淺談錨桿與錨索施工工藝的技術

　　錨桿與錨索支護施工工藝包括施工機具選擇與配置，施工人員組織，施工工序安排，安排技術措施等內容。根據巷道地質與生產條件，合理配置施工機具與施工人員，安排錨桿支護各工序的順序和時間，并與巷道掘進、運輸等環(huán)節(jié)相配套，實現施工工藝的優(yōu)化，是保證錨桿支護施工質量、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與支護兩大部分
　　1、巷道掘進與臨時支護
　　巷道掘進時一個非常重要的環(huán)節(jié)。一方面影響成巷速度，另一方面，巷道成型質量直接影響錨桿、錨索支護各構件的安裝預支護性能的發(fā)揮。
　　為了保持巷道圍巖的完整性與穩(wěn)定性，減小掘進對圍巖的破壞。如果采用鉆爆法掘進，必須采用光面爆破工藝。對掘進有以下要求：
　　（1）嚴格按照設計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，巷道掘進尺寸與設計尺寸相差不得超過200mm。如果因為不可抗拒的原因導致超寬、超高，應根據實際情況變更支護設計，或采區(qū)補強加固措施。
　　（2）保證成形質量，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)，有利于支護作用的充分發(fā)揮。
　　掘進工作面應采用有效的臨時支護，嚴禁空頂作業(yè)。應根據巷道地質與生產條件，確定合理的最大空頂距，并根據圍巖條件的變化進行調整。臨時支護宜采用有一定初撐力的支護方式，以便能主動、及時地控制空頂范圍頂板的破壞與垮落。
　　2、錨桿支護施工工藝流程
　　錨桿應緊跟掘進工作面及時支護。錨桿支護施工工藝流程為：掘進出煤，鋪、聯金屬網，上鋼筋托梁或鋼帶，臨時支護，鉆頂板中部錨桿孔、清孔，安裝樹脂藥卷和錨桿，用錨桿鉆機攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間，停止攪拌并等待規(guī)定的時間，擰緊螺母達到錨桿設計預緊力。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。為了錨桿支護各施工工藝優(yōu)化。以錨桿施工主要工序進行，減少支護時間，提高安裝速度，應合理安排各個工序，進行施工工藝優(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上，盡量使輔助工序與主要工序平行作業(yè)，合理利用工時，縮短總的住戶時間。
　　為了提高錨桿支護速度，在巷道斷面尺寸允許的條件下，應配置兩臺、甚至多臺錨桿鉆機同時作業(yè)；盡量安排頂板錨桿與幫錨桿同時作業(yè)。
　　3、錨桿支護施工主要工序
　　錨桿支護施工主要工序為，鉆孔與安裝錨桿。
　　1）鉆孔
　　鉆孔的質量與速度直接影響錨桿安裝質量與速度。
　　首先，應根據巷道地址與生產條件選擇合適的鉆具。根據鉆進的煤巖體性質選取合適的錨桿鉆機、鉆頭與鉆桿的破巖方式（對于軟及中硬巖石，一般選擇旋轉破巖方式），動力源（氣動、液壓），鉆機輸出扭矩及推力等；鉆頭、鉆桿的材質與規(guī)格型號。根據巷道斷面尺寸選取鉆機的幾何尺寸（最小、最大高度），鉆機的長度等。當巷道高度、鉆機最小高度、錨桿長度確定不能是吸納一根鉆桿一次成孔時，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，應盡量減少換鉆桿的次數。
　　鉆孔應嚴格按照設計的孔位、孔深與角度進行施工。
　　（1）錨桿孔位確定了錨桿的間排距，間排距的誤差不應超過100mm。
　　（2）鉆孔直徑應符合設計要求。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。
　　（3）鉆孔應保持直線，不出現彎曲或臺階，使桿體能順利插入鉆孔。
　　（4）鉆孔深度應嚴格控制在設計范圍內，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緊力，極大地影響支護效果。
　　（5）鉆孔角度應嚴格按照設計控制，誤差不應超過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差，不利于錨桿支護作用的充分發(fā)揮。
　　（6）鉆孔鉆進完畢應清孔，清洗干凈孔內的煤巖粉。
　　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，使錨桿達到設計預緊力。
　　（1）裝樹脂錨固劑。在裝樹脂錨固劑前，應檢查錨固劑是否過期、硬化或損壞，這些錨固劑嚴禁使用。按設計要求的樹脂錨固劑型號、數量、順序，依此裝入鉆孔內。
　　（2）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機頭連接，桿體端部插入已裝好樹脂錨固劑的鉆孔中，升起錨桿鉆機，利用桿體將孔口處的樹脂錨固劑送入孔底。
　　（3）攪拌樹脂錨固劑。利用錨桿鉆機帶動錨桿桿體旋轉攪拌樹脂錨固劑。樹脂錨固劑攪拌是錨桿安裝中的關鍵工序，直接影響錨固效果與安裝質量。攪拌樹脂錨固劑需要鉆機有一定的扭矩，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。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。攪拌時間樹脂錨固劑的類型與技術要求嚴格控制。攪拌時間過短，樹脂錨固劑各組分還沒有充分反應，影響固化效果與黏結力；攪拌時間過長，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，要求攪拌過程連續(xù)進行，中途不得間斷。停止攪拌后，根據樹脂錨固劑類型等待一定的時間。
　　（4）擰緊螺母施加預緊力。等待時間結束后，可采用，錨桿鉆機擰緊螺母，壓緊托板，給錨桿提供一定的預緊力。此時，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。當錨桿鉆機的扭矩力不能滿足錨桿設計預緊力的要求時，必須采取扭矩扳手、扭矩倍增器或錨桿張拉器等設備對錨桿施加預緊力。由于錨桿預緊力對支護效果起決定性作用，因此，錨桿預緊力必須達到設計的數值。
　　二、錨索施工工藝
　　與錨桿相比，錨索具有深度大、強度大、可施加較大預緊力的特點。樹脂錨固錨索的施工很多方面與錨桿類似。
　　錨索應緊跟掘進工作面及時支護。錨索支護施工工藝流程為定錨索孔位，鉆進錨索鉆孔、清孔，往鉆孔內裝入樹脂藥卷，用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底，升起鉆機并用攪拌器連接鉆機和錨索尾部，開動鉆機攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間，停止攪拌等待規(guī)定時間后收縮鉆機卸下攪拌器，等待10-15min，套上托板安裝錨具，用張拉設備張拉錨索到設計預緊力。
　　錨索支護施工工藝中，鉆孔、攪拌樹脂藥卷與張拉為主要工序。
　　1、鉆孔
　　采用錨桿（索）鉆機配合接長鉆桿、鉆頭鉆孔。為使鉆孔設備單一化，應盡量采用一種鉆機鉆裝錨桿、錨索。接長鉆桿連接處強度較低，接頭處進入鉆孔之前應控制鉆進推進力，避免鉆桿破段。鉆機應嚴格按照設計的孔位，孔深與角度進行施工，誤差控制在設計要求范圍內。
　　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。按設計要求的樹脂錨固型號、數量、順序，依次裝入鉆孔內。
　　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，采用全速旋轉攪拌至規(guī)定時間。停止攪拌后等待一定時間，收縮鉆機，卸下攪拌器。攪拌后錨索外露長度應控制在設計范圍內。
　　3、張拉錨索
　　等待10-15min后，裝上托梁、托板、錨具，用張拉設備張拉錨索到設計預緊力。之后卸下千斤頂。用液壓切割器截下錨索的外露部分。