ICS 73.100.10 CCS D 97 34 安徽省 地方 标准 DB34/T 4540—2023 深部软岩巷道预应力锚杆（索）支护技术 规范 Technical specifications for bolt(anchor)in deep soft rock roadways 2023 - 07 - 31发布 2023 - 08 - 31实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 4540 —2023 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由 淮北矿业股份有限公司 提出。 本文件由 安徽省能源局归口。 本文件起草单位： 淮北矿业股份有限公司、安徽建筑大学 、中煤第三建设（集团）有限责任公司、 中煤第七十一工程处有限责任公司、中安华力建设集团有限公司。 本文件主要起草人： 朱世奎、陈志文、朱乐章、李金斗、陆鹏举、杨道召、卫世全、吴德义、宣啸、 王雁、邓伦著、张浩、 张佳伟、满东辉、黄北海、张鹏、刘宁。 DB34/T 4540 —2023 1 深部软岩巷道预应力锚杆（索）支护技术规范 1 范围 本文件规定了深部软岩巷道预应力锚杆（索）支护技术的技术要求、施工质量检测及支护监测。 本文件适用于煤矿深部软岩巷道预应力锚杆（索）支护。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 14370 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T 23561.1 煤和岩石物理力学性质测定方法 第1部分：采样一般规定 GB/T 35056 煤矿巷道锚杆支护技术规范 GB 50086 岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范 GB/T 50266 工程岩体试验方法标准 MT/T 143 巷道金属支架系列 MT/T 146.1 树脂锚杆 第1部分：锚固剂 MT/T 146.2 树脂锚杆 第2部分：金属杆体及其附件 MT/T 942 矿用锚索 MT/T 1104 煤巷锚杆支护技术规范 MT/T 5009 煤矿井巷工程质量检验评定标准 3 术语和定义 GB/T 35056 、MT/T 1104 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 预应力锚杆（索） prestressed anchor (cable) 在安装过程中施加一定预紧扭矩（预紧力）的锚杆（索）。 预应力锚杆（索）支护 prestressed anchor (cable) support 以预应力锚杆（索）为基本支护形式，必要时增加注浆、单体支护以及金属支架等辅助支护方式。 深部软岩巷道 deep soft rock roadways 在工程力（围岩上各种力如自重应力、构造应力及采动应力的总和）作用下围岩最大松动圈厚度超 过 2000 mm 的巷道。 初始设计 initial des ign DB34/T 4540 —2023 2 巷道开挖前，根据巷道工程地质条件、生产条件和围岩地质力学评估结果等，通过理论分析、数值 模拟、工程类比等方法提出的巷道支护方案形式与参数。 正式设计 formal design 巷道开挖后，根据监测信息，对初始设计进行验证或修改，在技术性、经济性以及安全性等方面均 能满足安全使用要求的支护设计。 一次支护 first support 为充分发挥深部软岩巷道围岩自承载能力，保证深部软岩巷道长时间稳定和服务期安全 ,预应力锚 杆(索)支护分次进行，巷道开挖后及时施加围岩一定强度和刚度的预应力锚杆 (索)支护。 二次支护 secondary support 为充分发挥深部软岩巷道围岩自承载能力，保证深部软岩巷道长时间稳定和服务期安全 ,预应力锚 杆(索)支护分次进行，给巷道围岩提供最终支护强度和刚度的预应力锚杆 (索)支护。 复杂地段 complex section 断层及围岩破碎带、应力集中区、裂隙发育区、瓦斯异常区、巷道穿层地段、大断面、复合顶板、 淋水区、老空区、大倾角、交岔点、大跨度巷道及采动影响区等地段。 补强支护 reinforcing support 巷道原支护难以保持围岩稳定时，相应部位及时重新补加新的支护。 4 技术要求 巷道围岩地质力学评估 4.1.1 预应力锚杆 (索)支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估 基础参数参见表 1。 表1 巷道围岩地质力学评估基础参数 序号 参数 说明 1 巷道揭露的岩层厚度 掘进工作面端面岩层组成及分层厚度 2 巷道揭露的岩层倾角 在井下直接测取，或由工作面地质说明书给出 3 2 倍巷道宽度范围 内 顶底板岩层层数和厚度 由地质综合柱状图或钻孔资料确定 4 各岩层物理力学参数 在井下原位测取，或在实验室内利用岩样测定 5 各岩层的分层厚度 指分层厚度的平均值 6 各层节理裂隙间距 指沿结构面法线方向的平均间距 7 地质构造 巷道周围地质构造的分布情况，由工作面地质说明书给出 8 水文地质条件 巷道涌水量、 水质等参照工作面地质说明书 :水对围岩物理力学性 的影响及锚杆 (索)锚固性能的影响通过试验确定 9 巷道埋深 地表到巷道底板的垂直距离 10 原岩应力的大小和方向 在井下实测 11 巷道轴线方向与最大水平主应力方向的夹角 由工作面巷道布置图与井下最大水平主应力方向实测数据确定 DB34/T 4540 —2023 3 序号 参数 说明 12 巷道几何形状和尺寸 根据煤矿生产与安全的需要确定 13 巷道掘进方式 掘进机掘进爆破法掘进或其他掘进方法 14 煤(岩)柱宽度 煤(岩)柱的实际宽度 15 采动应力 巷道与周围其他巷道、回采工作面的空间与时间关系，采动影响 范围与大小 16 粘结强度 在井下短锚固拉拔试验中，锚杆在不同岩层、煤层中的粘结强度 4.1.2 现场调查内容主要包括工程地质条件和生产条件。巷道工程地质条件及生产条件主要内容参见 GB/T 35056 的要求。 4.1.3 巷道围岩地质力学评估内容包括围岩物理力学性能参数测定、围岩应变软化特性测定、围岩结 构测定、围岩地应力测定以及围岩松动圈测定。 4.1.4 巷道围岩物理力学参数（围岩真密度、视密度、孔隙率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、单轴 抗剪强度、变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、水理性质等）通过实验室岩样实验获得；井下岩样 的采取、包装应符合 GB/T 23561.1 的规定；单轴抗压强度、变形模量、粘结力及内摩擦角等也可采用 井下原位测量方法获得。 4.1.5 巷道围岩应变软化特性宜通过实验室实验确定岩样不同剪应变下围岩粘结力及内摩擦角，得出 岩样粘结力及内摩擦角随剪应变变化关系 ,测量试验方法参见附录 A。 4.1.6 巷道围岩结构测量应采用巷道表面观察、钻孔取芯和钻孔窥视等方法进行。 结构面力学性质测 试可在现场取样后在实验室进行， 也可在井下采用岩体结构面直剪试验测定， 测定方法参见 GB/T 50266 的要求。 4.1.7 巷道围岩应力包括原岩应力与采动应力。原岩应力包括各应力分量、主应力大小与方向，原岩 应力测量优先采用应力解除法，测量方法参见 GB/T 50266 的要求。采动应力测量可采用与原岩应力测 量类似的方法。采动应力变化监测可采用空心包体应变计、钻孔应力计等。 4.1.8 巷道围岩松动圈厚度可采用钻孔窥视或多点位移计测定法。多点位移计实测方法参见附录 B。 4.1.9 预应力锚杆 (索)支护应做相应的拉拔试验测定预应 力锚杆(索)的锚固力，锚固力大小应满足巷 道掘进作业规程的有关规定。 4.1.10 围岩现场调查与围岩地质力学评估，首先确定评估区域，预应力锚杆 (索)支护设计应限定在该 区域内，并分析巷道服务期间影响预应力锚杆 (索)支护性能的各种因素。 4.1.11 对于围岩最大松动圈厚度超过 2000 mm 的深部软岩巷道应选择预应力锚杆 (索)支护；复杂地 段应选择预应力锚杆 (索)基本支护，同时应辅以注浆、单体、托棚、超前支架等辅助支护。 预应力锚杆（索）支护设计 4.2.1 依据巷道围岩地质力学评估结果确定深部软岩巷道应选择预应力锚杆 (索)支护时，支护设计按 “初始设计 -井下监测 -信息反馈 -正式设计”的程序进行。深部软岩巷道预应力锚杆（索）支护可分为 一次支护、二次支护进行。 4.2.2 根据现场调査与巷道围岩地质力学评估结果，进行预应力锚杆 (索)支护初始设计，初始设计可 采用以下一种或多种组合方法进行： a) 工程类比法：根据所在矿区已有的深部 软岩巷道预应力锚杆 (索)支护实践经验，通过类比，提 出预锚杆 (索)支护初始设计；