支護管理規(guī)范3篇

第1篇 頂板支護安全管理規(guī)范

一、發(fā)生頂板事故的原因:發(fā)生頂板事故的原因從地質(zhì)條件來看是因為礦井地質(zhì)構(gòu)造復雜,除此之外還有許多是管理落后和工程質(zhì)量低劣的問題,頂板事故無論在發(fā)生的次數(shù)和傷亡的人數(shù)上,均排在五大災害之首,據(jù)統(tǒng)計,發(fā)生在采煤工作面的占77.5%,發(fā)生在掘進工作面的占14.84%。

二、頂板的分類:煤層上面的巖層叫做頂板,煤層下面的巖層叫做底板, 根據(jù)頂板是不是容易垮落和距離煤層的遠近分為:偽頂、直接頂和老頂。直接位于煤層下面的巖層叫做直接底,直接底下叫老底。

三、偽頂:偽頂直接貼在煤層之上,厚度在0.5m以下,隨著放炮或采煤機采煤容易脫落。通常是由粘土、炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖等強度較低的巖層所組成。有的煤層上面沒有偽頂。同一個煤層或同一個工作面?zhèn)雾數(shù)暮癖∫渤３０l(fā)生變化。

四、直接頂:偽頂?shù)纳厦媸侵苯禹?有的直接頂直接覆蓋在煤層上面。直接頂具有一定穩(wěn)定性。通常是由泥巖、頁巖和粉砂巖等比較容易垮落的巖層組成。一般隨支架前移或回柱而自行垮落,有時則需人工放頂。

五、老頂:(也稱基本頂)在直接頂之上,一般比較厚,大都有堅硬的砂巖、礫巖或石灰?guī)r組成。采空后懸露到一定面積才垮落。少數(shù)煤層上面沒有直接頂,老頂直接壓著煤層。

六、直接底和老底:直接底直接位于煤層之下,通常是有泥巖、頁巖、粘土巖等強度較低的巖層組成。有的遇水后容易發(fā)生滑動,膨脹隆起等現(xiàn)象,老底位于直接底之下,通常是由砂巖、石灰?guī)r等比較堅固的巖層組成。

七、頂板壓力:由于進行采掘活動而在巷道及回采工作面周圍巖體中,以及在支架上所引起的力叫做“礦片壓力”,人們習慣稱為“頂板壓力”,在煤層中掘進巷道,如果不支護,頂板就要冒落,最后形成自然平衡拱;支架能承受的壓力,主要是拱內(nèi)破碎巖石的重量。

八、初次來壓和周期來壓:一個新工作面從開切眼開始向前推進,老頂?shù)谝淮未竺娣e垮落叫做初次垮落,初次垮落造成的工作面壓力突然增大,就是初次來壓,工作面繼續(xù)向前推進,經(jīng)過一定時間,達到一定距離時,老頂來壓又重復出現(xiàn),就是工作面的周期來壓。周期來壓時,頂板壓力比平時要大30~40%。

九、頂板處理方法:

垮落法:把靠近采空區(qū)的支架撤出,讓直接頂自行垮落或強制垮落。也就是常說的回柱放頂。

充填法:將沙子、碎矸石充填到采空區(qū)。全部充填法多用于開采厚煤層或“三下采煤”(鐵路下、水下、建筑物下)。局部充填法一般是壘砌矸石帶,適用于開采頂板堅硬的薄煤層。

煤柱支撐法:指工作面推進一定距離后,在采空區(qū)內(nèi)留下適當寬度的煤柱來支撐頂板。這種方法適用于頂板巖石特別堅硬,人工強制放頂也很難垮落的頂板條件。這種方法很少使用,因為一是煤炭回收率低,二是給下部煤層的工作面頂板處理造成極大困難。

緩慢下現(xiàn)法:指頂板巖層韌性較大,回柱后頂板巖層不垮落,而能彎曲下沉,直到與底板自然合攏。這種方法適用于薄煤層工作面。

十、支護形式:巷道里的支架不但受頂?shù)装宓淖饔?還受兩幫巖石的作用。因此掘進巷道時就要根據(jù)不同的情況選擇合理的支架。

木支架:巷道木支架形式有梯形棚子、矩形棚子、完全棚子、加強棚子。采煤工作面木支架的形式有:頂板堅硬完整時用點柱,為了增加托頂面積有時戴上柱帽,頂板壓力較大,或有平行工作面的裂縫時用橫板棚子,頂板壓力較小,或有垂直于工作面的裂縫時用順板棚子,在壓力特別大的地方,一般用木垛或叢柱;在放頂線為了切頂和擋住垮落的矸石時,用密集支柱。

木支架的優(yōu)點:可就地取材,便于運輸、便于加工。頂壓大時會折斷并發(fā)出霹靂聲,可作為信號柱。廣泛適用于小型煤礦,在重點煤礦的采煤工作面處理冒頂、維修上下順槽、頂板來壓時打木垛、作信號柱子等特殊情況時仍在使用。

木支架的缺點:木支架是一種剛性支柱,可縮量僅為0.5~1.0%,頂板下沉后往往因為它的可縮性不夠而壓劈壓斷,失去了支撐頂板的作用,初支撐力小,容易使頂板早期脫層破壞容易造成冒頂。據(jù)統(tǒng)計,使用木支架比可縮性金屬支架事故高10倍多。

十一、單體金屬支架:包括摩擦式支柱和鉸接頂梁。金屬支柱有兩種,急增阻式支柱,適用于頂板穩(wěn)定,下沉量較小的薄煤層工作面;微增阻式支柱,可用在頂板下沉量較大的工作面。鉸接頂梁對起伏不平頂板和金屬網(wǎng)假頂?shù)倪m應性較差。急增阻式支柱可縮量為50~120㎜,最大工作阻力為250~350千牛頓。微增阻式支柱可縮量最大為400mm,最大工作面阻力為350千牛頓。

十二、金屬支架的幾種形式:戴帽點柱對支護不平整頂板的適應性強但不能在比較破碎的頂板下使用。摩擦支柱與鉸接頂梁配合使用。形成支架適用于頂板比較破碎或有局部小地質(zhì)構(gòu)造的工作面。摩擦支柱與鉸接頂梁可組成懸臂支架,可以減少頂板初期下沉,對破碎頂板的管理非常有利。

十三、單體液壓支柱:利用液體壓力產(chǎn)生工作阻力的單根可縮性支柱,具有由液壓挖制升降,支、回柱速度快,支柱承載力均勻等特點。

十四、單體液壓支柱的適用范圍:適用于緩傾斜煤層頂板中等穩(wěn)定,采高3m以下的普、炮采工作面的頂板支護,工作面兩巷的超前支護以及綜采工作面的端頭支護。

十五、使用單體液壓支柱注意事項:嚴禁碰撞、重擊支柱,存放時要保持站立狀態(tài),架設支柱要在底板挖好柱窩,支柱頂蓋要與頂梁接觸嚴密。嚴禁在挖頂區(qū)域內(nèi)提前摘柱。若有自動卸載降柱,活柱卸載后不升降失效柱,柱體有明顯變形的損壞柱,活柱下縮到底的死柱,必須立即恢復或更換。

十六、液壓切頂支柱:適用于緩傾斜煤層,頂板中等穩(wěn)定,頂?shù)装遢^平穩(wěn),采高2.5m以下的回采工作面。液壓切頂支柱是由大工作阻力的液壓支柱與推移千斤頂組成。它的工作阻力是單體液壓支柱的3倍,它的底座大,對底板的比壓小。它推移輸送機力量大,工人可以不進入機道清浮煤。

十七、自移式液壓支架:把支柱和頂梁練成整體,加上底座,以高壓液體為動力來升降和推移,就形成了自移式液壓支架。它能完成支撐、放頂、移架、推移輸送機等一整套工序。

十八、錨桿支護:向巷道圍巖打眼,眼內(nèi)錨入錨桿。錨桿巷道掛上金屬網(wǎng),噴上混凝土,即是錨噴支護。利用圍巖自身的強度加固頂板。

十九、頂板事故的常見原因:

地質(zhì)構(gòu)造的原因:松軟破碎的頂板常有小的局部冒頂,堅硬難冒的頂板會發(fā)生大冒頂。少數(shù)礦井還有沖擊地壓。如果采掘過程中遇到斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造,更容易發(fā)生冒頂。

頂板壓力的變化影響初次來壓和周期來壓時,頂板下沉量和下沉速度都急劇增加,支架受力猛增,頂板破碎,還會出現(xiàn)平行煤壁的裂縫,甚至頂板出現(xiàn)各階狀下沉,這時冒頂?shù)目赡苄宰畲蟆?/p>

回采工序的影響,采煤機切割煤壁或工作面放炮時,改柱、回柱和放頂時,對頂板的震動破壞較大,比進行其他工序時容易冒頂。

工作面部位的影響,輸送機機頭和機尾處,不按規(guī)格要求支護的地方,工作面與回風巷和運輸巷連接的上、下出口,工作面煤壁線、放頂線與頂板交接處,都是容易冒頂?shù)牡胤健?/p>

人的因素影響,違章指揮、違章作業(yè)是造成頂板事故最根本、最直接的原因。

頂板管理方式的影響:托偽頂、留煤頂開采時,厚煤層用竹笆、塑料網(wǎng)、金屬網(wǎng)作假頂開采,工序復雜,管理不好就要冒頂。

二十、冒頂?shù)念A兆:

響聲:巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇加大時,木支架就會發(fā)生霹靂聲,緊接著出現(xiàn)折梁斷柱現(xiàn)象;金屬支架的活柱急速下縮,也發(fā)出很大響聲。有時也能聽到采空區(qū)內(nèi)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲。

掉渣:頂板嚴重破碎時,折梁斷柱增加,隨著出現(xiàn)頂板掉渣現(xiàn)象。掉渣越多,說明頂板壓力越大。在人工頂板下,掉下的碎矸石和煤渣更多,工人叫“煤雨”這就是發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU信號。

片幫:冒頂前煤壁所受的壓力增加,煤變的松軟,片幫煤比平時增多。大面積片幫說明冒頂?shù)目赡苄愿蟆?/p>

裂縫:頂梁的裂縫一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙,一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。如果裂縫加深加寬,說明頂板繼續(xù)惡化。人們常常在裂縫中插上木楔子,觀察它是不是松動或掉下來。判斷裂縫擴大了沒有,作出預報。

脫層:頂板快要冒落的時候,往往出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。檢查脫層要用問頂?shù)姆椒?如果聲音清脆,表明頂板完好;頂板發(fā)出“空空”的響聲,說明上、下巖層之間已經(jīng)脫離。

漏頂:破碎的偽頂或直接頂,在大面積冒頂以前,有時因為背頂不嚴或支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂如不及時處理會使棚頂托空,支架松動。頂板巖石繼續(xù)冒落,就會造成沒聲響的大冒頂。

二十一、端頭支護:工作面上、下端頭是指沿工作面方向,上巷下幫向工作面方向10m,下巷上幫向工作面方向10m的范圍內(nèi)。應使用單體液壓支柱支護。運輸機頭機尾部分要使用4對8根11號工字鋼長梁支護,保持一梁三柱交替邁步前移。

二十二、防止煤壁片幫:在采高較大,煤質(zhì)松軟、頂板破碎的回采工作面,冒頂事故多由煤壁片幫引起。新暴漏的頂板要及時支護,炮眼距頂板不要太近。采高大于2米,煤質(zhì)松軟,有片幫現(xiàn)象時,要打橫撐。加托梁或超前掛金屬鉸接頂梁,煤壁要刷直,最好使煤壁向工作面前進方向仰斜一點。

二十三、對回柱放頂?shù)囊?對回柱的要求是安全、快速,支架回收干凈,使頂板充分垮落,支架回收復用率高。木柱一般用回柱絞車回撤。回收金屬支柱時,如頂板比較穩(wěn)定,支柱受力不大,可以人工回撤。如頂板比較破碎,支柱插入底板或被垮落的巖塊埋住應當用絞車回柱。單體液壓支柱不允許用機械設備強行回撤。

二十四、回柱放頂前的準備工作:檢查頂板壓力是否穩(wěn)定,工作面支柱有無短缺,折斷和歪扭,檢查回柱絞車是否完好,戧柱是否打牢,回柱絞車鋼絲繩的斷絲、斷股是否超過規(guī)定,回柱鉤頭是否牢固,絞車操作聯(lián)系信號是否靈敏等,做好準備工作再進行回柱。

二十五、初次放頂:第一次放頂以放兩排柱比較合適,即放夠開切眼寬度,沿工作面傾斜方向自下而上順序回柱,也可以分幾段同時回柱。初次放頂時,要密切觀察頂板活動和冒落情況,必須有初次放頂安全管理小組人員親自在場指揮。一般從開切眼向前推進10m左右即可初次放頂,放頂前加固工作面支護,適當增加密度,沿工作面每6-10m增加一個木垛,支上向采空區(qū)傾斜的戧柱。

二十六、初次來壓時的安全措施:初次來壓時,單體支護工作面一般采取下列措施:加強支護提高支架的穩(wěn)定性。

沿放頂線增設1-2排密集支柱。

沿放頂線每隔5-8m增設一個木垛。

設置一梁三柱的戧棚。

可適當加大工作面控頂距;采取小進度多循環(huán)作業(yè)方式,落煤后及時支架,并增大支護密度;指派專人嚴密觀察頂壓變化,同時在工作面和采空區(qū)內(nèi)設信號點柱,如果劈斷折斷,便是報警信號。

二十七:周期來壓時的安全措施:老頂周期垮落同樣會給工作面的安全生產(chǎn)帶來不利影響,可以采取同初次來壓時一樣的安全技術措施。不同的是周期來壓時要盡量縮小工作面的控頂距,以減輕老頂對工作面的影響。此外,采空區(qū)里的支柱一定要回收干凈,使直接頂充分垮落,以緩沖老頂垮落時對工作面支架沖擊。

二十八、回收單體支柱的方法:運送、安裝和拆除液壓支架時,必須有安全措施,明確規(guī)定運送方式、安裝質(zhì)量、拆裝工藝和控制頂板的措施。(收尾時,工作面每推進一排就新打一排木樁,把替換下來的單體支柱和頂梁由下順槽外運,拆除機電設備外運,用回柱絞車回收木柱)。

二十九、回收單體液壓支柱的安全措施:回采到停采線時要留出支護良好的最小挖頂距空間,作為行人和運料用;用大梁套棚和木垛維護好上出口,保證后路暢通;回柱的次序是由采空區(qū)向煤壁,由下向上;對拉工作面及有中巷的工作面,如傾角不大可由兩頭向中間回收?；刂ぷ鞅仨氂墒煜ろ敯逍再|(zhì)責任心強的工人擔任,回柱時還必須有專人觀察頂板,采空區(qū)內(nèi)的支柱要回收干凈,下部頂板垮落賭塞時,如果工作面溫度升高,有害氣體積聚,回風巷要安設局部通風機加強通風。

三十、金屬網(wǎng)假頂?shù)闹ёo:用傾斜分層垮落法開采緩傾斜及傾斜厚煤層,第一分層工作面要鋪設人工頂板。用金屬網(wǎng)作假頂材料,在開采分層數(shù)目較多的厚煤層時最為適宜。(把金屬網(wǎng)托至緊貼頂板,鉸接頂梁和金屬網(wǎng)之間加板皮使支架牢固,出現(xiàn)“網(wǎng)兜”要在煤壁掏梁窩超前掛梁。放頂線要支戧柱)。

三十一、綜采工作面防止頂板事故:

架型與圍巖條件不適應:在破碎頂梁下沒有采用掩護式支架而使用了垛式支架,引起冒頂和漏矸事故。

支架工作阻力確定不合理:有的工作面頂板壓力大,而支架阻力造的偏低,結(jié)果活柱下縮量過大,引起冒頂,甚至把支架壓死,處理非常困難。解決上面的兩個問題的關鍵是要對頂板進行合理的分類,根據(jù)頂板壓力及巖性特點正確選擇液壓支架的架型和工作阻力。

液壓支架必須接頂。頂板破碎時必須超前支護。在處理液壓支架上方冒頂時,必須制定安全措施。

超高采煤:采煤機割煤高度必須保持在支架最大支撐高度的范圍內(nèi),如果超過支架最大高度,支架失去了支護的作用,致使頂板大量下沉,引起冒頂。端面距大:支架頂梁前端到煤壁這一段頂板沒有支護,是引起冒頂?shù)闹匾?。端面距一般應不大?00mm。

三十二、加固老巷:老巷就是在工作面推進中遇到的過去掘的廢舊巷道,有的老巷和工作面在同一煤層內(nèi),有的在工作面的上方或下方。老巷里的支架由于時間長和受工作面超前壓力的影響,拆梁斷柱較多,頂板破碎,容易冒頂。因此,工作面過老巷時需要采取預防措施。(工作面快到老巷位置時,要在老巷內(nèi)維修加固,在原有支架下打上一梁二柱和一梁三柱。如果老巷支架上有局部冒落,要用木垛接頂,分層開采時,還要預先鋪好金屬或塑料頂網(wǎng)。)

三十三、回采工作面應斜過老巷:老巷頂板破碎,壓力很大時,工作面不能與老巷平行推進,應在接近老巷時逐步調(diào)整工作面推進方向,是工作面與老巷斜交。工作面與老巷斜交處要增加支護密度,加打木垛。

三十四、回采工作面在老巷的上、下方時過老巷:如果老巷在工作面上方,要用大于老巷寬度的長木梁托頂。木梁一頭伸入煤壁深窩,打上貼幫柱,長木梁上用木料剎緊背嚴,再沿傾斜方向打上抬棚。移設運輸機以后,靠采空區(qū)一側(cè)打上木垛。老巷在工作面下方時,工作面過老巷前應先用矸石和煤填實。工作面推進到老巷時,底板要下長底梁,支柱支在底梁上,防止支柱下沉。在老巷處要加打木垛托頂。

三十五、回采工作面過斷層:斷層破壞了煤層的完整性,造成裂隙和破碎帶?；夭晒ぷ髅孢^斷層時,先把工作面與斷層走向的交角弄清。斷層交角越小,工作面出現(xiàn)的破碎帶寬度越大,冒頂?shù)目赡苄栽酱?。斷層落差小?.8m可以直接采過去,斷層落差較大時要在兩側(cè)打好木垛戴帽戧柱。

三十六、回采工作面過褶曲:回采工作面過褶曲,可能要留下頂煤和底煤,如果頂煤留不住,要及時挑落,并在支架上用小木垛接頂。留底煤時柱子不要穿鞋。在挑頂、臥底處附近,要架設木垛,加強支護。褶曲變化平緩,工作面可以直接采過去。褶曲變化較大,要根據(jù)情況采用挑頂或臥底的方法。

三十七、工作面過自然裂隙:煤層和巖層中的自然裂隙,如層理面和節(jié)理面等,會降低巖體的強度,破壞頂板的完整性,是工作面發(fā)生冒頂?shù)囊粋€重要原因。(1、落煤后要馬上支柱,支柱初撐力要高,以減少離層。2、頂梁之間要加撐子。3、要使工作面對著主節(jié)理的傾向推進,這樣頂板的狀態(tài)好。4、如果順著主節(jié)理的傾向推進,頂板容易沿節(jié)理面下沉脫落)。

三十八、工作面過采動裂隙:采動裂隙也叫“壓力裂隙”,往往超前煤壁5-15m就已形成,常與節(jié)理裂隙互相交切,使頂板形成楔形巖塊,很容易冒落。要及時敲幫問頂,挑落活矸并及時支護。頂板如果出現(xiàn)張開的裂隙或臺階下沉,有大冒頂?shù)奈ｋU。

三十九、單體支護工作面礦壓觀測:單體支護工作面礦壓觀測的主要內(nèi)容有:頂板下沉量、頂板下沉速度、支柱所能承受的壓力和活柱壓縮量(1、從測桿上看標尺,測頂板下沉量。2、從測桿上看百分表,記錄頂板下沉速度,從測力計上記錄支柱所受的壓力)。

四十、觀測礦壓掌握頂板活動規(guī)律:觀測完頂板巖石頂板下沉速度、支柱所受的壓力,支柱壓縮量以后,要對測量數(shù)據(jù)進行綜合分析,一方面得出工作面頂板壓力活動規(guī)律,一方面發(fā)現(xiàn)頂板管理存在的問題。

第2篇 礦業(yè)錨桿支護技術管理規(guī)范

第一節(jié) 總則

第1條 為使錨桿支護工程的設計符合技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、確保施工質(zhì)量,促進錨桿支護技術健康發(fā)展,特制訂本規(guī)范。

第2條 推廣應用錨桿支護技術時,必須堅持科學態(tài)度,依靠科技進步,高度重視錨桿支護的技術問題,積極推廣應用新技術、新工藝、新機具、新材料。

第3條 本規(guī)范是在大土河礦業(yè)投資有限公司所屬礦井煤巷、半煤巖巷應用錨桿支護技術的經(jīng)驗進行總結(jié)的基礎上,結(jié)合國內(nèi)外先進技術和公司今后煤巷錨桿支護技術的發(fā)展方向而制定的。

第4條 巖石巷道的錨桿支護參照本規(guī)范執(zhí)行。

第二節(jié) 質(zhì)力學評估及巷道圍巖穩(wěn)定性分類

第5條 煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的內(nèi)容包括現(xiàn)場地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、煤巷圍巖物理力學性質(zhì)測定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的具體內(nèi)容見表1。

第6條 礦井開拓部署和采區(qū)劃分合理安排煤巷圍巖地質(zhì)力學參數(shù)的測試。測點應具有代表性,應能最大程度地反映整個井田和采區(qū)的實際情況,并根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制礦井地應力分布圖。

第7條 地質(zhì)力學評估首先應確定評估區(qū)域,應考慮煤巷服務期間影響支護系統(tǒng)的主要因素,錨桿支護設計應該限定在這個區(qū)域內(nèi)。

第8條 圍巖地質(zhì)力學參數(shù)包括圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和圍巖應力。

第9條 原巖應力測量宜優(yōu)先采用應力解除法或水壓致裂法。

第10條 支護設計所需的煤巖體物理力學參數(shù),可通過井下采取巖

第11條 物理力學性質(zhì)參數(shù)包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角和水理性質(zhì)等。

第12條 圍巖結(jié)構(gòu)測量應采用煤巷表面觀察、鉆孔取芯測量和鉆孔窺視等方法進行。結(jié)構(gòu)面力學特性測試應在現(xiàn)場取樣后在實驗室進行試驗。

第13條 煤巷圍巖應進行錨桿拉拔力試驗,試驗方法參見附錄a。錨桿拉拔力試驗應在需支護的煤巷現(xiàn)場或類似條件的圍巖中進行,每次不少于三組。

第14條 在一個地點獲取的參數(shù)用于同一煤層的其它地點時,應進行充分的現(xiàn)場調(diào)研和分析、評估。

第15條 當煤巷圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和原巖應力條件發(fā)生顯著變化時,應對地質(zhì)力學參數(shù)進行重新測定。

第16條 應根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果采用適合本礦區(qū)的方法進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類。

表1 地質(zhì)力學評估內(nèi)容

序號

參 數(shù)

內(nèi) 容

1

煤層厚度

指被煤巷切割的煤層厚度

2

煤層傾角與水平方向的夾角

在井下直接測取,或由工作面地質(zhì)說明書給出

3

地質(zhì)構(gòu)造

煤巷周圍地質(zhì)構(gòu)造的分布情況,由工作面地質(zhì)說明書給出

4

水文地質(zhì)條件

煤巷涌水量,水對圍巖物理力學性質(zhì)的影響,由工作面地質(zhì)說明書給出

5

煤巷幾何形狀和尺寸

根據(jù)工作面回采需要確定,一般宜選用的幾何形狀為矩形和梯形

6

2倍左右煤巷寬度范圍內(nèi)頂?shù)装鍘r層層數(shù)和厚度

由地質(zhì)綜合柱狀圖或鉆孔資料確定

7

巖(煤)層物理力學參數(shù)

在井下原位測取,或在實驗室內(nèi)利用巖(煤)樣測定

8

巖層的分層厚度

指分層厚度的平均值

9

各層節(jié)理裂隙間距

指沿結(jié)構(gòu)面法線方向的平均間距,在煤巷內(nèi)(類似條件)測取

10

煤巷軸線方向

由工作面巷道布置圖給出

續(xù)表1

序號

參 數(shù)

內(nèi) 容

11

煤巷埋深

地表到煤巷的垂直距離

12

原巖應力的大小和方向

在井下實測

13

煤柱寬度

煤柱的實際寬度

14

采動影響

煤巷受到周圍掘進或回采工作面采動影響的情況

15

錨桿在巖(煤)層中的拉拔力

錨桿在巖(煤)層中的拉拔力試驗

第17條.有下列情況之一時應重新進行圍巖穩(wěn)定性分類:

1.巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時;

2.新采區(qū)各煤層巷道首次采用錨桿支護時。

第18條 巷道圍巖穩(wěn)定性進行分類,其目的是為巷道錨桿支護設計、施工與管理提供依據(jù)。

第19條巷道圍巖穩(wěn)定性按糊聚類分析進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類,巷道圍巖穩(wěn)定性分為ⅰ非常穩(wěn)定、ⅱ穩(wěn)定、ⅲ中等穩(wěn)定、ⅳ不穩(wěn)定、ⅴ極不穩(wěn)定五類。巷道圍巖穩(wěn)定性分類指標,見 表 2-2、2-3、2-4、2-5。

圍巖巖體完整性指數(shù) d 表2—2

節(jié)理、層理 分級

ⅰ

ⅱ

ⅲ

ⅳ

ⅴ

節(jié)理、層理 發(fā)育程度

很不發(fā)育

不發(fā)育

中等發(fā)育

發(fā)育

很發(fā)育

節(jié)理間距 d(m)

>3

1-3

0.4-1

0.1-0.4

<0.1

分層厚度 d(m)

>2

1-2

0.3-1

0.1-0.3

<0.1

巖塊干飽和吸水率w 表2—3

巖體膨脹性

非膨脹性

微膨脹性

弱膨脹性

強膨脹性

劇膨脹性

巖塊干飽和吸水率/%

〈10

10-20

20-50

50-100

〉100

開拓、準備巷道圍巖穩(wěn)定性分類指標 表2—4

圍巖單向抗壓強度 б

取巷道寬度 2 倍范圍內(nèi)的頂板巖層、巷道寬度 1 倍范圍內(nèi)底 板巖層及兩幫巖層巖石單向抗壓強度的加權平均值

圍巖應力

不受采動影響時, 巷道的圍巖應力等于巷道所在位置的原巖 應力;受采動影響時,巷道圍巖應力指標用巷道埋深 h 乘采動影 響指數(shù) k 代替。其中,當巷道不受采動影響或保護煤柱選擇合理 時,k=0.8-1;當巷道受采動影響或保護煤柱選擇不合理時, k=3-5

圍巖巖體完整性指數(shù) d

圍巖巖體完整性指數(shù) d 見表 2

巖塊干飽和吸水率 w

巖塊干飽和吸水率 w是指每 100g 絕對干燥的或在案 105 攝 氏度時烘干后的巖塊,在蒸餾水中所吸附的非重力水的重量。具 體指標見巖塊干飽和吸水率 w 表 3。

回采巷道圍巖穩(wěn)定性表 表2—5

分類指標

說明

頂板強度σγ(指單向抗壓強度,mpa, 下同)

取巷道寬度 2 倍范圍內(nèi)的頂板強度 的加權平均值

煤層強度σ

取巷幫煤巖層強度的加權平均值

底板強度σ

取巷道寬度范圍內(nèi)的底板強度的加權平 均值

巷道埋深 h(m)

巷道所在位置至地表的垂直距離

護巷煤柱寬度 _

一側(cè)煤柱的實際寬度。其中,沿空掘巷時(無煤柱) _=0;, 兩側(cè)均為實體煤時, _=100

采動影響系數(shù) n

指因工作面回采引起的超前支承壓力的 影響,直接頂厚度/采高(當 n>4 時, 取n=4)

圍巖巖體完整性指數(shù) d

指圍巖節(jié)理裂隙、 層理的影響程度,以直 接頂初次垮落步距代替

第三節(jié)錨桿支護設計

第20條 錨桿支護的設計與施工,必須詳細地收集有關地質(zhì)資料,按照地質(zhì)力學評估——初始設計——穩(wěn)定性分析——按初選方案施工——現(xiàn)場監(jiān)測——信息反饋與修改、完善設計六個步驟進行,因地制宜,正確有效地加固圍巖,充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

第21條 根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果表明待施工巷道能采用錨桿支護時,進行錨桿支護初步設計。各生產(chǎn)礦必須對巷道方位進行優(yōu)化論證,避免巷道軸線垂直于較大應力或與主應力成較大夾角,提高支護效果。錨桿、錨索 支護設計必須進行方案論證,并將論證結(jié)論編入井巷作業(yè)規(guī)程。

第22條 各礦煤巷錨桿支護設計方案由分管副總工程師或技術科長負責,由技術科負責具體設計,報礦總工程師組織審批。

第23條 為減少水平應力對巷道支護的影響,在采區(qū)設計時,應盡可能使回采工作面推進方向與最大水平應力方向平行。 交叉點及硐室設計要充分考慮臨近巷道的平面空間位置關系,簡 化巷道布置系統(tǒng),最大限度的減少由于巷道布置及施工而造成圍巖應力變化對巷道產(chǎn)生的破壞。

第24條 巷道應采用矩形斷面,在特殊條件可采用拱形或微拱形斷面。在滿足通風、運輸、行人、管線架設、設備安裝 等要求的前提下,各礦應按照煤層具體賦存情況及圍巖穩(wěn)定狀況 確定巷道斷面變形予留量,并在設計中明確規(guī)定。

第25條 為便于現(xiàn)場施工,技術和質(zhì)量管理及支護材料加工,錨桿

桿體直徑與鉆孔直徑的孔徑差應控制在 6—10mm、 間排距應根據(jù)支護強度及工程類比確定。

錨桿參數(shù)按下表選取

序號

參 數(shù) 名 稱

單位

參 數(shù) 值

1

錨桿長度

m

1.6~3.0

2

錨桿公稱直徑

mm

16.0~25.0

3

錨桿排距

m

0.7~1.5

4

錨桿間距

m

0.7~1.5

5

錨索有效長度

m

4.0~12.0

6

錨索公稱直徑

mm

15.2~22.0

第26條 煤巷錨桿支護初始設計須遵循以下原則

(一)支護形式選擇原則

1.所有開拓、掘進巷道取消單體錨桿支護。

2.圍巖穩(wěn)定、層須為端錨或加長錨固,必要時打錨索加固。

4.厚煤層沿巷道底板留頂煤掘進的巷道;巷道斷面大的工作面兩巷;構(gòu)造復雜的巷道,必須采用錨梁網(wǎng)、錨索聯(lián)合支護。錨固方式必須為端錨或加長錨固。

(二)錨桿支護參數(shù)選取原則

1.必須在相關理論指導下進行,安全系數(shù)不小于 2。

2.錨桿設計錨固力不小于桿體屈服載荷;錨索設計錨固力不小于鋼絞線極限載荷的 90%。

3.安裝應力不小于桿體屈服載荷的 40%。

4.必須提高巷道護表構(gòu)件的剛度和強度,使安裝應力向周圍煤、巖體擴散。

5.錨桿、錨索支護強度必須匹配,保證支護整體性能。

6.煤巷錨桿支護巷道頂板兩肩角錨桿,必須傾斜安裝,與鉛垂線夾角為 20-30°。

(三)錨桿、錨索支護材料選擇原則

1.錨桿、錨索支護材料,屬于“煤安標志”目錄的產(chǎn)品,如錨桿、錨固劑、鋼絞線鎖具、預應力錨索等必須具有“煤礦產(chǎn)品安全標志證書”和出廠檢驗合格證;不屬于“煤安標志”目錄的 產(chǎn)品,如 w、m 型鋼帶、鋼筋梯子梁、金屬網(wǎng)等必須具有型式檢驗合格證和出廠檢驗合格證,否則不準在井下使用。

2.錨桿螺母必須采用扭矩螺母,實現(xiàn)快速安裝。

(五)設計錨固力的取值

1.煤層頂板巷道端錨設計錨固力不小于 70kn。

2.加長錨固錨桿,設計錨固力不小于 150kn。

第27條 初始設計可按以下方法進行

1.計算機數(shù)值模擬方法,其基本步驟為:

①利用地質(zhì)力學評估結(jié)論的資料建立地質(zhì)力學模型。

②利用地質(zhì)力學模型分析巷道圍巖的變形失穩(wěn)類型。

③利用地質(zhì)力學模型對各種可行的支護方案進行支護效果 分析比較,優(yōu)選出最佳方案作為初始設計。

2.理論分析和工程類比法支護理論主要為懸吊理論、組合梁理論、自然平衡拱理論和圍巖強度強化理論。根據(jù)巷道圍巖地質(zhì)力學評估,分析錨桿支護 應適用何種支護理論,根據(jù)支護理論明確支護應注重的要求。理論分析作為錨桿支護作用的定性分析,其簡化理論計算公式作為錨桿支護參數(shù)確定參考依據(jù)。支護參數(shù)應根據(jù)圍巖穩(wěn)定性分類及在本規(guī)范明確的錨桿支護形式和支護參數(shù)范圍內(nèi)選擇支護方案。同時和本采區(qū)同類型巷道的地質(zhì)構(gòu)造異同情況和支護參數(shù)進行對 比,并詳述已施工巷道支護狀況及預測擬施工巷道支護效果。

第28條 簡化理論公式驗算按下式進行

1、按懸吊理論

(1)錨桿長度 l,l=l1+l2+l3

式中:l1——錨桿外露長度

l2——軟弱巖層厚度,可根據(jù)柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩(wěn)定巖層深度一般不小于 300mm

(2)錨固力 n:可按錨桿桿體的屈服載荷計算 n=π/4(d σ屈)

式中:σ屈——桿體材料的屈服極限 mpa

d——桿體直徑

(3)錨桿間排距 錨桿間距 d≤1/2l 錨桿排距 l0=nn/2kra l2

式中:n——每排錨桿根數(shù)

n——設計錨固力,kn/根

k——安全系數(shù),取 2-3

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m a——1/2 巷道掘進寬度 m

2、按自然平?拱理論計算

ⅰ、兩幫煤體受擠壓深度 c

c=((krhb/1000fckc)cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2) 式中:

k——自然平衡拱角應力集中系數(shù),與巷道斷面形狀有關;矩形斷面,取 2.8

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m h——巷道埋深 m

b——固定支撐力壓力系數(shù),按實體煤取 1

fc——煤層普氏系數(shù),

kc——煤體完整性系數(shù),0.9-1.0

a——煤層傾角

h——巷道掘進高度 m

ψ——煤體內(nèi)摩擦角,可按 fc 反算

ⅱ、潛在冒落高度 b

b=(a+c)cosa/kyfr

式中:a——頂板有效跨度之半 m

ky——直接頂煤巖類型性系數(shù)。當巖石 f=3-4 時, 取 0.45 ;f=4-6 時,取 0.6; f=6-9 時,取 0.75。

fr——直接頂普氏系數(shù)

ⅲ、兩煤幫側(cè)壓值 qs

qs=kncr 煤[h×sina+b×cos(a/2)×tg(45-a/2) 式中:

n——采動影響系數(shù),取 2-5

r ——煤體容重,kn/m

(1)頂錨桿長度 l l=l1+b+l2

式中:l1——錨桿外露長度 m

l2——錨固端長度 m

b——潛在冒落拱高度 m 錨桿間距 d≤1/2l

錨桿排距 lo=nn/2k·rab

式中:n——頂板每排錨桿根數(shù)

n——每根錨桿錨固力,kn

k——安全系數(shù),取 2-3

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m

a——1/2 巷道掘進跨度,m

(2)煤幫錨桿 錨桿長度:l=l1+c+l2

錨桿間距:d=nh/l0kqs

式中:n——設計錨桿錨固力,mpa k——安全系數(shù),取 2-3

l0——煤幫錨桿排距,同頂板排距 qs——兩幫側(cè)壓值,kn

3、按組合梁原理計算

(1) 錨桿長度 l l=l1+l2+l3

式中:l1——錨桿外露長度 m

l3——錨固端長度 m

l2——組合梁自撐厚度 l2=0.612b[k1p/ψσ1σ_]/2

k1——與施工方法有關的安全系數(shù)。掘進機掘進 2-3;爆破法掘進 3-5;巷道受動壓影響 5-6

p——組合梁自重均布載荷 mpa

ψ——與組合梁層數(shù)有關的系數(shù) 組合層數(shù):1 ψ 值:1.0 2 0.75 3 0.7 ≥4 0.65

b——巷道跨度 m

σ1——最上一層巖層抗拉計算強度, 可取試驗強度的 0.3-0.4 倍 mpa

σ_——原巖水平應力,σ_=λrz mpa,λ—側(cè)壓力 系數(shù),一般為 0.25-0.4,

z—巷道埋深

(2)錨桿間距 15 m 以上所選錨桿長度,還需驗算組合梁各層間不發(fā)生相對滑動, 并保證最下面一層巖層的穩(wěn)定性 d≥1.63m1(σ1/kp)/2

式中:m1——最下面一層巖層的厚度

k——安全系數(shù),取 8-10 p——本層自重均布荷載 p=r1m1 ,mpa 面一層巖層的容重,kn/m 3 m ;r1——最下

第29條 初始設計中必須包括以下內(nèi)容:

1.巷道名稱、位置、用途以及巷道設計斷面。

2.巷道錨桿支護布置圖。

3.錨桿幾何參數(shù)(長度、直徑)、力學參數(shù)(強度)及確定依 據(jù)。

4.錨桿布置參數(shù)(間排距、角度)及確定依據(jù)。

5.錨桿錨固參數(shù)(孔徑、錨固長度)及確定依據(jù)。

6.錨桿預緊力矩、設計錨固力。

7.鋼帶(或鋼筋梯)形式、強度、規(guī)格。

8.金屬網(wǎng)形式、強度、規(guī)格。

9.施工工藝方法。

10.施工工藝要求及質(zhì)量管理指標。

11.相關安全技術措施:臨時支護,空頂距。

12.驗證初始設計的觀測與監(jiān)測方案。

13.預計巷道受采動影響時可能出現(xiàn)的問題,以及應采取的相 應措施。

14支護材料及預計支護成本。

第30條 初始設計要對掘進工程中可能遇到的圍巖地質(zhì)條件變化提出相應的對策。

第31條 錨桿支護初始設計作為掘進工作面作業(yè)規(guī)程的組成部分和工程質(zhì)量管理的依據(jù),編入掘進工作面作業(yè)規(guī)程并經(jīng)礦總工程師主持審查,完成審批程序后生效。

第32條 按初始支護設計施工后應立即進行監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果驗證或修改初始設計。并將修改后的支護設計補充編入掘進工作面作業(yè)規(guī)程,并完成相應的審批程序。

第33條 初始支護設計經(jīng)過驗證后可作為正式設計在本巷道或相同條件下的其他巷道中采用,也可作為初始設計在類似條件巷道采用。

第34條 當?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生較大變化時,須依據(jù)工程監(jiān)測結(jié)果和現(xiàn)場實際,以評估繼續(xù)采用原設計的有效性或采取加強支 護措施和修改設計。

第35條 錨桿支護設計中采用的錨桿支護材料。如錨固劑、桿體、托盤、螺母及鋼帶等構(gòu)件的性能、強度與結(jié)構(gòu)必須與設計錨固力相匹配。

第36條 鉆孔直徑、錨桿直徑和樹脂藥卷直徑要合理匹配。鉆孔直徑與錨桿桿體直徑之差應為 6—10mm。 鉆孔直徑與樹脂藥卷直徑之差應為 4—8mm。錨桿的錨固長度按下式計算: l0=lr1 /(r -r2 ) 式中:l—樹脂卷長度 l0—錨固長度 r —鉆孔半徑 r1—樹脂卷半徑 r2—錨桿半徑

第37條 任何斷面的錨桿支護巷道,頂板兩肩部的斜向錨桿水平投影深入兩幫長度不小于 200mm,同時應采用偏中心孔托盤。

第38條 采區(qū)上、下山煤巷錨網(wǎng)支護,應作噴漿、防腐處理。

第39條 回采巷道靠工作面一側(cè)巷幫4#、10#煤層應優(yōu)先采用錨固力不低于 50kn 可切割錨桿或易于拆卸的可回收錨桿,5#、6#煤層半煤巖巷兩幫視煤柱尺寸可選用竹錨桿。

第四節(jié)錨桿支護材料

第40條 錨桿支護材料中的桿體及附件、樹脂錨固劑必須取得煤安標志方可生產(chǎn)和使用;出廠產(chǎn)品必須有合格證和產(chǎn)品標志。

第41條 錨桿支護材料各構(gòu)件的強度必須匹配,且不小于設計錨固力,其它材料,如梁、網(wǎng)、鋼帶等應與整個支護系統(tǒng)的強度相適應。

第42條 巷道圍巖屬于ⅲ―ⅴ類時,材料性能指標必須滿足:б屈——335-700mpa,延伸率δ≥17%。

第43條 頂板錨桿長度應優(yōu)先選用 1.8 、2.0、2.2、2.4米。

第44條 沿煤布置的開拓、準備巷道及有淋水現(xiàn)象的巖巷錨噴工程,其錨桿支護材料必須經(jīng)過防腐處理。

第45條 樹脂錨固劑必須符合 mt146.1—2002 的規(guī)定。產(chǎn)品說明書中必須對錨固劑的性能、特征、規(guī)格尺寸、攪拌時間、初凝時間及正確的使用方法等進行詳細敘述。

第46條 各礦不得購買或使用末經(jīng)檢驗和檢驗不合格的支護材料以及超過質(zhì)量保證期的支護材料。

第47條 公司使用錨桿支護材料的各礦應建立原材料及成品倉庫,不得露天存放。樹脂錨固劑必須存放在干燥、無陽光直射的庫房內(nèi),并且要遠離熱源,一般要求庫內(nèi)溫度為 4—25 度。

第48條 負責錨桿支護材料的倉庫管理人員必須對每一批到貨的產(chǎn)品名稱、規(guī)格、產(chǎn)品編號、數(shù)量、生產(chǎn)日期、到貨時間、生產(chǎn)廠家、檢驗報告、產(chǎn)品合格證、發(fā)放情況等建立臺帳,進行登記,以便鑒別生產(chǎn)廠家和進行質(zhì)量跟蹤。

第49條 對試驗研究新型錨桿支護材料,由研制單位提供技術參數(shù)、技術可行性論證材料,報公司采掘處備案后,可在規(guī)定的地點進行工業(yè)性試驗,經(jīng)業(yè)務主管部門及技術監(jiān)督部門鑒定后方可擴大到試驗地點以外的現(xiàn)場使用。經(jīng)鑒定后的定型產(chǎn)品方可納入公司錨桿支護材料管理范圍。

第50條 桿體尾部螺紋應采用滾絲工藝加工,必要時采取強化熱處理措施,尾部螺紋破斷力不得低于桿體破斷力。非等強錨桿必須用桿體承載力最低處作為設計依據(jù)。

第51條 錨桿托盤應優(yōu)先選用碟形托盤,其中心孔壁應加工成球面形以利與球面螺母相配套。任何形式的托盤,其三點支承抗壓強度不低于錨桿設計錨固力。托盤與螺母間必須有球形墊及減摩墊片。

第52條 配套螺母必須選用可實現(xiàn)快速安裝的剪切銷式、阻尼式、壓片式等扭矩螺母,扭矩螺母質(zhì)量應符合 q/pm014-2004 扭矩螺母的質(zhì)量標準。

第53條 鋼帶或梁應根據(jù)現(xiàn)場具體情況可選用 w 型鋼帶、t 型鋼帶、m 型鋼帶,鋼筋梁其材質(zhì)必須是φ12mm以上圓鋼制作,規(guī)格為寬度80—90mm,沿長度方向每800mm焊結(jié)一處。鋼帶或梁與托盤的組合強度應與錨桿設計錨固力相匹配。

第54條 網(wǎng)應選用菱形金屬網(wǎng)和經(jīng)緯網(wǎng),也可選用符合相應技術標準的其它形式和材料的網(wǎng)。編織金屬網(wǎng)的鋼(鐵)絲直徑應不小于 4mm。

第五節(jié)施工技術管理

第55條 煤巷錨桿支護作業(yè)必須嚴格按照掘進工作面作業(yè)規(guī)程的有關規(guī)定進行施工。

第56條 掘進工作面作業(yè)區(qū)域內(nèi),必須根據(jù)掘進工作面質(zhì)量標準化的要求懸掛施工牌版,以便于施工和監(jiān)督檢查,牌版懸掛地點應有良好的照明和通風條件。

第57條 掘進時應注意巷道寬度的控制,實行預留保護層爆破,爆破圖表必須依據(jù)煤層的硬度系數(shù),圍巖穩(wěn)定性等因素科學編制,施工過程中,應跟據(jù)爆破效果及時修改爆破參數(shù),遇地質(zhì)構(gòu)造時,應立即更改爆破圖表。

第58條 巷道斷面超寬大于 300mm,必須采用補打錨桿 (錨索)或支撐式支架進行加固。

第59條 臨時支護措施應安全可靠、便于操作,同時,臨時支護必須使用具有初撐力的支護裝置且緊跟迎頭,嚴禁空頂作業(yè)。

第60條 頂板破碎及沿底留頂煤巷道,采用錨桿支護時,應采用預裂爆破技術并打超前錨桿,控制空幫漏頂。

第61條 頂部錨桿必須采用快速安裝工藝,即攪拌樹脂、上托盤、擰螺母一次完成,擰緊螺母的扭矩 m16不小于80n.m ;m18 不小于 100n.m ; m20 及以上的不小于 120n.m。

第62條 4#、10#煤層煤幫應優(yōu)先選用樹脂錨桿,并應采用快速安裝工藝施工,幫錨桿螺母預緊力矩不得低于 50n.m;5#、6#煤層可選用竹錨桿。

第63條 錨桿安裝前,應檢查樹脂錨固劑性狀。嚴禁使用過期、硬結(jié)、破裂等變質(zhì)失效的錨固劑。

第64條 加長錨固時,必須至少使用一卷不小于 350mm 長的超快或快型錨固劑。攪拌錨固劑時必須按以下標 準掌握攪拌時間和等待時間。

(1)超快速(ck),攪拌時間:10—15s,等待時間:10—30s。

(2)快速(k),攪拌時間:15—20s,等待時間:90—180s。

(3)中速(z),攪拌時間:20—30s,等待時間:480s

第65條 安裝樹脂錨桿時,必須嚴格安照設計要求的順序和數(shù)量在錨桿孔中放置錨固劑。安裝頂板樹脂錨桿時,嚴禁使用煤電鉆或風煤鉆攪拌樹脂藥卷。

第66條 井下運輸、存放樹脂錨固劑應注意避免受壓、受折、受熱。已破損或廢棄的樹脂錨固劑要挖坑掩埋或采用其它方式妥善處理,嚴禁混入掘進出煤系統(tǒng)中。

第67條 樹脂錨固劑中的固化劑有腐蝕性,在操作過程中如不慎接觸到皮膚或眼睛,要立即用清水沖洗。

第68條 對于斷層破碎帶、煤層松軟區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造變化帶、地應力異常區(qū)、動壓影響區(qū)等圍巖支護條件復雜地區(qū),必須采用加密、加長錨桿、加長錨固、錨索錨固、點柱及架棚等強化支護措施。

第69條 在錨桿支護作業(yè)時,如遇放煤炮,頂?shù)装寮皟蓭鸵平匡@著增加,底板出現(xiàn)較大底鼓,頂板出現(xiàn)較大淋水或淋水加大,突發(fā)性片幫掉渣,巷道不易成型,鉆眼速度異常等情況,應立即停止作業(yè),采取加強支護措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

第70條 鋪網(wǎng)搭接長度不得小于 100mm,嚴禁對接, 搭接處應用扎絲扭接聯(lián)網(wǎng),鋪網(wǎng)必須拉緊并緊貼巖面;與 w 型鋼帶配合使用的托盤,規(guī)格尺寸不能大于鋼帶棱間寬 b(bhw—280—2.75 —4.00 型鋼帶 b=150mm) ,但不能小于 130×130mm(ф130mm),必要時可增加與鋼帶匹配的金屬墊板增大接觸面積及支護強度。

第71條 鋪網(wǎng)時,原則上禁止卸掉第一排錨桿托盤重新壓網(wǎng),避免二次支護現(xiàn)象。

第72條 煤巷錨桿支護巷道兩幫原則上不允許使用木墊板,如確需使用木墊板及竹錨桿錨護,其規(guī)格尺寸及材質(zhì)必須滿足:400×200 ×50mm(長×寬×厚)的柳木或硬雜木。

第73條 錨索緊跟開掘工作面施工時,漲拉力應為錨桿設計載荷的 0.8—1.0 倍;錨索在掘進機后施工時,漲拉力應為錨桿設計載荷的 1.0—1.3 倍。

第74條 錨桿支護巷道臨時支護,必須采用“臨時支護 用單體液壓支柱配木梁”。

第75條 對已施工的巷道應每班查看,發(fā)現(xiàn)頂板、兩幫有失效的錨桿應及時補打,對松動的螺母應及時緊固。

第76條 任何煤巷作業(yè)地點,不得使用作為永久支護的錨桿、錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)起吊設備或其它重物。

第77條 錨桿支護作業(yè)場所,必須有 10 米巷道的備用棚及相應的支護材料,以備改變支護方式和搶險之用。

第78條 物料場內(nèi)的錨桿、錨索支護材料必須擺放整齊,并掛牌管理。嚴禁使用被油漬、淤泥污染及變質(zhì)、變形的錨桿、錨索支護材料。

第79條 錨桿孔實際鉆孔角度相對設計角度的偏差應不大于5㎜

第80條 錨桿孔的間排距誤差應不超過100㎜。

第81條 錨桿孔深度誤差應在0㎜~30㎜范圍內(nèi)。

第82條 錨索孔深度誤差應不大于100mm。

第83條 錨索宜垂直于頂板或巷道輪廓線布置,實際鉆孔角度與設計角度的誤差不大于10°。

第84條 錨索間排距誤差不大于100mm。

第85條安裝錨索時,鋼絞線應推到孔底,安裝后外露鋼絞線長度不宜超過300mm。

第六節(jié)預應力錨索的設計與施工管理

第86條 在大跨度工程中,當圍巖整體穩(wěn)定性差、壓力較大、服務年限長時,可采用預應力錨索與錨桿相結(jié)合的形式進行支護。當圍巖遇有可能失穩(wěn)的較大塊體時,可采用預應力錨索進行加固。

第87條 錨索設計錨固力不小于 200kn,預緊力執(zhí)行第 77 條相關規(guī)定。錨索設計長度應保證錨固到穩(wěn)定巖層中的長度不小于 1.0m,錨索長度不宜小于 4.5m,不宜超過 10m。

第88條 錨索支護參數(shù)的確定:

1.錨固長度 la≥fst/πfcs d1

式中:d1—錨索鋼絞線之徑,mm

fst—鋼絞線抗拉強度,mpa

fcs—錨索與錨固劑的設計粘接強度,按 10mpa 計算

2.錨索間排距 l/s≥2 式中:l—錨索孔深度 s—錨索間距

3.錨索錨固力 p p1≥p≥p1/k 或 p2/k

式中:p—設計錨索錨固力 kn

p1—錨固段錨固劑與孔壁的粘結(jié)力 kn

p2—錨固段錨固劑與鋼絞線的粘結(jié)力 kn

k—安全系數(shù),取 2

第 89 條 錨索梁至少托住兩排錨桿。錨索托盤應與頂板保持面接觸,嚴禁錨索托盤切割頂板。

第90條 錨索孔出現(xiàn)導水跡象時,必須采用支撐式支護。

第七節(jié) 錨桿支護安全、質(zhì)量檢測及反饋

第91條 所有采用錨桿支護的巷道都應進行監(jiān)測。監(jiān)測方案由業(yè)務管理部門負責制定,由開拓、掘進施工單位負責按技術 要求實施。業(yè)務管理部門應就日常監(jiān)測的儀器安裝步驟、技術要 求、測讀方法等組織對施工單位有關人員進行必要的培訓。錨桿支護巷道必須制定監(jiān)測方案并由業(yè)務主管科室組織落實。

第92條 監(jiān)測方案與實施辦法必須編入巷道作業(yè)規(guī)程。

第93條 煤巷錨桿支護監(jiān)測其目的主要是:及時發(fā)現(xiàn)異常,確保安全施工。為評估支護效果提供依據(jù);監(jiān)測內(nèi)容的選擇必須充分考慮到如下幾個方面

1、巷道圍巖的運動狀況,從監(jiān)測數(shù)據(jù)直接判斷圍巖是否穩(wěn)定;

2、錨桿的工作狀態(tài),判斷錨桿支護參數(shù)是否合理;

3、便于觀測,易于現(xiàn)場測取。

第94條 監(jiān)測主要監(jiān)測頂板變形、頂板離層情況,應采用簡便、易讀并具備直觀視覺顯示功能的頂板離層儀,以便井下所有人員都能隨時了解頂板活動的情況。錨桿承載工況要采用測力錨桿進行觀測。

第95條 監(jiān)測方案的觀測頻度是: 一般距掘進工作面 50m以內(nèi),每天觀測一次,其它情況不少于每旬觀測一次。

第96條 監(jiān)測儀器安設必須緊跟工作面,除非方案中另有規(guī)定,儀器應安設在巷寬的中部和巷幫的中部。

第97條 頂板離層指示儀應按規(guī)定間隔及時緊跟掘進工作面安裝,以便監(jiān)測頂板活動的全過程。

第98條 作為指導性原則,頂板離層指示儀的最大安裝間隔為:

1、實體煤巷:ⅲ類及ⅲ類以上巷道 50m、ⅵ類巷道 40m;

2、巷寬大于 5m 的大斷面巷道:綜放(采)切眼 20m;

3、斷層及圍巖破碎帶、頂板淋水、應力集中區(qū)、交岔點及硐室等特殊條件下的巷道必須安設頂板離層指示儀。

第99條 除非設計或觀測方案中另有專門規(guī)定,所有頂板離層指示儀均應安裝在巷寬的中部或最大擾度處,交岔點處的離層指示儀則應安裝在交岔點中心位置,并掛牌管理。

第100條 除非設計或觀測大綱中另有專門規(guī)定,頂板離層指示儀下部測點應與頂錨桿上端處在同一高度,上部測點應處在錨桿上方穩(wěn)定巖層內(nèi) 300~500mm,無穩(wěn)定巖層時,上部測點在頂板中的深度一般不低于巷道跨度的 1.5 倍。

第101條 掘進工隊要指定專人每班對距掘進工作面 50m 以內(nèi)的頂板離層指示儀進行測讀和記錄。距掘進工作面 50m 以外的頂板離層指示儀按每周不少于 1 次進行測讀和記錄。

第102條 各礦根據(jù)本礦地質(zhì)條件、圍巖性質(zhì)、觀測分析,確定出各自的離層臨界值。在支護設計或觀測方案中要明確說明具體巷道具體條件下的頂板離層臨界值

第103條 如果頂板離層超過臨界值,可采取的措施有:

1.錨桿長度范圍以內(nèi)離層:首先采取加大錨桿直徑或提高錨桿桿 體強度的措施,其次可減小錨桿間排距,提高支護密度;

2.錨桿長度范圍以外離層:加大錨桿長度,采取錨索補強加 固,與棚式支架聯(lián)合支護。

第104條錨桿支護的錨固質(zhì)量應按規(guī)定進行檢測。具體要求如下:

1.檢測錨固力應做拉拔試驗,巷道每進 30-50 米或每 300 根(含 300 根以下)抽查一組(頂幫各 3 根) ,拉拔加載至設計錨固力的 90%。

2.拉拔加載至設計錨固力的 90%時,每組發(fā)現(xiàn)有一根不合格,再抽查一組,如仍不合格,由礦(處)主管副總組織分析查 找原因,及時采取處理措施。

3.做錨固力拉拔試驗時,應遵守如下規(guī)定:拉拔裝置應固定牢靠;拉拔裝置下方嚴禁人員行走或站立;桿體處現(xiàn)頸縮時,應停止拉拔、立即卸載;拉拔試驗后,應及時擰緊螺母。

第105條 如出現(xiàn)錨桿失效應及時補打錨桿。

第106條 對錨桿螺母扭矩檢查時,一組(頂幫各 3 根) 中有一根不合格要將所有螺母重新擰緊一遍。

第107條 掘進區(qū)、隊技術負責人對當天匯總的監(jiān)測數(shù)據(jù)要及時處理分析,發(fā)現(xiàn)異常時,需將異?，F(xiàn)象以及原因、危害和對策建議向礦技術管理部門、調(diào)度室及分管副總工程師或生產(chǎn)技術科長匯報,由分管副總工程師主持或生產(chǎn)技術科長匯報分析,根據(jù)分析結(jié)果提出措施和對策并組織落實。

第108條 巷道位移觀測可采用十字測點法進行,內(nèi)容包括頂板下沉量、下沉速度、底鼓量及兩幫位移量等。

第109條 監(jiān)測反饋指標:五個指標分別用 a、b、c、d、e 表示。 a……錨固區(qū)域內(nèi)頂板離層設計值,mm; b……錨固區(qū)域外頂板離層設計值,mm; c……兩幫相對移近量的設計值,mm; d……全長錨固測力錨桿桿體測點屈服數(shù)與桿體測點總數(shù)的比值,暫定為 1/3; e……端錨錨桿的設計錨固力,kn。 d、e 數(shù)據(jù)在設計錨桿桿體強度和錨桿粘結(jié)力時就已經(jīng)確定。

第110條 常規(guī)修改意見:

1.頂錨桿錨固區(qū)內(nèi)存在問題時:

① 減小頂板錨桿間排距;

② 加大頂板錨桿的強度,采用更優(yōu)的材質(zhì);

③ 增加頂板錨桿粘結(jié)段 長度,提高錨桿粘結(jié)力。

2.頂錨桿錨固外內(nèi)存在問題時:

① 加大頂板錨桿長度;

② 加強兩幫錨桿支護,兩幫增打錨桿,或在兩幫和底角注漿;

③ 頂板 補打錨索。

3.兩幫存在問題時:

①加大兩幫錨桿的長度;

②減小兩幫錨 桿間排距;

③加大兩幫錨桿的強度,采用更優(yōu)的材質(zhì);

④增加兩幫粘結(jié)段長度,提高錨桿粘結(jié)力;

第111條 初始設計修改后,按修改后的設計進行施工。在施工中,繼續(xù)進行現(xiàn)場監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測反饋信息重新確定修改后的設計是否滿足支護要求,如達不到要求,應繼續(xù)進行修改設計,使之不斷趨于完善。

附錨桿拉拔力試驗記錄表 巷道名稱:

錨桿序號

時間

巖性

錨桿長度mm

錨桿直徑mm

孔徑

mm

錨固長度mm

錨固劑直徑mm

拉拔力

kn

備注

試驗人:

記錄人:

第3篇 錨桿支護技術管理規(guī)范

第一節(jié)? 總則

第1條 為使錨桿支護工程的設計符合技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、確保施工質(zhì)量，促進錨桿支護技術健康發(fā)展，特制訂本規(guī)范。

第2條 推廣應用錨桿支護技術時，必須堅持科學態(tài)度，依靠科技進步，高度重視錨桿支護的技術問題，積極推廣應用新技術、新工藝、新機具、新材料。

第3條 本規(guī)范是在大土河礦業(yè)投資有限公司所屬礦井煤巷、半煤巖巷應用錨桿支護技術的經(jīng)驗進行總結(jié)的基礎上，結(jié)合國內(nèi)外先進技術和公司今后煤巷錨桿支護技術的發(fā)展方向而制定的。

第4條 巖石巷道的錨桿支護參照本規(guī)范執(zhí)行。

第二節(jié) 質(zhì)力學評估及巷道圍巖穩(wěn)定性分類

第5條 煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的內(nèi)容包括現(xiàn)場地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、煤巷圍巖物理力學性質(zhì)測定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的具體內(nèi)容見表1。

第6條 礦井開拓部署和采區(qū)劃分合理安排煤巷圍巖地質(zhì)力學參數(shù)的測試。測點應具有代表性，應能最大程度地反映整個井田和采區(qū)的實際情況，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制礦井地應力分布圖。

第7條 地質(zhì)力學評估首先應確定評估區(qū)域，應考慮煤巷服務期間影響支護系統(tǒng)的主要因素，錨桿支護設計應該限定在這個區(qū)域內(nèi)。

第8條 圍巖地質(zhì)力學參數(shù)包括圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和圍巖應力。

第9條? 原巖應力測量宜優(yōu)先采用應力解除法或水壓致裂法。

第10條 支護設計所需的煤巖體物理力學參數(shù)，可通過井下采取巖

第11條 物理力學性質(zhì)參數(shù)包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角和水理性質(zhì)等。

第12條 圍巖結(jié)構(gòu)測量應采用煤巷表面觀察、鉆孔取芯測量和鉆孔窺視等方法進行。結(jié)構(gòu)面力學特性測試應在現(xiàn)場取樣后在實驗室進行試驗。

第13條 煤巷圍巖應進行錨桿拉拔力試驗，試驗方法參見附錄a。錨桿拉拔力試驗應在需支護的煤巷現(xiàn)場或類似條件的圍巖中進行，每次不少于三組。

第14條 在一個地點獲取的參數(shù)用于同一煤層的其它地點時，應進行充分的現(xiàn)場調(diào)研和分析、評估。

第15條 當煤巷圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和原巖應力條件發(fā)生顯著變化時，應對地質(zhì)力學參數(shù)進行重新測定。

第16條 應根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果采用適合本礦區(qū)的方法進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類。

表1 地質(zhì)力學評估內(nèi)容

續(xù)表1

第17條.有下列情況之一時應重新進行圍巖穩(wěn)定性分類：

1.巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時；

2.新采區(qū)各煤層巷道首次采用錨桿支護時。

第18條 巷道圍巖穩(wěn)定性進行分類，其目的是為巷道錨桿支護設計、施工與管理提供依據(jù)。

第19條巷道圍巖穩(wěn)定性按糊聚類分析進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類，巷道圍巖穩(wěn)定性分為ⅰ非常穩(wěn)定、ⅱ穩(wěn)定、ⅲ中等穩(wěn)定、ⅳ不穩(wěn)定、ⅴ極不穩(wěn)定五類。巷道圍巖穩(wěn)定性分類指標，見 表 2-2、2-3、2-4、2-5。

圍巖巖體完整性指數(shù) d?????????? 表2—2

巖塊干飽和吸水率w??? 表2—3

開拓、準備巷道圍巖穩(wěn)定性分類指標??????? 表2—4

回采巷道圍巖穩(wěn)定性表???????????????? 表2—5

第三節(jié)錨桿支護設計

第20條 錨桿支護的設計與施工，必須詳細地收集有關地質(zhì)資料，按照地質(zhì)力學評估——初始設計——穩(wěn)定性分析——按初選方案施工——現(xiàn)場監(jiān)測——信息反饋與修改、完善設計六個步驟進行，因地制宜，正確有效地加固圍巖，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

第21條 根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果表明待施工巷道能采用錨桿支護時，進行錨桿支護初步設計。各生產(chǎn)礦必須對巷道方位進行優(yōu)化論證，避免巷道軸線垂直于較大應力或與主應力成較大夾角，提高支護效果。錨桿、錨索 支護設計必須進行方案論證，并將論證結(jié)論編入井巷作業(yè)規(guī)程。

第22條 各礦煤巷錨桿支護設計方案由分管副總工程師或技術科長負責，由技術科負責具體設計，報礦總工程師組織審批。

第23條 為減少水平應力對巷道支護的影響，在采區(qū)設計時，應盡可能使回采工作面推進方向與最大水平應力方向平行。 交叉點及硐室設計要充分考慮臨近巷道的平面空間位置關系，簡 化巷道布置系統(tǒng)，最大限度的減少由于巷道布置及施工而造成圍巖應力變化對巷道產(chǎn)生的破壞。

第24條 巷道應采用矩形斷面，在特殊條件可采用拱形或微拱形斷面。在滿足通風、運輸、行人、管線架設、設備安裝 等要求的前提下，各礦應按照煤層具體賦存情況及圍巖穩(wěn)定狀況 確定巷道斷面變形予留量，并在設計中明確規(guī)定。

第25條 為便于現(xiàn)場施工，技術和質(zhì)量管理及支護材料加工，錨桿

桿體直徑與鉆孔直徑的孔徑差應控制在 6—10mm、 間排距應根據(jù)支護強度及工程類比確定。

錨桿參數(shù)按下表選取

第26條 煤巷錨桿支護初始設計須遵循以下原則

（一）支護形式選擇原則

1.所有開拓、掘進巷道取消單體錨桿支護。

2.圍巖穩(wěn)定、層須為端錨或加長錨固，必要時打錨索加固。

4.厚煤層沿巷道底板留頂煤掘進的巷道；巷道斷面大的工作面兩巷；構(gòu)造復雜的巷道，必須采用錨梁網(wǎng)、錨索聯(lián)合支護。錨固方式必須為端錨或加長錨固。

（二）錨桿支護參數(shù)選取原則

1.必須在相關理論指導下進行，安全系數(shù)不小于 2。

2.錨桿設計錨固力不小于桿體屈服載荷；錨索設計錨固力不小于鋼絞線極限載荷的 90%。

3.安裝應力不小于桿體屈服載荷的 40%。

4.必須提高巷道護表構(gòu)件的剛度和強度，使安裝應力向周圍煤、巖體擴散。

5.錨桿、錨索支護強度必須匹配，保證支護整體性能。

6.煤巷錨桿支護巷道頂板兩肩角錨桿，必須傾斜安裝，與鉛垂線夾角為 20-30°。

（三）錨桿、錨索支護材料選擇原則

1.錨桿、錨索支護材料，屬于“煤安標志”目錄的產(chǎn)品，如錨桿、錨固劑、鋼絞線鎖具、預應力錨索等必須具有“煤礦產(chǎn)品安全標志證書”和出廠檢驗合格證；不屬于“煤安標志”目錄的 產(chǎn)品，如 w、m 型鋼帶、鋼筋梯子梁、金屬網(wǎng)等必須具有型式檢驗合格證和出廠檢驗合格證，否則不準在井下使用。

2.錨桿螺母必須采用扭矩螺母，實現(xiàn)快速安裝。

（五）設計錨固力的取值

1.煤層頂板巷道端錨設計錨固力不小于 70kn。

2.加長錨固錨桿，設計錨固力不小于 150kn。

第27條 初始設計可按以下方法進行

1.計算機數(shù)值模擬方法，其基本步驟為：

①利用地質(zhì)力學評估結(jié)論的資料建立地質(zhì)力學模型。

②利用地質(zhì)力學模型分析巷道圍巖的變形失穩(wěn)類型。

③利用地質(zhì)力學模型對各種可行的支護方案進行支護效果 分析比較，優(yōu)選出最佳方案作為初始設計。

2.理論分析和工程類比法支護理論主要為懸吊理論、組合梁理論、自然平衡拱理論和圍巖強度強化理論。根據(jù)巷道圍巖地質(zhì)力學評估，分析錨桿支護 應適用何種支護理論，根據(jù)支護理論明確支護應注重的要求。理論分析作為錨桿支護作用的定性分析，其簡化理論計算公式作為錨桿支護參數(shù)確定參考依據(jù)。支護參數(shù)應根據(jù)圍巖穩(wěn)定性分類及在本規(guī)范明確的錨桿支護形式和支護參數(shù)范圍內(nèi)選擇支護方案。同時和本采區(qū)同類型巷道的地質(zhì)構(gòu)造異同情況和支護參數(shù)進行對 比，并詳述已施工巷道支護狀況及預測擬施工巷道支護效果。

第28條 簡化理論公式驗算按下式進行

1、按懸吊理論

(1)錨桿長度 l，l=l1+l2+l3

式中：l1——錨桿外露長度

l2——軟弱巖層厚度，可根據(jù)柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩(wěn)定巖層深度一般不小于 300mm

(2)錨固力 n：可按錨桿桿體的屈服載荷計算 n=π/4(d σ屈)

式中：σ屈——桿體材料的屈服極限 mpa