一、标准编号及标准名称
由中国国际科技促进会归口管理、由山东奥卓新材料有限公司、山东金利德机械股份有限公司、商丘国龙新材料有限公司、洛阳恒诺锚固技术有限公司、山东斯福特实业有限公司起草的《高强度复合材料锚杆及附件》(T/CI 1029-2025)团体标准,于2025年5月26日正式发布实施。
二、标准制定背景
我国煤矿以井下开采为主,需要在井下开掘大量巷道,而且80%以上是煤巷与半煤岩巷,保持煤巷围岩稳定安全对煤矿安全生产至关重要。锚杆是煤巷支护主要的支护器材。金属锚杆与机械的切割头碰出火花引发瓦斯爆燃与粉尘自燃,极易导致大量人员伤亡,存在严重的安全隐患。此外,采煤工作面在回采时,金属锚杆、锚索容易缠绕在采煤机滚筒上,不易清除,易损坏采煤机的截齿,降低装煤效率,因此对矿井的支护提出了更高的要求。
三、标准制定的必要性
普通的玻璃钢锚杆在井下施工时存在锚杆杆体承受扭矩偏小,紧固过程中容易出现脱扣、扭断现象,同时由于不能施加较大的预紧力,明显影响锚杆支护效果;锚杆托盘弹性变量小,容易受力发生托盘变形、破裂、崩出等损坏失效现象;锚杆带角度施工时,托盘受强度限制,贴帮困难、杆体尾部链接部位及螺杆部分承载力低导致整根锚杆强度降低,在二次采动巷道压力大、片帮严重区域,存在近托盘处杆体崩断、打枪现象;杆体塑性变形能力差,在巷帮变形比较大的情况下容易破断等一系列问题。因此,在工程实践应用中,提高复合材料锚杆的规范化与标准化使用十分必要。
四、编制过程
本标准在起草过程中根据各阶段标准任务的工作要求,组织了相关领域的调研,并召开了多次的研讨会,通过对标准内容进行多次的修改和完善,形成了目前的标准文本。主要编制过程包括以下几个阶段:
(一)准备阶段
2024年1月11日在全国团体标准信息平台立项公示后,主编单位成立标准编制工作小组,2024年1月18日组织召开标准编制启动会,确定了标准起草成员,明确各自任务分工和主要职责,提出具体的工作思路和阶段任务。
(二)调研阶段
2024年1月-2024年4月,进入调研阶段,标准编制组前期以资料调研方式,收集相关标准、项目文档,此外前往神东哈拉沟煤矿、上湾煤矿等实地调研锚杆的应用场景及常出现的问题,认真整理、分析、归纳,为标准文本起草打下坚实基础。
(三)起草阶段
2024年4月-2024年5月,标准编制组立足于标准的普遍性、系统性、实操性和实用性,结合神东集团哈拉沟煤矿、上湾煤矿等现场的实践经验,经过多次的研究和谈论,充分听取并研究各单位的意见及资料,形成了草案稿。
(四)征求意见阶段
2024年5月至2024年8月进行线上线下征集社会意见,在各参与单位的多次讨论与配合下,进行稿件的研讨修改,完成标准送审稿。
2024年8月,将修改后的《高强度复合材料锚杆及附件》由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台广泛征求意见,收到回函并有建议或意见的单位6个、意见或建议18条,采纳14条,不采纳4条,同时根据意见处理情况对规范文本进行相应修改,形成审查稿。通过这两轮征求意见的反馈进一步完善了标准文体。
(五)审查阶段
2025年4月初,召开《高强度复合材料锚杆及附件》标准送审稿审查会,与会专家对《高强度复合材料锚杆及附件》进行全面审核并提出专业意见及建议,并形成《标准意见汇总处理表》,标准编制组根据审核意见对标准中的内容进行修改,形成标准报批稿上报。
五、标准主要内容
本标准适用于需锚杆支护用的高强度复合材料锚杆及附件。
本文件规定了高强度复合材料锚杆及附件的术语和定义、产品结构、技术指标、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
六、标准实施意义
本标准根据我国煤矿巷道复杂困难条件分布广、类型多,尤其煤巷围岩松软破碎、变形大,对锚杆支护技术提出了更高、更严的要求。针对煤矿井下支护对高强度复合材料支护构件的应用需求,以及金属锚杆在煤巷支护及开采中存在的问题和玻璃钢复合材料锚杆强度弱的不足,通过提升拉伸强度、抗剪切强度、扭矩、锚固力、杆体尾部链接部位及螺杆部分承载力等综合力学性能,突破目前普通玻璃钢锚杆拉伸强度与横向剪切、抗扭、螺纹承载力性能不均衡、不匹配的关键技术,满足煤矿高矿压回采工作面巷道的支护应用需求,提高回采工作效率、保障井下工作安全,具有十分的重要意义。
七、主要实践与应用
本标准规定的高强度玻璃钢锚杆在神东集团哈拉沟煤矿、上湾煤矿、布尔台煤矿等进行支护并跟踪效果。与普通玻璃钢锚杆相对比,
普通玻璃钢锚杆二次采动影响下支护失效率可达60%,同等条件下高强度复合材料锚杆支护失效率不足10%。支护强度高,可相应减少二次采动下的补强支护量。以φ27mm锚杆为例,布尔台矿使用10根锚杆支护2米正帮,受二次采动影响,普通锚杆失效6根,高强度玻璃钢锚杆失效1根,失效的锚杆需要后期补支。(即每支护2米正帮所需普通锚杆施工为16套,新型锚杆为11套)。经实践表明,高强度复合材料锚杆支护强度提升明显,可有效降低锚杆失效率,减少矿井支护成本,推广应用前景良好。
八、小结
通过《高强度复合材料锚杆及附件》制定和实施全标准,解决了现有普通玻璃钢复合材料锚杆强度弱的不足,全面提升了玻璃钢锚杆的力学性能,突破了性能不均衡、不匹配的关键技术,满足煤矿高矿压回采工作面巷道的支护应用需求,提高回采工作效率、保障井下工作安全。为矿井支护行业指明了方向。
由中国国际科技促进会归口管理、由山东奥卓新材料有限公司、山东金利德机械股份有限公司、商丘国龙新材料有限公司、洛阳恒诺锚固技术有限公司、山东斯福特实业有限公司起草的《高强度复合材料锚杆及附件》(T/CI 1029-2025)团体标准,于2025年5月26日正式发布实施。
二、标准制定背景
我国煤矿以井下开采为主,需要在井下开掘大量巷道,而且80%以上是煤巷与半煤岩巷,保持煤巷围岩稳定安全对煤矿安全生产至关重要。锚杆是煤巷支护主要的支护器材。金属锚杆与机械的切割头碰出火花引发瓦斯爆燃与粉尘自燃,极易导致大量人员伤亡,存在严重的安全隐患。此外,采煤工作面在回采时,金属锚杆、锚索容易缠绕在采煤机滚筒上,不易清除,易损坏采煤机的截齿,降低装煤效率,因此对矿井的支护提出了更高的要求。
三、标准制定的必要性
普通的玻璃钢锚杆在井下施工时存在锚杆杆体承受扭矩偏小,紧固过程中容易出现脱扣、扭断现象,同时由于不能施加较大的预紧力,明显影响锚杆支护效果;锚杆托盘弹性变量小,容易受力发生托盘变形、破裂、崩出等损坏失效现象;锚杆带角度施工时,托盘受强度限制,贴帮困难、杆体尾部链接部位及螺杆部分承载力低导致整根锚杆强度降低,在二次采动巷道压力大、片帮严重区域,存在近托盘处杆体崩断、打枪现象;杆体塑性变形能力差,在巷帮变形比较大的情况下容易破断等一系列问题。因此,在工程实践应用中,提高复合材料锚杆的规范化与标准化使用十分必要。
四、编制过程
本标准在起草过程中根据各阶段标准任务的工作要求,组织了相关领域的调研,并召开了多次的研讨会,通过对标准内容进行多次的修改和完善,形成了目前的标准文本。主要编制过程包括以下几个阶段:
(一)准备阶段
2024年1月11日在全国团体标准信息平台立项公示后,主编单位成立标准编制工作小组,2024年1月18日组织召开标准编制启动会,确定了标准起草成员,明确各自任务分工和主要职责,提出具体的工作思路和阶段任务。
(二)调研阶段
2024年1月-2024年4月,进入调研阶段,标准编制组前期以资料调研方式,收集相关标准、项目文档,此外前往神东哈拉沟煤矿、上湾煤矿等实地调研锚杆的应用场景及常出现的问题,认真整理、分析、归纳,为标准文本起草打下坚实基础。
(三)起草阶段
2024年4月-2024年5月,标准编制组立足于标准的普遍性、系统性、实操性和实用性,结合神东集团哈拉沟煤矿、上湾煤矿等现场的实践经验,经过多次的研究和谈论,充分听取并研究各单位的意见及资料,形成了草案稿。
(四)征求意见阶段
2024年5月至2024年8月进行线上线下征集社会意见,在各参与单位的多次讨论与配合下,进行稿件的研讨修改,完成标准送审稿。
2024年8月,将修改后的《高强度复合材料锚杆及附件》由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台广泛征求意见,收到回函并有建议或意见的单位6个、意见或建议18条,采纳14条,不采纳4条,同时根据意见处理情况对规范文本进行相应修改,形成审查稿。通过这两轮征求意见的反馈进一步完善了标准文体。
(五)审查阶段
2025年4月初,召开《高强度复合材料锚杆及附件》标准送审稿审查会,与会专家对《高强度复合材料锚杆及附件》进行全面审核并提出专业意见及建议,并形成《标准意见汇总处理表》,标准编制组根据审核意见对标准中的内容进行修改,形成标准报批稿上报。
五、标准主要内容
本标准适用于需锚杆支护用的高强度复合材料锚杆及附件。
本文件规定了高强度复合材料锚杆及附件的术语和定义、产品结构、技术指标、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
六、标准实施意义
本标准根据我国煤矿巷道复杂困难条件分布广、类型多,尤其煤巷围岩松软破碎、变形大,对锚杆支护技术提出了更高、更严的要求。针对煤矿井下支护对高强度复合材料支护构件的应用需求,以及金属锚杆在煤巷支护及开采中存在的问题和玻璃钢复合材料锚杆强度弱的不足,通过提升拉伸强度、抗剪切强度、扭矩、锚固力、杆体尾部链接部位及螺杆部分承载力等综合力学性能,突破目前普通玻璃钢锚杆拉伸强度与横向剪切、抗扭、螺纹承载力性能不均衡、不匹配的关键技术,满足煤矿高矿压回采工作面巷道的支护应用需求,提高回采工作效率、保障井下工作安全,具有十分的重要意义。
七、主要实践与应用
本标准规定的高强度玻璃钢锚杆在神东集团哈拉沟煤矿、上湾煤矿、布尔台煤矿等进行支护并跟踪效果。与普通玻璃钢锚杆相对比,
普通玻璃钢锚杆二次采动影响下支护失效率可达60%,同等条件下高强度复合材料锚杆支护失效率不足10%。支护强度高,可相应减少二次采动下的补强支护量。以φ27mm锚杆为例,布尔台矿使用10根锚杆支护2米正帮,受二次采动影响,普通锚杆失效6根,高强度玻璃钢锚杆失效1根,失效的锚杆需要后期补支。(即每支护2米正帮所需普通锚杆施工为16套,新型锚杆为11套)。经实践表明,高强度复合材料锚杆支护强度提升明显,可有效降低锚杆失效率,减少矿井支护成本,推广应用前景良好。
八、小结
通过《高强度复合材料锚杆及附件》制定和实施全标准,解决了现有普通玻璃钢复合材料锚杆强度弱的不足,全面提升了玻璃钢锚杆的力学性能,突破了性能不均衡、不匹配的关键技术,满足煤矿高矿压回采工作面巷道的支护应用需求,提高回采工作效率、保障井下工作安全。为矿井支护行业指明了方向。