改造上副巷支護(hù)設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施

1、鄭煤集團(tuán)蘆溝煤礦32051改造上副巷掘進(jìn)支護(hù)設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施工程地點(diǎn)：32051改造上副巷施工單位：煤巷二隊(duì)編制單位：生產(chǎn)技術(shù)科編 制 人：馬猛編制時(shí)間：2015年 01月 28日會(huì)審意見表32051改造上副巷支護(hù)設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施1 工程概況N158°開口。該段巷道井下標(biāo)高-230-240m，地面標(biāo)高為+220+236m，平均埋深460m；煤層傾角1016°，煤層厚度14m。設(shè)計(jì)工程量60m，前45m沿頂掘進(jìn)采用錨桿索+3.6m型鋼配合2.8m單體柱對棚支護(hù)、棚距1.0m，預(yù)計(jì)該段巷道坡度為-11°；后15m由沿頂掘進(jìn)過渡到沿底掘進(jìn)，采用3.5m坑木配合2.8

2、m單體柱、對棚支護(hù)、棚距0.6m。計(jì)劃工期12天。煤層及頂?shù)装迩闆r表見表1所示。表1 煤層及頂?shù)装迩闆r表*在地測科提供資料的基礎(chǔ)上，以揭露實(shí)際情況修改2 支護(hù)設(shè)計(jì)該巷道前45m根據(jù)集團(tuán)公司關(guān)于煤巷全錨網(wǎng)支護(hù)的兩點(diǎn)緊急要求中“5m以下煤厚的巷道必須沿頂掘進(jìn)，采用以錨桿網(wǎng)為主+錨索補(bǔ)強(qiáng)的支護(hù)方式，錨桿間排距不能大于700mm，頂部錨索排距不大于1400mm，間距1200mm（以巷道頂板中點(diǎn)為中心）的要求，32051改造上副巷以錨桿網(wǎng)為主，采用錨索為補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。后15m采用3.5m坑木配合單體柱對棚支護(hù)、棚距0.6m，并打設(shè)一道抬棚。2.1 斷面選擇2.2支護(hù)參數(shù)的計(jì)算2.2.1錨桿網(wǎng)支護(hù)計(jì)算假設(shè)間排

3、距相等為a，則式中：a錨桿間排距，m； Q錨桿設(shè)計(jì)錨固力，50kN/根； H冒落高度，取0.3m； 被懸吊砂巖的重力密度，取25kN/m3； K安全系數(shù)，一般取K=2。施工時(shí)頂板與東幫錨桿間距為700mm、排距為700mm，為均小于理論計(jì)算1800mm，且符合集團(tuán)公司關(guān)于煤巷全錨網(wǎng)支護(hù)的兩點(diǎn)緊急要求中的相關(guān)規(guī)定。2.2.2錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)計(jì)算（1）錨索設(shè)計(jì)長度計(jì)算 式中：L錨索總長度，m ； La錨索錨入穩(wěn)定巖層的長度，根據(jù)GBJ86-1985國標(biāo)算 ； Lb錨索懸吊不穩(wěn)定巖層厚度，取值2.0m ； Lc上托盤及錨具的厚度，取0.2m。 Ld錨索外露張拉長度，取0.2m。按GBJ86-1985要求

4、，錨索錨固長度La按下式確定： 式中：K安全系數(shù)，取K=2; d1錨索鋼絞線直徑，取17.8mm； fa鋼絞線抗拉強(qiáng)度，取1860MPa，換算為1883.52 N/mm2）； fc錨索與錨固劑的粘合度，取10N/mm2。 La2×17.8×1883.52/40=1676.3mm1.68m。以上參數(shù)代入（式-4）計(jì)算可得：L1.68+2.0+0.2+0.2=4.08m施工時(shí)擬錨索長度采用4.2m，大于理論計(jì)算值4.08m，滿足使用要求。（2）頂板錨索懸吊巖層重量計(jì)算式中：D錨索的間排距，按最大排距取1.4m； 被懸吊巖石厚度，取2.0m； 懸吊巖石平均容重，取25kN/m3；

5、 B巷道掘進(jìn)寬度，取3.6m。在施工時(shí)錨索每排3根、間距為1.2、排距為1.4m，平均每米巷道有2.1根錨索，大于理論計(jì)算每米巷道內(nèi)1.5根，滿足理論計(jì)算要求。2.3支護(hù)形式32051改造上副巷沿著煤層頂板掘進(jìn)，在進(jìn)行施工時(shí)頂板采用錨桿網(wǎng)先期支護(hù)、后用錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)；巷道東幫采用錨桿網(wǎng)支護(hù)；巷道西幫因?yàn)槭腔夭蓚?cè)不宜使用錨桿支護(hù)，可利用單體柱+椽子+鋼筋網(wǎng)支護(hù)。巷道斷面錨網(wǎng)支護(hù)示意圖、如圖1所示，頂板支護(hù)平鋪示意圖、如圖2所示。 圖1 巷道斷面錨網(wǎng)支護(hù)示意圖 圖2 頂板錨網(wǎng)支護(hù)平鋪示意圖 巷道支護(hù)技術(shù)說明：（1）頂板支護(hù)巷道掘進(jìn)時(shí)采用5根錨桿、鋼筋網(wǎng)（頂板破碎時(shí)使用菱形網(wǎng)）、鋼筋梯子梁對頂板進(jìn)行支

6、護(hù)，錨桿間排距700×700mm，鋼筋梯子梁將錨桿連鎖起來、提高整體支護(hù)強(qiáng)度，初步對巷道頂板進(jìn)行主動(dòng)支護(hù)；根據(jù)兩幫支護(hù)設(shè)計(jì)需要和確保對頂板支護(hù)的安全性，在對頂板錨桿支護(hù)以后，利用3.6m型鋼、2.8m單體柱對棚支護(hù)，棚距1.0m。然后，滯后迎頭510根補(bǔ)打錨索（可根據(jù)頂板條件調(diào)整滯后距離、頂板較破碎時(shí)或遇到斷層時(shí)錨索緊跟迎頭），對頂板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，最終形成錨桿索耦合支護(hù)體系。（2）兩幫支護(hù)由于巷道服務(wù)年限僅有20天、后期將作為32051工作面上段，兩幫支護(hù)采用單體柱+椽子+鋼筋網(wǎng)即可。一是節(jié)約支護(hù)材料、降低掘進(jìn)成本，二是排除錨桿給工作面回采時(shí)帶來的不便。2.4支護(hù)材料2.5施工工藝2

7、.5.1臨時(shí)支護(hù)工藝2.5.2永久支護(hù)工藝 利用手鎬或者炮掘掘出斷面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、鋼筋梯子梁臨時(shí)支護(hù)由中間向兩邊打設(shè)錨桿鋪設(shè)幫部鋼筋網(wǎng)、椽子架設(shè)型鋼、單體柱滯后迎頭510m按照設(shè)計(jì)打設(shè)錨索。1、錨桿施工工藝：敲幫問頂聯(lián)網(wǎng)臨時(shí)支護(hù)鉆眼送錨固劑攪拌緊固錨桿。 （1）鑿盡肩窩及幫部的危巖浮矸，兩幫連接鋼筋網(wǎng)。 （2）按設(shè)計(jì)部位施工巷道幫部錨桿孔：采用28mm鉆頭、錨索鉆機(jī)打眼，打1950mm鉆孔，并及時(shí)吹眼，確保錨桿的錨固力。 （3）送樹脂錨固劑：穿過網(wǎng)眼孔向錨桿孔裝入2卷樹脂錨固劑，里頭MSK2850錨固劑1卷、外頭MSZ2850錨固劑1卷，用錨桿推送穿過鋼筋網(wǎng)、鋼筋梯子梁，沿孔眼慢慢將樹脂藥卷推入

8、孔底。 （4）攪拌樹脂：用連接套將錨索鉆機(jī)錨桿螺母連接起來，并將錨桿推入孔底，然后開動(dòng)風(fēng)煤鉆邊攪拌邊推進(jìn)，推入孔底攪拌2035S后停止攪拌。 （5）安裝錨桿：托板快速壓緊巖面，安裝完畢，最后采用人工加扭的方式將扭距增加至260N·m以上，2小時(shí)候?qū)﹀^桿進(jìn)行二次預(yù)緊。2、錨索施工工藝：按照設(shè)計(jì)位置鉆眼送錨固劑攪拌漲拉錨索。（1）按設(shè)計(jì)部位施工巷道頂部錨索孔：采用錨索機(jī)配合28mm鉆頭打錨索孔，正常情況下頂部孔深4000mm。（2）送樹脂錨固劑：向孔內(nèi)里頭裝入1卷MSK2350樹脂錨固劑，外頭2卷MSZ2350樹脂錨固劑，用鋼絞線慢慢將樹脂錨固劑推入孔底。（3）攪拌樹脂：用攪拌頭將錨索機(jī)

9、與鋼絞線連接起來，然后升起錨索機(jī)推進(jìn)鋼絞線，邊攪拌邊推進(jìn)，直至推入孔底，停止升錨索機(jī)，攪拌3045s后停機(jī)，也可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)延長攪拌時(shí)間。 （4）漲拉錨索：采用MQ22-180/63型錨索漲拉千斤頂（氣動(dòng)）加壓，使錨索托板緊貼巖面。施工錨索加壓時(shí)，要保證油泵壓力達(dá)30MPa，確保頂部錨索預(yù)緊力不小于120kN/根，初錨固力不低于12t；本班施工結(jié)束前將錨索進(jìn)行二次預(yù)緊。 3安全技術(shù)措施3.1頂板管理技術(shù)措施（1）施工中嚴(yán)禁空頂作業(yè)，巷道施工最大控頂距小于1.0m，最小控頂距小于0.2m，加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，保持圍巖的穩(wěn)定性，提高圍巖的自承能力，破煤(巖)后及時(shí)臨時(shí)支護(hù)。（2）施工中必須堅(jiān)持敲幫問

10、頂制度，每道工序都必須指定有經(jīng)驗(yàn)的的工人觀山，由專人手拿2.0m長釬子，站在安全完好的支護(hù)下，對角找凈幫頂?shù)幕钍r等，觀山人員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即發(fā)出警號撤人。敲幫問頂、觀山人員應(yīng)站在安全完好支護(hù)下的安全地點(diǎn)，保證退路暢通，且做好自?；ケ！＃?）料場內(nèi)必須備齊搶險(xiǎn)物料，使用后及時(shí)補(bǔ)齊、更換。不合格的支護(hù)材料嚴(yán)禁使用。（4）巷道在進(jìn)行敲幫問頂時(shí)，嚴(yán)禁迎頭同時(shí)進(jìn)行其他工作。3.2施工安全技術(shù)措施3.2.1錨桿施工安全技術(shù)措施（1）打錨桿前，由外往里必須敲幫問頂，打上臨時(shí)支護(hù)，尺寸不夠的地點(diǎn)，處理掉后，才能打錨桿。（2）打錨桿應(yīng)做到隨打隨錨。錨桿施工順序：先頂后幫、由外往里，工作人員站在支護(hù)好

11、的安全地方操作。（3）錨桿的施工應(yīng)遵守下列規(guī)定：1）嚴(yán)禁使用變質(zhì)的樹脂藥卷；2）施工人員的皮膚應(yīng)避免直接接觸樹脂藥卷；3）安裝錨桿時(shí)，攪拌樹脂藥卷、上托板、擰螺母依次完成；4）錨桿尾端的托扳應(yīng)緊貼鋼網(wǎng)，未接觸部位必須楔實(shí)；5）螺母的擰緊力矩不應(yīng)小于260N.M；6）錨桿的安裝順序：裝藥卷、插入錨桿、攪拌藥卷和緊螺帽；7）嚴(yán)格控制藥卷的攪拌時(shí)間2030秒為佳，同時(shí)要求藥卷的攪拌過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途不得間斷；8）樹脂錨桿注之前，必須用壓風(fēng)吹凈眼，藥卷每孔2卷，依次裝入孔內(nèi)，利用錨桿桿體將藥卷推送至孔底，快速均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證錨桿強(qiáng)度；9）嚴(yán)禁用大錘砸注錨桿，使錨桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，樹脂藥卷攪拌不均勻、不破碎，

12、則起不到錨固作用；10）打錨桿必須按規(guī)定掌握好間排距，錨桿角度應(yīng)按施工措施規(guī)定的施工，錨桿眼應(yīng)盡量垂直于巷道輪廓線，當(dāng)層理發(fā)育時(shí)應(yīng)盡量垂直于巖面，最小角度不應(yīng)小于75°；11）錨桿拉力試驗(yàn)安全技術(shù)措施按規(guī)程抽檢時(shí)，應(yīng)選在頂板完整的地段。錨桿拉力試驗(yàn)時(shí)，所有人員距離被拉錨桿3米以上，嚴(yán)禁正對被拉錨桿。拉力桿與錨桿尾部必須用扳手?jǐn)Q緊。加壓時(shí)，用力必須均勻，嚴(yán)禁猛加力，并設(shè)專人觀山，一旦發(fā)現(xiàn)頂板來壓或錨桿泄壓時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)q拉，暫打頂柱處理。做拉力試驗(yàn)時(shí)，至少兩人以上進(jìn)行作業(yè)，一人操作一人觀山。 拉力試驗(yàn)時(shí)，拉夠錨桿設(shè)計(jì)值的90%即可卸載，卸載后要等一段時(shí)間，讓千斤頂自動(dòng)回縮后，方可人工去

13、除。每施工200根錨桿進(jìn)行一次錨桿拉力試驗(yàn)，抽檢率3，不合格的錨桿應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打，分析原因，采取措施。3.2.2錨索施工安全技術(shù)措施（1）錨索眼打好后，用錨索驗(yàn)眼，確保眼深必須符合規(guī)定。（2）將藥卷順次連接（連接處用透明膠布固定）送入眼內(nèi)，用錨索托住藥卷送入孔底，一人托住錨索，一人安裝攪拌器接頭，固定好后，將攪拌釬尾安入鉆機(jī)，其它人撤離，開動(dòng)鉆機(jī)，攪拌15秒后緩緩?fù)七M(jìn)，將藥卷均勻混合。（3）退鉆時(shí)，先用木楔塞住眼孔，30分鐘后上托盤與錨索頭，用拉緊裝置漲拉合格，不合格的應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打，漲拉時(shí)人員應(yīng)撤到安全地點(diǎn)，操作油泵與千斤頂者相距至少3米，不得正對千斤頂。（4）安裝錨索不準(zhǔn)邊攪拌邊送錨索，防止錨索卷

14、人。（5）加強(qiáng)錨索的巡回檢查，發(fā)現(xiàn)漲拉不緊的及時(shí)補(bǔ)漲。 坑木、單體柱支護(hù)安全技術(shù)措施1、地測科及時(shí)掛中腰線、及時(shí)延伸，校正中腰線；施工隊(duì)嚴(yán)格按中腰線施工，確保巷道兩幫柱腿一條線。2、由沿頂掘進(jìn)過渡為沿底掘進(jìn)期間，加強(qiáng)頂板管理，要經(jīng)常觀察圍巖變化，如發(fā)現(xiàn)連續(xù)掉（煤）碴、片幫等冒頂征兆時(shí)，要迅速撤出人員，并及時(shí)向調(diào)度室匯報(bào)，等頂板穩(wěn)定后方可采取措施進(jìn)行處理，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)作業(yè)。3、如頂煤較活要采用短掘短支的辦法，盡量減少煤與圍巖裸露時(shí)間，迎頭附近備足一定數(shù)量釬椽，必要時(shí)采用撞楔法超前控制頂板，嚴(yán)防冒頂。4、為加強(qiáng)頂板管理，掘進(jìn)時(shí)必須按規(guī)定對前方煤體進(jìn)行注水，確保煤體充分濕潤、繡結(jié)良好，注水效果不好嚴(yán)禁施

15、工。 5、掘進(jìn)期間班組長要班班攜帶瓦斯便攜儀，并懸掛在規(guī)定位置，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.6時(shí)停止作業(yè)，采取措施，進(jìn)行處理，嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)。 6、作業(yè)地點(diǎn)附近要備有充足的支護(hù)材料，嚴(yán)禁邊施工邊備料；要求扁木釬椽不少于30根，椽子30根，竹笆2捆。 7、如煤體松散破碎挖柱窩易片冒時(shí)，需留設(shè)35棚的煤肚子，但兩幫必須清出不少于0.8m的安全退路，一旦頂煤冒落確保人員能安全撤離作業(yè)地點(diǎn)。8、掘進(jìn)期間，迎頭使用兩根3.0m型鋼配單體柱打雙抬棚作為前探梁，一梁三柱，型鋼梁與坑木之間要背緊背牢，型鋼與單體柱使用好防倒繩。9、施工隊(duì)每班要有跟班隊(duì)長現(xiàn)場指揮生產(chǎn)，班中發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)匯報(bào)，及時(shí)處理。4工程質(zhì)量管理與要求

16、4.1工程質(zhì)量管理1、驗(yàn)收員量具齊全，跟班驗(yàn)收，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上尺上線。2、驗(yàn)收員當(dāng)班驗(yàn)收工程質(zhì)量、臨時(shí)軌道、文明生產(chǎn)、設(shè)備及工具。3、對不合格的工程質(zhì)量堅(jiān)決不予收尺，并責(zé)令當(dāng)班返修合格，真正起到現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督作用。4、驗(yàn)收員發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患問題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)跟班干部，并監(jiān)督處理。5、嚴(yán)格對隱蔽工程進(jìn)行檢查驗(yàn)收。6、對涉及安全的隱患要及時(shí)匯報(bào)跟班干部處理。7、認(rèn)真做好驗(yàn)收記錄和資料匯總工作。8、每班下班后及時(shí)填寫工程進(jìn)展表。9、每班接班后，必須嚴(yán)格按照交接班制度進(jìn)行檢查，如有問題，必須處理完畢后方可開工。4.2工程質(zhì)量要求4.2.1錨桿索、金屬網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)、型鋼+單體柱質(zhì)量要求（1）金屬網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)接茬要求：搭

17、接寬度不小于200mm，連網(wǎng)使用雙股12#鐵絲，每200mm連網(wǎng)一處。（2）金屬網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)必須緊貼巖面，如遇有局部掉頂、片幫，必須按設(shè)計(jì)要求緊貼掉頂、片幫部位打支護(hù)錨桿進(jìn)行支護(hù)。（3）巷道凈寬允許誤差為巷道中心線至任一幫距離偏差0100mm；凈高頂、底板距離允許偏差-50200mm。巷道成型規(guī)整，超挖不得超過200mm。（4）經(jīng)常巡查巷道頂板情況，發(fā)現(xiàn)失效錨桿錨索要及時(shí)補(bǔ)打。（5）錨桿錨固力不低于50kN，錨索錨固力不低于150kN。（6）要求巖石錨桿預(yù)緊力矩不低于260N.m，錨索預(yù)緊力不低于設(shè)計(jì)值的90%。（7）錨桿（索）須垂直巖面打設(shè)，允許誤差±15º，錨桿（索）間排

18、距誤差小于±100mm，如遇特殊地質(zhì)條件，經(jīng)現(xiàn)場跟班隊(duì)長允許可適當(dāng)偏移位置。（8）頂錨索錨入穩(wěn)定巖層深部不小于1.0m，錨索外露長度150250mm，如遇特殊地質(zhì)條件，經(jīng)跟班隊(duì)長允許，錨索外露長度可適當(dāng)加長，但必須保障錨索托板緊貼巖面。（9）錨桿（索）應(yīng)在掘進(jìn)迎頭及時(shí)打設(shè)，同時(shí)保障錨桿（索）托板緊貼巖面，如遇特殊情況，錨桿托板無法緊貼巖面時(shí)，可用錨索在相同位置予以替代。（10）型鋼梁頭必須保證抓幫抓齒，矩形斷面，凈下寬3.2m，凈高2.3m，柱窩深度：0.2m，柱下站木鞋。（11）單體柱與型鋼梁之間要使用防倒繩進(jìn)行連鎖加固，嚴(yán)防倒柱傷人。4.2.2 后15m坑木、單體柱支護(hù)質(zhì)量要求1

19、、采用3.5m坑木梁配合2.8m單體柱對棚支護(hù)，棚距0.6m，采用雙層竹笆護(hù)頂，椽子每棚30根。2、坑木梁頭必須保證抓幫抓齒，矩形斷面，凈下寬3.3m，凈高2m，柱窩深度：0.2m，柱下站木鞋。3、掘進(jìn)過程中空幫空頂段使用廢舊坑木接頂背實(shí)，確保支架穩(wěn)固有力，嚴(yán)防掘進(jìn)過程中出現(xiàn)空幫空頂現(xiàn)象。掘進(jìn)長度達(dá)到2.4m時(shí)要及時(shí)在支架下打雙抬棚進(jìn)行加固。4、單體柱與坑木梁之間要使用防倒繩進(jìn)行連鎖加固，嚴(yán)防倒柱傷人。5礦壓監(jiān)測5.1礦壓監(jiān)測目的現(xiàn)場礦壓監(jiān)測主要有兩個(gè)目的：根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，修改完善初始設(shè)計(jì)，形成最終設(shè)計(jì)；評價(jià)支護(hù)效果、能夠及時(shí)采取相應(yīng)措施，保證巷道的安全。5.2礦壓監(jiān)測的內(nèi)容和方法5.2.1

20、礦壓監(jiān)測的內(nèi)容綜合測站的安設(shè)必須緊靠工作面5米范圍內(nèi)進(jìn)行（若掘進(jìn)過程中需要爆破，礦壓監(jiān)測設(shè)備可滯后20m布置），主要包括巷道圍巖變形監(jiān)測點(diǎn)，頂板離層監(jiān)測點(diǎn)，錨桿（索）受力監(jiān)測點(diǎn)，在32051改造上副巷的掘進(jìn)過程中，應(yīng)布置圍巖變形測點(diǎn)和頂板離層測點(diǎn)、錨桿（索）受力監(jiān)測點(diǎn)，每50m布置一個(gè)測站，可根據(jù)頂板情況增設(shè)測站。表2 監(jiān)測內(nèi)容、目的及手段序號監(jiān)測內(nèi)容目 的使用手段1巷道圍巖變形量監(jiān)測巷道相對變形量，從而判定圍巖穩(wěn)定性；測桿、測槍、鋼尺2頂板離層量觀測發(fā)生位移的圍巖范圍，調(diào)整錨桿長度；深基點(diǎn)位移計(jì)3頂板錨桿（索）受力監(jiān)測錨桿強(qiáng)度是否合適，以調(diào)整密度；錨桿（索）測力計(jì)4螺母扭力矩檢查錨桿安裝質(zhì)量；扭力扳手5.2.2礦壓監(jiān)測的方法（1）巷道表