1 实验目的

为确保S1224（运输巷道）掘进巷道锚网联合支护的成功实施，采用中空注浆锚杆，并用中空注浆锚索代替现有的Ф15.24mm钢绞线锚索。为测试中空注浆锚杆锚索抗拉强度是否能满足要求，顶板下沉量和巷道变形量是否在合理范围之内，并收集注浆量、注浆扩散半径、注浆压力、稳压时间、强度变化等情况，以优化注浆工艺，提高注浆质量。特制定本中空注浆锚杆实施方案。

2 实验场所

实验场所定在S1224（运输巷道）掘进巷道进入采空区区域的顶板、矮帮和高帮。

3 测试对象

（1）锚杆锚索抗拉强度

1）顶板中空注浆锚杆抗拉强度，包括短的（1m、1.5m）和长的（2.2m）；

2）两帮锚杆抗拉强度，包括中空注浆锚杆（R25mm）和可回收锚杆（Ф16mm）；

3）代替钢绞线锚索的中空注浆锚索长度11.0m，外露长度100mm。

每组所测锚杆锚索为3根；

（2）注浆压力、时间、水灰比、扩散半径等参数。

（3）巷道顶板下沉量、顶底板移近量、两帮移近量。

4 测试设备及材料

（1）中空注浆锚杆锚索采用YML-Ⅱ型锚杆拉力计进行测试；

（2）注浆设备采用2.2BYS-4.2/10-15注浆机、瓦斯抽放孔专用封孔泵；

（3）水玻璃40kg；新型微膨胀化学添加剂。

（4）325硅酸盐水泥500kg；

（5）生石膏100 kg，

（6）中空注浆锚杆长度1m的15根，1.5m的5根，2.2m长的40根，目前库房有1m长中空注浆锚杆15根；

（7）其中须配套的止浆塞、托板、螺母25套，要求托板厚度12mm，长宽均为15cm；

（8）11m长的中空注浆锚索须配备5颗相应的钻头。

（9）Z2870（或Z2370）树脂药卷。

材料购置情况见表1。

5 锚固力要求

使用的注浆锚杆、可回收锚杆必须达到以下要求，才能正式使用。

（1）中空注浆锚索长度为10.5m的其抗拉强度须大于170kN；

（2）中空注浆锚杆长度为2.2m的其抗拉强度须大于85kN；

（3）可回收锚杆抗拉强度须大于60kN。

6　试验段巷道支护设计

因为C20与C19层间距小（平均3.29米），为保证C20煤层支护研究安全可靠，试验段巷道采取架棚和锚网喷联合支护。

（1）架棚支护

工作面放炮后，先移前探梁进行临时支护后出煤矸，然后开始铺设顶网、架棚支护，架料之间用撑杆连接成整体防倒。架料间距0.8米。架料支护空顶距(放炮后)不大于0.9米，前探梁临时支护必须跟拢碛头。

（2）在架料间进行锚网支护

打顶板注浆锚杆孔，加钢带，安装中空注浆锚杆，先用树脂药卷端锚，再注浆锚固；打注浆锚索孔，安装中空注浆锚索，先用树脂药卷端锚，再注浆锚固；打两帮锚杆孔、铺帮网、两帮安装可回收锚杆。

锚杆间排距0.8米，每2.4米布置一组锚索(两根)，锚索分别布置在距高帮1米和距矮帮1.5米处。锚网支护滞后碛头不大于1.6米，锚索支护滞后碛头不大于3米。

经测试锚杆锚索在使用树脂药卷端锚后初锚力大于5吨，则注浆可滞后碛头5-10米，否则安装锚杆后立即注浆。

（3）喷浆

初喷滞后碛头距离不大于5米，复喷（达设计厚度要求）滞后碛头距离不大于20米。

7 现场管理

（1）试验段选在地质条件正常、顶板完整的区域进行，严格按照要求搞好临时支护和正式支护。

（2）测试人员不能位于测点正下方、靠近掘进碛头方向进行测试；

（3）进行测试时，须有人观测顶板和压力读数变化情况，若压力达到设计要求时，继续加压，直到破坏。

8 人员组织

测试人员由川煤集团技术中心、重庆大学、叙永煤矿人员组成。

9 数据分析

在距碛头20米以后，经测试注浆锚杆锚索锚固力达到要求，并且顶板下沉量、巷道变形量在合理范围内，再撤除架料。

经测试注浆锚杆锚索锚固力未达到要求，或者出现顶板破碎、巷道变形量大，改为二次注浆和超前注浆加固+注浆锚喷支护+架棚支护，再次测试锚固力和变形量，达到要求，撤除架料。

如果二次注浆和超前注浆加固+注浆锚喷支护+架棚支护，再次测试锚固力和变形量，仍不能达到要求，则不撤除架料。

测试数据由重庆大学叙永煤矿锚杆支护课题组进行分析。

重庆大学叙永煤矿薄煤层沿空留巷支护技术研究课题组

2009.11.28