长治市潞安漳村恒达公司企业标准.doc

长治市潞安漳村恒达公司企业标准

23
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
长治市潞安漳村恒达公司企业标准

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Q/140000HD001-

矿　用　锚　索

-05-01发布 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 -05-01实施
长治市潞安漳村恒达公司发布
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Q/140000HD001-

前　　言

矿用锚索在中国煤矿及其它矿山井巷支护工程中广泛应用，为了使用锚索产品符合技术先进、经济合理、确保质量和安全使用的要求，国家经济贸易委员会（1999）863号文件及加家煤矿安全监察局 109号文件已规定对锚杆（索）产品实行安全标志管理。为此在总结生产实践的基础上，并参考GB/T14370《预应力筋用锚具、夹具和连接器》、GB50086《锚杆喷射混凝土支护技术规范》、GB/T5224《预应力混凝土用钢绞线》、ASTMA146《预应力混凝土用无涂层七丝钢绞线技术条件》和MT/T879《煤放预应力锚固施工技术规范》等相关技术标准制定了技术标准。
考虑到锚具是组成矿用锚索的重要部件，是影响矿用锚索产品质量的重要因素，因此，锚具产品质量检测按国家标准GB/T14370执行，并实行煤矿安全标志管理。
本标准由长治市潞安漳村恒达公司提出并起草。
本标准起草人：王玉亮　　张明元　　王金红　　李河旺　　赵亮

Q/140000HD001-

矿　用　锚　索

1　范围
本标准规定了矿用锚索的产品分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于煤矿井巷及其它矿山工程支护用预应力锚索。有关交通隧道和岩土工程所用预应力锚索也可参照执行。
2　规范性引用文件
下列文件中的条款经过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其新最版本适用于本标准。
GB50086　　锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB/T5224　 预应力混凝土用钢绞线
GB/T14370　预应力筋用锚具、夹具和连接器
MT1461　　 树脂锚杆　锚固剂
MT1462　　 树脂锚杆　金属杆体及其附件
MT/T879　　煤矿预应力锚固施工技术规范
ASTMA416　 预应力混凝土用无涂层七丝钢绞线技术条件
3　定义、符号
本标准的术语和符号采用下列定义。
3.1　定义
3.1.1　矿用锚索
由钢绞线、锚具和其它附件组成的，用于煤矿或其它矿山井巷围岩加固的装置，它可把预加的张拉力传递到深部较稳定的岩层。
3.1.2　预应力
为有效地控制被加固岩层变形而对锚索预先施加的初始应力。
3.1.3　钢绞线
由七根圆形断面的钢丝捻成的绞线状预应力钢材，是组成矿用锚索的主要材料。
3.1.4　锚具
为保持预应力钢绞线的拉力并将其传递到被加固岩层上所用的永久性锚固装置，是矿用锚索的主要组件。
3.1.5　钢绞线－－锚具组装件
单根或多根预应力钢绞线和安装在端部的锚具合装配而成的受力单元。
3.1.6　设计荷载
在整个使用期间锚索应承受的轴向拉力。
3.1.7　极限荷载
指锚索所能承受的最大拉力。
Q/140000HD001-

3.1.8　抗拔力
锚索锚固后在拉拔试验时，阻止锚索从锚孔中拔出的力。
3.2　符号
Fapu－－钢绞线－－锚具组装件的实测极限拉力；
Fapu－－按钢绞线试件实测破断荷断平均值计算的钢绞线实际平均极限抗拉力，也可表示为Gpm=fpm·Ap；
εapu－－钢绞线－－锚具组装件达到实测极限拉力的总应变；
Ap－－钢绞一－锚具组件中各根钢绞线公称截面面积之和；
Ap＝nApk，n为钢绞线根数；
Apk－－单根钢绞线公称截面面积；
n－－钢绞线根数；
fptk－－钢绞线抗拉强度标准值；
fpm－－试验用钢绞线的实测极限抗拉强度平均值；
ηa－－钢绞线－－锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数；
ηp－－钢绞线的效率系数；
Nt－－锚索设计荷载；
Ra－－锚索极限荷载；
Tw－－锚索抗拔力；
Tb－－托板承载力。
4　产品分类、代号与标记
4.1　产品分
类
矿用锚索主要由预应力钢绞线和相匹配的夹片式锚具及各种附件组成。按结构型式可分为普通型和笼型。
4.2　代号
矿用锚索的代号由三个汉语拼音字母表示。第一位字母S代表锚索；第二位字母K代表矿用系列；第三位字母P（L）代表锚索型式。
表1　　　　　　　　　　　　产　品　代　号
名　　称
锚　　索
矿用系列
锚　索　型　式
普　通　型
笼　　型
代　　号
S
K
P
L
4.3　标记
矿用锚索的标记如下：
Q/140000HD001-

示例：由1根直径15.24mm、抗拉强度标准值1860MPa的钢绞线和相应匹配的夹片式锚具及附件组成的锚索，锚索型式为普通结构。可标记为SKP5×1/1860。
5　要求
5.1　一般要求
矿用锚索应具有可靠的锚固性能和足够的承载能力及良好的适用性，以保证充分发挥功索支护的优点和使用安全。矿用锚索产品制造生产应符合本标准要求，并经规定程序批准的图纸及技术条件进行加工。
5.2　材料要求
矿用锚索所用材料、标准件、外购件和外协件均应符合国家和行业相关标准要求。矿用锚索选用锚具应符合GB/T14370的规定，应与所用钢绞线的规格和强度级别相匹配，并应取得安全标志准用证。锚具的硬度，一般按供方提供的设计范围，　规定的表面位置进行检验。其它附件可采用钢、塑料材料制造，不得使用有色金属材料。所用防腐材料应保持耐久性和化学稳定性。
矿用锚索可配套使用MT146.1规定的树脂锚固剂。
5.3　制作要求
（1）锚索制作可在加工车间或地面工棚进行；
（2）钢绞线下料长度应满足锚索结构设计及工艺操作要求；
（3）钢绞线应清除油污、泥土及锈迹，应按设计尺寸下料，长度误差不在于50mm；
（4）切割钢绞线宜采用无齿锯或液压切断器，不得采用电、气焊等热加工方法；
（5）对有防腐要求的锚索，应对使用环境进行充分调查，所采用的防腐措施应适应使用环境。
5.4　矿用锚索的基本特性
5.4.1　钢绞线的力学性能
钢绞线的力学性能应符合GB/T5224或ASTMA416的规定。
5.4.2　静载锚固性能
锚索的静载锚固性能，应由钢绞线－－锚具组件静载试验测定的锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变εapu来确定。
锚具效率系数ηa按公式（1）计算：

ηa＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

ηa的取用见GB/T14370第5.2.1条。
锚索的静载锚固性能应同时满足下列要求。
ηa≥0.95
εapu≥2.0%
在钢绞线－－锚具装件达到实测极限拉力Fapu时，应当是由钢绞线的断裂，而不应由锚具的破坏所导致，试验后锚具部件会有残余变形，但不应出现肉眼可见的裂纹中破坏。
5.4.3抗拔力性能
在进行抗拔力试验时，锚索抗拔力应大于1.05倍的设计荷载，即Tw＞1.05Nt。
5.4.4　托板承载力

Q/140000HD001-

托板承载力大小应与锚索相匹配，应达到1.5倍的设计荷载，即Tb≥1.5Nt。
6　试验方法
6.1　一般规定　
（1）试验用钢绞线－－锚具组装件应由钢绞线和锚具全部零件组装而成，组装时不得在锚具零件上添加影响锚固性能的物质。
（2）试验用钢绞线－－锚具组装件中所用钢绞线和锚具应与锚索实际选用的同品种、同规格。
（3）单根钢绞线－－锚具组装件，不包括夹持部位的受力长度不应小于0.8m，并参照试验设备确定。
（4）试验用测力系统，其不确定度不应大于2%；测量总应变的量具，其标距的不确定度不应大于标距的0.2%；指示应变的仪器不确定度不应大于标距的0.1%。试验设备及仪器每年至少标定一次。
（5）每项试验均应有详细记录，并依此计算锚具效率系数ηa、钢绞线－－锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变εapu。
6.2　矿用锚索用钢绞线力学性能试验
（1）试验用钢绞线应与组装件所用钢绞线一致。
（2）钢绞线力学性能试验应按GB/T5224或ASTNA416的有关规定进行，要求断口在母材上。应求出下列参数：
fptm－－钢绞线试件的极限抗拉强度平均值；
εptmm－－钢绞线试件应力达到极限抗拉强度时钢绞线时试件的极限应变平均值；
6.3　矿用锚索静载试验
6.3.1　试验设备、仪器
加载用千斤顶及配套油泵、荷载传感器、试验台座、卡尺、钢卷尺。
6.3.2　组装形式
钢绞线－－锚具组装件试验组装形式按图1。

Q/140000HD001-

6.3.3试验步骤
（1）将锚具夹片敲紧，加载前必须将各根钢绞线的初应力调匀，初应力取钢绞线抗拉强度标准值（fptk）的5%～10%。正式加载步骤为：按钢绞线抗拉强度标准值（fptk）的20%、40%、60%、80%分4组等速约100MPa/min加载，达到80%后，持荷1h，再逐步加大荷载至破坏。
（2）进行单根钢绞线－－锚具组装件试验时，在应力达到80%fptk时，持荷时间能够缩短，但不少于10min。
6.3.4　试验过程中观察、记录项目包括（参见图2）

（1）钢绞线－－锚具组装件的内缩量△a。
（2）锚具各零件之间相对位移△b。
（3）试件的实测极限拉力（fptk）。
（4）达到实测极限拉力时的总应变εapu。
（5）观察试件的破坏部位和形式。
（6）达到钢绞线抗拉强度标准值（fptk）的80%后，在持荷1h（单根试验持荷时间10min）内观察锚具的变形。
静载试验应连续进行一组一组试验结果均应满足技术规范规定，不得进行平均。
6.3.5静载试验结果
锚具效率系数ηa按本技术规范524条公式（1）计算
总应变（εapu）按公式（2）计算
εapu
式中L0－－加载前千斤顶活塞的相对距离；
　　L1－－加载千斤顶活塞初始行程；
Q/140000HD001-

L2－－试件破坏时千斤顶活塞终了行程；
△a－－钢绞线－－锚具组装件的内缩量。
6.4　外观检验
用肉眼观测和用钢卷尺、游标卡尺检查外观质量和外形尺寸，全部样品均不应有裂缝或其它伤残情况，外形尺寸应符合规定。
6.5　硬度检验
利用布氏硬度计或洛氏硬度计对锚索的重要组件－－锚具零件进行硬度检验。
6.6　锚索抗拔力试验
锚索抗拔力试验在专用锚杆试验台上进行。若实际工程中采用树脂锚固剂锚固方式，则试验时采用中速树脂锚固剂，锚固剂长度1000mm，模拟钢管长均为1300mm、直径与锚索锚固端最大直径匹配。
6.7　托板承载力试验
托板承载力试验在材料试验机上进行，托板承载力应达到1.5倍的锚索设计荷载。试验方法按MT146.2执行。
7　检验规则
7.1　检验分类
矿用锚索的检验分出厂检验和型式检验。
7.1.1　出厂检验为生产厂在产品交货前必须进行的厂内产品质量控制性检验。
7.1.2　型式检验为对产品全面性能控制的检验。下列情况之一，一般进行型式检验。型式
检验应由国家指定的检测机构进行。
a）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；
b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
c）正常生产时，定期或积累一定产量后，每2年进行一次试验；
d）产品长期停产后，恢复生产时；
e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
7.2　检验项目
出厂检验和型式检验项目应符合表3的规定。
表3　　　　　　　　　　　　　　　检　验　项　目

序号
检验项目
技术要求
检验方法
检验类别
出厂
型式
1
外观　C
5.3
6.4
√
√
2
硬度　B
5.2
6.5
√
√
3
钢绞线力学性能　A
5.4.1
6.2
－
√
4
静载　A
5.4.2
6.3
√
√
5
抗拔力　A
5.4.3
6.6
－
√
6
托板承载力　B
5.4.4
6.7
－
√
Q/140000HD001-

7.3　产品组批、抽样方法
　 7.3.1　每批产品的数量是指同一类产品，同一批原料，用同一种工艺生产的数量。
每次抽检组批不应超过1000套。外观检查抽取10%，且不少于10套；硬度检查抽取10%，且不少于10套，静载试验抽取3组试件的锚具。
在第6章提及的其它试验各抽取3组试件。
7.4　检验结果的判定
外观检验：如表面无裂纹、影响锚固性能的尺寸符合设计要求，应判为合格；如此项尺寸有1套超过允许偏差，则应另取双倍数量重做检验，如仍有1套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。如发现1套有裂纹，即应对全部产品零件进行检验，合格者方可使用。
静载试验：如符合第5章技术要求的规定，则判为合格；如有1个试件不符合要求，则另取双倍数量重做试验，如仍有1个试件不合格，则该批为不合格品。但供方中以重新处理，作为新的一批提交验收。
硬度检验：每个零件测试3点，当硬度值符合设计要求的范围，应判为合格；如有1个零件不合格，则应另取双倍数量重做检验，如仍有1个零件不合格，则应逐件检验，合格者方可使用。
8　包装、标志、运输与贮存
8.1　包装
矿用锚索宜采用分体包装，索体采用单根或数根一组成捆成状或盘状捆扎包装，而锚具等主要组件应成箱包。也可根据供货合同要求包装。
8.2　标志
矿用锚索应有制造厂名、产品型号或标记，对重要组件如锚具，应有识别标记。
包装箱内必须附有产品合格证、装箱单和产品说明书。
8.3　运输与贮存
矿用锚索在运输、装卸过程中应轻装轻卸，不得随意抛掷，应保证锚索产品不受损伤和粘染油污。
锚索制作完成后应尽早使用，不宜长期存放。如需存放时应放置在干燥清洁处，避免雨淋浸水造成锈蚀和油污。
附录A
（资料性附录）
矿用锚索常见参数

A.1　锚索设计荷载
Nt≤0.60·n·Aptk·fptk 　　　　　　　　　　　　　　　　(1)
式中：Nt－－锚索设计荷载；
　　　n－－钢绞线根数；
　　　Aptk－－单根钢绞线公称截面面积；
　　　fptk －－钢绞线抗拉强度标准值。
计算结果取整表示公称设计荷载，0.60为张拉应力控制系数。
A.2　锚索极限荷载按公式（2）计算：
Ra≤ηa·n·Aptk·fptk 　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）
式中：Ra－－锚索极限荷载；
ηa－－锚具效率系数；
n－－钢绞线根数；
Aptk－－单根钢绞线公称截面面积；
fptk－－钢绞线抗拉强度标准值。
计算结果取整表示为公称极限荷载，取ηa＝0.95计算。
A.3矿用锚索常见参数如表A.1所示。

表A.1　　　　　　　　　　　　矿用锚索常见参数
注：计算以Φ15.24mm、1860MPa的钢绞线为例。

序号
钢绞线根数
锚具型号
设计荷载
（KN）
极限荷载
（KN）
锚固方式
锚索长度
（mm）
锚索适
用孔径
（mm）
托板尺寸
（mm）
树脂
（I）
砂浆
（II）
1
1
OOM15-1
150
250
＋
-
5-10
28-32
150×150×20
2
1
OOM15-1
150
250
-
＋
5-10
28-32
3
2
OOM15-2
300
490
-
＋
5-15
50-75
250×250×20
4
3
OOM15-3
450
740
-
＋
10-15
90
5
4
OOM15-4
600
990
-
＋
10-20
90
300×300×25
6
5
OOM15-5
780
1230
-
＋
10-20
90
7
6
OOM15-6
900
1480
-
＋
10-25
110
8
7
OOM15-7
1000
1730
-
＋
10-25
110