊力必須達(dá)到設(shè)計(jì)的數(shù)值。
　　二、錨索施工工藝
　　與錨桿相比，錨索具有深度大、強(qiáng)度大、可施加較大預(yù)緊力的特點(diǎn)。樹脂錨固錨索的施工很多方面與錨桿類似。
　　錨索應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面及時(shí)支護(hù)。錨索支護(hù)施工工藝流程為定錨索孔位，鉆進(jìn)錨索鉆孔、清孔，往鉆孔內(nèi)裝入樹脂藥卷，用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底，升起鉆機(jī)并用攪拌器連接鉆機(jī)和錨索尾部，開動(dòng)鉆機(jī)攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時(shí)間，停止攪拌等待規(guī)定時(shí)間后收縮鉆機(jī)卸下攪拌器，等待10-15min，套上托板安裝錨具，用張拉設(shè)備張拉錨索到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。
　　錨索支護(hù)施工工藝中，鉆孔、攪拌樹脂藥卷與張拉為主要工序。
　　1、鉆孔
　　采用錨桿（索）鉆機(jī)配合接長鉆桿、鉆頭鉆孔。為使鉆孔設(shè)備單一化，應(yīng)盡量采用一種鉆機(jī)鉆裝錨桿、錨索。接長鉆桿連接處強(qiáng)度較低，接頭處進(jìn)入鉆孔之前應(yīng)控制鉆進(jìn)推進(jìn)力，避免鉆桿破段。鉆機(jī)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的孔位，孔深與角度進(jìn)行施工，誤差控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。
　　2、安裝錨索
　　樹脂錨索的安裝工序與錨桿類似，包括裝錨固劑、插入索體、攪拌樹脂錨固劑、等待固化。
　　1）裝樹脂錨固劑。按設(shè)計(jì)要求的樹脂錨固型號(hào)、數(shù)量、順序，依次裝入鉆孔內(nèi)。
　　2）插入索體。錨索尾部裝上專用攪拌器，索體端部插入已裝好樹脂錨固劑的鉆孔中，緩緩將樹脂錨固劑送入孔底。
　　3）攪拌樹脂錨固劑。錨索尾部用專用攪拌器與鉆機(jī)連接，開始攪拌。先慢后快，待錨索全部插入鉆孔后，采用全速旋轉(zhuǎn)攪拌至規(guī)定時(shí)間。停止攪拌后等待一定時(shí)間，收縮鉆機(jī)，卸下攪拌器。攪拌后錨索外露長度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
　　3、張拉錨索
　　等待10-15min后，裝上托梁、托板、錨具，用張拉設(shè)備張拉錨索到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。之后卸下千斤頂。用液壓切割器截下錨索的外露部分。