CN113236321B - 一种锚杆支护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿山支护技术领域，尤其是一种锚杆支护方法，包括：分层落矿后排除顶板的浮石，并使锚杆外露的长度为300mm‑400mm；根据顶板的构造面确定托梁的规格，所述托梁包括位于两端的三角形支架及连接三角形支架的横梁和至少两个底梁，所述底梁和横梁的两端分别与三角形支架固定；所述底梁紧贴顶板，所述锚杆的端部弯折后卡接在所述横梁上；施工过程中观察托梁的变形量，若托梁的变形量超过要求值，则采取补强支护措施；对锚杆所在的深孔进行注浆支护；若锚杆的支护长度大于5m，则每分层落矿后执行上述锚杆支护。发挥注浆锚杆的全长锚固的性能，增加支护强度；锚杆固定卡钩配合托梁受力，顶板下沉后锚杆端部受力形成端头锚固效应。

Description

一种锚杆支护方法
技术领域
本发明涉及矿山支护技术领域，具体涉及一种锚杆支护方法。
背景技术
中深孔锚杆支护作为一种常见的支护手段广泛应用于地下矿山开采、隧道施工等行业，注浆加固后可实现全长锚固，全长锚固技术有效可以抑制岩石的分离和滑动，使锚固范围内的岩体的整体性得到加强,能有效地约束巷道围岩的变形和位移,并提高锚杆支护系统的支撑刚度和抗剪强度。与此同时，浆液包裹支护杆体材料后提高索体的使用寿命。
分层落矿结束后，中深孔锚杆索体外露不仅影响安全生产，端部处理完毕后暴露于采场顶板，顶板围岩位处于约束受力状态，若未采取其它补强措施，未能够体现注浆后全长锚固的支护强度，还会影响顶板安全采矿作业，降低安全生产系数。
发明内容
本发明针对现有的技术问题，提供一种操作方便，支护强度高的锚杆支护方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种锚杆支护方法，包括：分层落矿后排除顶板的浮石，并使锚杆外露的长度为300mm-400mm；
根据顶板的构造面确定托梁的规格，所述托梁包括位于两端的三角形支架及连接三角形支架的横梁和至少两个底梁，所述底梁和横梁的两端分别与三角形支架固定；
所述底梁紧贴顶板，所述锚杆的端部弯折后卡接在所述横梁上；
施工过程中观察托梁的变形量，若托梁的变形量超过要求值，则采取补强支护措施；
对锚杆所在的深孔进行注浆支护；
若锚杆的支护长度大于5m，则每分层落矿后执行上述锚杆支护；若锚杆的支护长度小于2.5m，则在相邻位置支护长度大于等于5m的锚杆。
本发明的有益效果是：能够发挥注浆锚杆的全长锚固的性能，增加支护强度；外露锚杆固定卡钩配合托梁受力，顶板下沉后索体端部受力，形成端头锚固效应；若发生顶板破碎区域下沉变形，托梁受力变形，施工人员可根据托梁的横梁变形量监测顶板受力情况，及时采取补强支护措施，提高采矿作业的安全性。
在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
进一步，所述三角形支架为正三角形。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，稳定性好，加工简单。
进一步，所述锚杆的端部通过力矩钢管弯折180°形成卡钩，所述卡钩焊接在横梁上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，外露锚杆固定卡钩配合托梁受力，顶板下沉后索体端部受力，形成端头锚固效应，在生产现场即可实现锚杆的固定，操作简单，增加了锚杆与托梁连接的牢固性。
进一步，所述托梁变形量的要求值为≤30mm。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，增加顶板的支护强度，确保本分层安全作业。
进一步，所述补强支护措施包括锚网喷、钢支护。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，确保破碎区域的支护强度。
进一步，所述锚杆至少设有一个。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，根据顶板情况选择合适数量的锚杆，提高适用性，保证采矿作业的安全性。
进一步，所述锚杆设有多个时，多个所述锚杆的端部均匀固定在横梁上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，保证托梁受力的均匀性。
进一步，所述锚杆注浆支护的长度为5m-16m。
采用上述进一步技术方案的有益效果是，根据矿体的产状采用合适的支护长度，确保每层的支护强度，保证安全作业。
附图说明
图1为本发明实施例1单根锚杆支护的示意图；
图2为托梁的结构示意图；
图3为本发明实施例2两根锚杆支护的示意图；
图4为本发明实施例3分层支护的示意图。
附图标记记录如下：1、顶板；2、锚杆；3、注浆支护；4、托梁；4-1、三角形支架；4-2、底梁；4-3、横梁；5、卡钩；6、浅孔落矿分层；7、分层锚杆支护；8、相邻区域锚杆支护。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
请参考图1和图2，一种锚杆支护方法，包括：
步骤S1:分层落矿后排除顶板1的浮石，并使锚杆2外露的长度为300mm-400mm；
步骤S2：根据顶板1的构造面确定托梁4的规格，所述托梁4包括位于两端的三角形支架4-1及连接三角形支架4-1的横梁4-3和至少两个底梁4-2，所述底梁4-2和横梁4-3的两端分别与三角形支架4-1固定；
步骤S3：所述底梁4-2紧贴顶板1，所述锚杆2的端部弯折后卡接在所述横梁4-3上；
步骤S4：施工过程中观察托梁4的变形量，若托梁4的变形量超过要求值，则采取补强支护措施；
步骤S5：对锚杆2所在的深孔进行注浆3支护；
步骤S6：浅孔落矿分层6高度约2m，若锚杆2的支护长度大于5m，则每分层落矿后执行上述锚杆支护，即执行步骤S1至步骤S5。
锚杆2作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆2分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆2施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与岩层粘结的区域，其功能是将锚固体与岩层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至岩体深处，使不稳定岩体与稳定岩体连在一起,或使分离岩块彼此连成整体,从而达到支护岩石的目的，一般要求锚杆2的抗拉强度高于岩土体。
在本实施例中，所述锚杆2的长度为12m，直径为Φ16mm，拉底层落矿结束后及时排除顶板1处的危岩，保证施工安全。
上述步骤S1中，当锚杆2外露部分的长度大于400mm时，则需将多余的锚杆2切除，若切割后锚杆2外露部分出现弯曲现象，可使用管钳或其它工具使锚杆2顺直，以便于在后面的步骤中将锚杆2端部弯折。
上述步骤S2中，所述三角形支架4-1为正三角形。可采用切割锚杆2的余料加工托梁4，从而可节约加工成本。所述三角形支架4-1的边长为200mm，横梁4-3和底梁4-2的长度为1000mm，所述横梁4-3和底梁4-2的端部分别与三角形支架4-1固定，其中可采用焊接或铁丝绑扎的方式进行固定。
优选的，根据节理面或构造面等选取托梁4合适的尺寸及布置位置。其中，节理面为岩石在自然条件下形成的的裂纹或裂缝。构造面表示岩体结构形态的面状构造。
上述步骤3中，所述底梁4-2设有两个，底梁4-2与横梁4-3平行设置，并分别与三角形支架4-1的端点固定在一起，施工时托梁4尽可能布置于光滑的顶板1面上，确保两条底梁4-2紧贴顶板1面，托梁4完全受力，保证支撑强度。
可选的，所述底梁4-2大于两个时，可将多个底梁4-2均匀固定在三角形支架4-1上，从而增加托梁4的受力面积，提高支撑强度。
优选的，锚杆2的端部通过力矩钢管弯折180°形成卡钩5，所述卡钩5焊接在横梁4-3上。托梁4垂直于构造面安置，力矩钢管的长度大于1.5m，从而既能满足锚杆2端部的弯折长度，并可节省人力。
上述步骤4中，托梁4变形量的要求值为≤30mm。当托梁4的横梁4-3变形量大于30mm时，需及时采取补强支护措施，通过横梁4-3的变形量直观反映顶板1的变形量，方便施工人员及时采取补强措施，保证施工安全。
优选的，补强支护措施包括锚网喷、钢支护。
上述步骤5中，注浆支护3的长度为5m-16m。所述注浆支护3形成水泥全长锚固体。
可选的，所述锚杆2至少设有一个。
实施例2
请参照图3，与实施例1不同的是锚杆2的数量，其余与实施例1相同。
在本实施例中，所述锚杆2设有两个，两个锚杆2的端部弯折后，分别卡接在横梁4-3的两端，为了保证连接的牢固性，锚杆2与横梁4-3焊接在一起。为了方便对两个锚杆2进行固定，所述托梁4的长度大于固定单个锚杆2使用的托梁4的长度。
可选的，所述锚杆2设有多个时，多个所述锚杆2的端部均匀固定在横梁4-3上。
实施例3
请参照图4，与实施例1不同的是采用了分层支护，其余与实施例1相同。
在每个浅孔落矿分层6后，采用分层锚杆支护7，其中分层锚杆支护7的结构与每层的锚杆支护相同。当锚杆2全长小于2.5m，则在相邻位置支护长度大于等于5m的锚杆2,即采用相邻区域锚杆支护8，相邻上、下层的托梁4在空间上呈交错设置且不相交，从而确保锚杆2的全长锚固性能确保支护强度。其中，相邻区域锚杆支护8与上述锚杆支护结构相同，仅锚杆2长度及放置位置不同，其余与锚杆2支护相同。
优选的，所述锚杆2端部切割长度与外露长度之和等于浅孔落矿分层6的高度。
优选的，相邻区域锚杆支护8可采用交叉支护，从而提高支护强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锚杆支护方法，其特征在于，包括：
分层落矿后排除顶板的浮石，并使锚杆外露的长度为300mm-400mm，当锚杆外露部分的长度大于400mm时，则需将多余的锚杆切除；
根据顶板的构造面确定托梁的规格，所述托梁包括位于两端的三角形支架及连接三角形支架的横梁和至少两个底梁，所述底梁和横梁的两端分别与三角形支架固定；
所述底梁紧贴顶板，所述锚杆的端部弯折后卡接在所述横梁上；
施工过程中观察托梁的变形量，若托梁的变形量超过要求值，则采取补强支护措施；
对锚杆所在的深孔进行注浆支护；
若锚杆的支护长度大于5m，则每分层落矿后执行上述锚杆支护，所述锚杆端部切割长度与外露长度之和等于浅孔落矿分层的高度；若锚杆的支护长度小于2.5m，则在相邻位置支护长度大于等于5m的锚杆。
2.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述三角形支架为正三角形。
3.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述锚杆的端部通过力矩钢管弯折180°形成卡钩，所述卡钩焊接在横梁上。
4.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述托梁变形量的要求值为≤30mm。
5.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述补强支护措施包括锚网喷、钢支护。
6.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述锚杆至少设有一个。
7.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述锚杆设有多个时，多个所述锚杆的端部均匀固定在横梁上。
8.根据权利要求1所述的锚杆支护方法，其特征在于，所述锚杆注浆支护的长度为5m-16m。
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