摘　要　對玻璃鋼錨桿應用于幫及頂板支護的可行性、適用性、使用注意事項等進行了分析，介紹了龍煤控股集團雞西分公司玻璃鋼錨桿的試驗、生產、應用推廣情況。
關鍵詞　玻璃鋼錨桿 施工 工藝 試驗 應用

1　錨桿支護概況

　　龍煤雞西分公司共有12個生產礦井，平均采深達到700m以上。目前掘進采用樹脂錨固劑錨固的螺紋鋼錨桿支護巷道頂板，除東海礦在埋深800m 以上的巷道采用螺紋鋼錨桿支護幫壁外，其余11個礦仍采用管縫錨桿支護幫壁，全公司每月需用幫錨桿約7～8萬套。

2　問題的提出

　　雞西分公司生產的管縫錨桿直徑在31.4～32mm之間，施工幫錨桿鉆孔采用直徑32mm 風鉆鉆頭。支護后，管縫錨桿只依靠錨桿鉆孔小于32mm 的有效直徑對其產生的有限摩擦阻力支護幫壁，不能充分發揮徑向力作用，對破碎幫壁不能有效控制，致使破碎幫壁受壓后移近速度加快。
　　2010年，雞西分公司提出要在采煤工作面設計時布置“一面四巷”，即上、下巷及高抽巷、尾排巷。如果能夠在瓦斯濃度高的高抽巷、尾排巷內使用玻璃鋼幫錨桿，巷道內頂板自然跨落時摩擦不會產生火花，將會進一步提高礦井的安全度。

3　現場測試性能參數

　　在煤炭科學研究總院南京研究所的幫助下，先選用直徑20mm、長2000mm 的全螺紋玻璃鋼錨桿在生產礦井現場對其性能指標進行了試驗。
　　在東海礦三采區23^#層左八車場和梨樹礦二水平二采區14^#層下山皮帶道測試結果表明，玻璃鋼錨桿的破斷力、錨固力均大于200kN；高強塑料螺母的承載力不小于90kN、楔形玻璃鋼螺母承載力不小于90kN；高強塑料托盤承載力大于90kN。

4　玻璃鋼錨桿的性能特點

　　① 具有耐腐蝕性，尤其適用有淋水和礦井水腐蝕性強的巷道；
　?、诳轨o電、無摩擦火花、防爆性好，特別適用于專用瓦斯巷道；
　?、蹚姸雀摺＝洭F場試驗，破斷力滿足現場需求；
　?、芫哂锌汕懈钚裕粨p壞采煤機截齒、不產生火花，特別適用于采煤工作面側的煤幫支護；
　?、葸m用采面上巷頂板支護，上巷采后放頂方便，下巷采后頂板自然跨落時也不會產生火花；
　?、?成本低。直徑20mm，長2000mm 的玻璃鋼錨桿與螺紋鋼錨桿相比每套節省8～10元；
　?、咧亓枯p。同規格玻璃鋼錨桿重量是螺紋鋼錨桿的1／3～1／4，準備巷道工程量大，運輸環節多，可節省運力，降低工人勞動強度，提高工作效率等優點。

5　應用

　　2011年，龍煤控股集團雞西分公司引進玻璃鋼桿體生產線。經測試，各項指標符合MT／T1061～2008《樹脂錨桿玻璃纖維增強塑料桿體及附件》的要求。在相對有代表性的地點對玻璃鋼進行了工業性試驗，驗證產品使用的可行性，發現在使用過程中可能會產生的問題并加以改進。
5.1　選擇適宜的施工機具
　　因為玻璃鋼錨桿采用非預緊力螺母，所以要對機具加以改進。將錨桿鉆機的單體式攪拌器改為組合式攪拌器，組合式攪拌器與JQG24―B19／S36型安裝器組合使用。在安設錨桿施工中，當樹脂錨固劑攪拌完畢，錨桿鉆機氣腿收回，組合式攪拌器與安裝器分離并自動脫落；當樹脂錨固劑凝固后，升起錨桿鉆機氣腿及安裝器，安裝玻璃鋼螺母。經杏花礦西區23^#煤柱回收面尾排巷內應用試驗，施工速度與螺紋鋼錨桿施工速度相同。
　　使用玻璃鋼錨桿加固較為破碎煤(巖)幫時，鉆錨桿孔采用ZQS50型煤幫錨桿鉆機，配直徑26mm 的小麻花鉆桿、直徑28mm 的煤鉆頭；使用玻璃鋼錨桿加固較為完整幫壁時，鉆錨桿孔采用風動鑿巖機，配直徑22mm 風鉆釬桿和直徑28mm 柱齒型風鉆釬頭。攪拌錨固劑和緊固螺母均使用ZQS50煤幫錨桿鉆機。
5.2　現場應用及效果
　　(1)梨樹礦的應用
　　梨樹礦頂板淋水相對較大，開采的穆棱組3^#煤層偽頂為白泥，白泥厚度300～500mm， 白泥的水脹性指標和軟化系數均是全公司巖石中高的。
　　3^#煤層巷道采用掘進機掘進，原設計幫部支護采用管縫錨桿、鋼帶、10^#鋼絲制金屬網，支護密度均為6根／m錨桿，支護后的巷道因次生應力作用，開掘巷道內的白泥遇水膨脹、軟化，從幫壁溢出，引起煤壁壓酥、外鼓、繼續片幫，兩幫移近量大于400mm 。
　　3^#煤層右零巷、左三巷幫部采用玻璃鋼錨桿、塑料網支護，密度仍為6根／m錨桿(上、下幫各3根)。兩地點共計施工650m，使用玻璃鋼錨桿近4000根。由于玻璃鋼錨桿預緊力大于管縫錨桿，可將預緊力向煤壁擴展，有效地控制了幫鼓和繼續片幫現象。支護后觀測表明，巷道幫壁被錨固成整體，未出現幫鼓和片幫現象。
　　(2)城山礦的應用
　　城子河組3^#煤層是城山礦主要開采煤層，二采區3^#煤層右部三面上巷為付巷，煤柱6m、煤層厚度2.8m、埋深940m；東一3#煤層下山絞車道，埋深910m。在以上兩個地點使用玻璃鋼錨桿護幫，共計使用3000余根，有效控制了以往采用管縫式錨桿出現的幫鼓現象，兩幫移近量同比降低400mm 以上。
5.3　存在問題的改進
　　玻璃鋼錨桿作為幫部支護材料也存在一些問題：
　　①在個別礦壓大的地點，錨桿托盤碎裂現象，需要加大托盤厚度。
　?、谠趥雾敒榘啄嗟木植繕嬙鞈τ绊憽⒌V壓大的地點，當出現白泥溢出量增大、幫壁出現外鼓時，錨桿螺母出現滑扣現象。雖然出現滑扣現象，但錨桿仍能起到護幫作用。因此，在幫支護使用時，玻璃鋼錨桿桿體外露端需要預留適宜的長度，一般70～100mm 即可。
　?、塾貌Ａт撳^桿支護頂板，需要提高螺母螺紋承載力。通過加大螺母的厚度、提高錐形部分光滑度、提高內螺紋精密度等方法，提高其承載力。目前生產的螺母螺紋承載力大于100kN，高于行業規定的不小于70kN的要求。
　?、?基于玻璃鋼的特性，在炮掘全巖巷道使用時，需要配套使用鋼螺母替代玻璃鋼螺母。

6　推廣應用

　　玻璃鋼錨桿在雞西礦區取得了比較理想的支護效果。目前已有7個礦使用了玻璃鋼錨桿。2011年3月中旬，公司召開了推廣應用現場會，會議提出煤、半煤巷道的幫支護、綜掘施工的尾排、高抽巷道的幫、頂支護必須使用玻璃鋼錨桿。全公司每年僅幫支護使用玻璃鋼錨桿約100萬套，與螺紋鋼錨桿相比，每年可節約支護成本近千萬元。