郭莊礦2304運輸巷錨桿支護初始設計

1、郭莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計 2008年07月郭莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部二00八年七月 地址：北京朝陽區(qū)和平街青年溝路5號 電話政編碼： 100013 傳真莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計設計執(zhí)筆人：吳擁政 工程師項目負責人：吳擁政 工程師審 核：林 健 研究員姚建國 研究員摘 要 本設計是郭莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計。采用動態(tài)信息支護設計法進行錨桿支護設計。設計步驟包括試驗點調查和地質力學評估，煤柱尺寸優(yōu)化，初始設計，綜合監(jiān)測和信息反饋，修正設計和日常監(jiān)測。在詳細調查

2、試驗地點和評估地質力學參數(shù)的基礎上，結合豐富的設計經驗，提出初始設計。它包括支護形式和參數(shù)，支護材料，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測等內容。該設計實施于井下后，還應得到礦壓監(jiān)測的驗證或修改。關鍵詞：郭莊煤礦 2304運輸巷 錨桿支護 動態(tài)信息設計 目 錄摘要前言1 錨桿支護設計方法介紹2 試驗點調查和地質力學評估3 煤柱尺寸優(yōu)化4 錨桿支護初始設計5 錨桿支護材料6 井下施工工藝和安全措施7 礦壓監(jiān)測 郭莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計前言巷道支護是煤炭開采中的一項關鍵技術。安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井高產高效的必要條件。近年來，煤巷錨桿支護技術發(fā)展極為迅速。由于這種支護方式具有

3、支護效果好，成本低等諸多特點，它的廣泛應用給煤礦企業(yè)帶來巨大的技術經濟效益。錨桿支護已經成為巷道支護的一個主要發(fā)展方向。郭莊煤礦位于山西省屯留縣境內，潞安礦區(qū)中段西部，跨越郭莊、藕澤等村，東臨常村井田，以經線404000線為界，西以經線402000線為界，南以藕澤斷層為界，北至緯線4024000線，東西寬2000m，南北長約5830m，面積為11.66km2。礦井埋深在400-500m之間。該礦近兩年采煤技術發(fā)展非常迅速，從幾年前的二三十萬噸經過礦井改造，迅速發(fā)展成為上百萬噸的大型礦井。目前該礦主要以綜采放頂煤開采為主。郭莊煤礦目前雖然產量大幅度提高，但從整個礦井的巷道支護情況來看，無論永久性

4、大巷還是回采巷道，目前仍全部采用被動支護形式，支護形式主要包括砌碹、木棚支護和型鋼支護。在礦井開采初期，由于巷道不受回采動壓影響，這些支護未顯示出其支護強度弱的特點，巷道變形較小。但隨著礦井的開采，回采動壓的影響表現(xiàn)得越來越明顯，一些距回采面較近的大巷出現(xiàn)明顯的變形，頂板開裂破碎、兩幫移進、底臌等現(xiàn)象越來越明顯。特別是在孤島工作面順槽中，工字鋼支護巷道變形非常嚴重，只是根本無法回收復用。在這種情況下，根本無法在工作面順槽中進一步使用型鋼支護形式。否則將嚴重影響礦井的正常生產，嚴重制約礦井的產量。在這種情況下，采用主動的錨桿支護形式取代被動的支護形式已成為郭莊煤礦巷道支護的必由之路。2304工作

5、面屬于孤島工作面，西部是2305工作面采空區(qū)，東部為2303工作面采空區(qū)，為提高煤炭采出率，郭莊煤礦計劃在2304孤島工作面進行小煤柱支護項目研究。郭莊煤礦與天地科技股份有限公司曾在2302工作面進行過錨桿支護的試驗工作，雙方合作非常愉快，取得了良好的支護效果，圍巖得到有效控制，完全保證了工作面的順利回采。為了解決2304孤島工作面小煤柱問題，郭莊煤礦與天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部再次合作進行研究和試驗。以下是郭莊煤礦2304運輸巷錨桿支護初始設計。它包括地質力學調查，支護形式和參數(shù)設計，支護材料選擇，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測設計等內容。該設計實施于井下后，還應進行礦壓監(jiān)測，以驗

6、證或修改本設計，保證巷道安全。1 錨桿支護設計方法介紹 現(xiàn)有的錨桿支護設計方法很多，如基于以往經驗和圍巖分類的經驗設計法，基于某種假說和解析計算的理論設計法，以現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎的監(jiān)控設計法。大量實踐經驗證明，單獨采用任何一種方法都不符合巷道圍巖復雜性和多變性的特點，因而達不到理想的設計效果。只有采用包括試驗點調查和地質力學評估、初始設計、井下監(jiān)測和信息反饋、修正設計和日常監(jiān)測的動態(tài)信息設計方法,才是符合井下巷道圍巖特性的科學的設計方法。其中試驗點調查包括圍巖強度、圍巖結構、地應力及錨固性能測試等內容，在此基礎上進行地質力學評估和圍巖分類，為初始設計提供可靠的參數(shù)。初始設計采用數(shù)值計算和經驗法

7、相結合的方法進行，根據(jù)圍巖參數(shù)和已有實測數(shù)據(jù)確定出比較合理的初始設計。然后將初始設計實施于井下，并進行詳細的圍巖位移和錨桿受力監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結果驗證或修正初始設計。正常施工后還要進行日常監(jiān)測，保證巷道安全。本設計包括試驗點調查和地質力學評估，錨桿支護初始設計，井下施工所需材料、設備和工藝，礦壓監(jiān)測設計和儀器等內容。2 試驗點調查和地質力學評估2304綜放工作面位于郭莊煤礦井田西北部，北面和東面與常村煤礦南翼接壤，2304屬于孤島工作面，東西兩側均為采空區(qū)。該工作面埋深在400-500m之間，整個工作面基本呈南高北低的趨勢。工作面布置如圖1。圖 1 巷道平面布置圖2304運輸巷沿3#煤層底板掘進

8、。3#煤位于山西組中下部，屬穩(wěn)定可采煤層。根據(jù)3131、3132鉆孔情況分析，該工作面煤層厚度在5.65-5.85m之間，含0-3層夾矸，塊狀為主，局部為粉狀，具水平層理。有鏡煤條帶，亮煤條帶及半暗煤組成，條帶狀結構，玻璃光澤。參照常村煤礦南三采區(qū)頂?shù)装鍘r性，煤層單軸抗壓強度在10mpa左右。煤層直接頂為砂質泥巖，厚度4m，灰黑色，塊狀，巖芯較完整。之上為5.6m的中砂巖，巖芯較完整，之上為3.3m為細砂巖，灰色，厚層狀，以石英為主，巖芯完整，之上為4m為粉砂巖，灰色，厚層狀，以石英為主，巖芯完整。煤層直接底為2.6m的中砂巖，灰白色，塊狀，石英長石為主，含黑色礦物、云母及植物化石；老底為2.

9、7m的粉砂巖，黑灰色，塊狀，間夾薄層泥巖、細砂巖，含黑色礦物和煤屑。地質柱狀圖見圖2。巖性厚度/m柱狀強度/mpa巖 性 描 述粉砂巖448.7灰色，厚層狀，以石英為主細砂巖3.386.0灰白色，厚層狀，以石英為主中砂巖5.675.7灰白色，巖芯較完整粉砂巖4.039.5灰黑色，塊狀，巖芯較破碎煤5.710.0巖芯破碎，含一層夾矸中砂巖2.670.6灰白色，塊狀，石英長石為主，含黑色礦物、云母及植物化石粉砂巖2.745.3黑灰色，塊狀，間夾博層泥巖、細砂巖，含黑色礦物和煤屑圖2 綜合柱狀圖2.1 地質構造根據(jù)礦方提供的郭莊煤礦地質報告，礦區(qū)內主要構造為王村背斜，由東興旺村進入井田，穿越郭莊村至

10、藕澤村之西為藕澤斷層所截，區(qū)內長約6公里，走向近似南北向，兩翼傾角約80，局部可達120。另位于井田內雙塔村一帶，有老軍莊向斜，向南北藕澤斷層所截，區(qū)內延伸長度約3公里，走向近似南北項，兩翼傾角約50。在巷道掘至地質條件變化附近時，應隨時根據(jù)井下具體情況對支護設計進行調整，必要時采取加固措施。2.2 水文地質情況 根據(jù)礦方提供的地質報告，郭莊井田地表均為第四系黃土覆蓋，屬丘陵地貌，發(fā)育沖溝，區(qū)內有三條河流。參照常村礦地質報告，3#煤上部發(fā)育有7、8、9、10、11、12號六個砂巖含水層，除7、8號含水層距3#煤層較近外，其他含水層距3號煤較遠，而7、8號含水層為較弱含水層。因此，各含水層水對巷

11、道掘進影響不大；預計正常涌水量為9m3/h，最大涌水量為15m3/h。2.3 地應力 郭莊煤礦2006年在距2302工作面下順槽口25m處進行過地應力測量工作，測量結果為最大水平主應力為15.16mpa，方向為n22.50e ；最小水平主應力為7.73mpa，垂直主應力為9.67mpa。2.4 粘結強度測試 采用錨桿拉拔計確定樹脂錨固劑的粘結強度。該測試工作必須在井下施工之前進行完畢。測試應采用施工中所用的錨桿和樹脂藥卷，分別在巷道頂板和兩幫設計錨固深度上進行三組拉拔試驗。粘結強度滿足設計要求后方可在井下施工中采用。3 煤柱尺寸對巷道變形量的影響回采對采后掘進的巷道的影響，實際上是在周圍煤體上

12、形成了應力升高區(qū)和降低區(qū)，改變了未受回采影響的煤體內開掘巷道的原始應力狀態(tài)，從而使巷道在掘進過程中圍巖應力的分布、塑性區(qū)的大小和周邊位移有很大差異?；夭梢鸬拿后w的支承應力不僅在工作面附近最高，而且煤體的塑性變形正處于發(fā)展階段，隨著與工作面的滯后距離和采后時間的延長，應力和塑性變形均將衰減。這是巷道與工作面滯后的距離和時間不同，掘進期間圍巖變形相差懸殊的主要原因。此外，無論是在工作面附近或遠離工作面，煤體的應力分布仍呈現(xiàn)應力降低、應力升高和原始應力三個區(qū)，不過它們的應力大小已有很大變化而已。若巷道滯后工作面較遠，而且與采空之間保留較寬的煤柱，能夠避開殘存支承壓力頂峰的影響，則其在掘進過程中的圍

13、巖變形較小。若煤柱較窄，巷道處于殘存支承壓力頂峰之下，則掘進過程中仍會引起圍巖的劇烈變形，遭到嚴重破壞的窄煤柱，還會引起圍巖變形持續(xù)發(fā)展。沿已穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣掘進巷道，由于周圍應力低于原始應力gh，故掘進期間的圍巖變形也較小。通過數(shù)值模擬分析及工程實踐經驗，考慮到2305、2303順槽原支護形式為架工字鋼棚，兩工作面回采時煤體破壞可能較嚴重，確定郭莊煤礦2304工作面運輸巷與2305工作面采空區(qū)之間的凈隔離煤柱為8m。3 錨桿支護初始設計3.1 設計原則3.1.1 支護參數(shù)確定的原則(1) 高可靠性和安全性，盡可能在巷道服務期間不維修或僅進行局部維修；(2) 支護參數(shù)和支護材料規(guī)格具有較好的適

14、應性和施工可行性，盡可能采用統(tǒng)一的支護參數(shù)和材料規(guī)格；(3) 在滿足前兩項原則的前提下，做到經濟合理。3.1.2 支護參數(shù)確定的依據(jù)(1) 臨近工作面類似巷道現(xiàn)有支護狀況和地質條件；(2) 2304運輸巷的地質資料及地質力學測試數(shù)據(jù)；(3) 數(shù)值模擬分析結果；(4) 現(xiàn)有科技成果和工程實踐經驗。3.2 支護設計方案3.2.1 巷道支護斷面設計考慮到2304運輸巷在掘進過程中設備尺寸，通風要求和巷道圍巖變形預留量，設計巷道斷面尺寸如下：巷道斷面呈矩形，掘進寬4m，高3m。掘進斷面積為12m2。3.2.2 煤柱尺寸確定通過數(shù)值模擬分析及工程實踐經驗，考慮到2301、2303順槽原支護形式為架工字鋼

15、棚，兩工作面回采時煤體破壞較嚴重，考慮到已采面2301可能存在較大積水，確定郭莊煤礦2304工作面運輸巷與2301工作面采空區(qū)之間的凈隔離煤柱為15m， 2304工作面回風巷與2303工作面采空區(qū)之間的凈煤柱尺寸為15m。3.2.3 支護方案確定郭莊礦2304運輸巷采用樹脂加長錨固高強錨桿支護系統(tǒng)并進行錨索補強。具體支護形式和參數(shù)為： (1) 頂板支護 錨桿形式和規(guī)格：桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.4m，桿尾螺紋為m24。 錨固方式：樹脂加長錨固，采用兩支錨固劑，一支規(guī)格為k2335，另一支規(guī)格為z2360。鉆孔直徑為30mm，錨固長度為1200mm。 鋼筋托梁規(guī)格：采用f14mm的

16、鋼筋焊接而成，寬度80mm，長度3800m。 托板：采用拱型高強度托盤配合球形墊和減阻尼龍墊圈。錨桿角度：靠近巷幫的頂板錨桿安設角度為與垂線成15度。網片規(guī)格：采用金屬網護頂，網孔規(guī)格5050mm，網片規(guī)格4400900mm。錨桿布置：錨桿排距800mm，每排5根錨桿，間距900mm。 錨索布置：錨索排距1600mm，每兩排錨桿打一根錨索。(2) 巷幫支護錨桿形式和規(guī)格：桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.0m，桿尾螺紋為m24。錨固方式：樹脂端部錨固，采用一支錨固劑，規(guī)格為z2360。鉆孔直徑為30mm。 鋼筋托梁規(guī)格：采用f14mm的鋼筋焊接而成，寬度80mm，長度2600m。托板：采

17、用拱型高強度托盤配合球形墊和減阻尼龍墊圈。網片規(guī)格：采用金屬網護幫，網孔規(guī)格5050mm，網片規(guī)格2600900mm。錨桿布置：錨桿排距800mm，每排每幫4根錨桿，間距800mm。錨桿角度：靠近頂?shù)装宓膬筛^桿與水平線呈10度。巷道支護布置如圖3。圖3 巷道支護圖4 錨桿支護材料 本次試驗所需錨桿支護材料如表1所列。表12304運輸巷錨桿支護材料清單序號名稱型號每排數(shù)每米數(shù)100m巷道數(shù)10%富余1螺紋鋼錨桿22#-m24-240056.256256882螺紋鋼錨桿22#-m24-2000810100011003樹脂藥卷z23601316.25162517884樹脂藥卷k233556.256

18、256885鋼筋托梁f14-5-80-380011.251251386鋼筋托梁f14-4-80-260022.52502757金屬網5050mm，4.40.9m11.251251388金屬網5050mm，2.60.9m22.52502759錨索f17.8-730010.62562568810錨索托盤3003001610.6256256884.1 錨桿桿體頂板錨桿桿體為左旋無縱筋螺紋鋼筋，專用錨桿鋼材。桿體公稱直徑22mm，長度2.4m及2.0m。極限拉斷力228kn，屈服力為156kn，延伸率17%。桿尾螺紋規(guī)格m24，采用滾壓加工工藝成型。4.2 樹脂藥卷樹脂錨固劑型號分別為：z2360,

19、即直徑23mm，長度600mm，固化時間為中速；k2335，即直徑23mm，長度350mm，固化時間為快速。4.3 托板 拱型高強度托盤，力學性能與錨桿桿體配套。配合高強度球形墊和減阻尼龍墊圈。4.4 鋼筋托梁組合構件是錨桿支護中的重要部件。它可將單根錨桿聯(lián)結起來組成一個整體承載結構，顯著提高錨桿支護的整體效果。目前錨桿組合構件主要有三種形式，w鋼帶、平鋼帶和鋼筋托梁。針對郭莊煤礦，鋼筋托梁規(guī)格如下：采用f14mm的鋼筋焊接而成，寬度80mm。在安裝錨桿的位置處焊上兩段縱筋，以便安裝錨桿。頂鋼筋托梁長3.8m，幫鋼筋托梁長2.6m，其加工分別如下圖4及圖5，鋼筋托梁規(guī)格和力學參數(shù)見表2和表3。

20、4.5 金屬網巷道鋪設金屬經緯網，其中頂網規(guī)格為4.40.9m，幫網規(guī)格為2.60.9m，材料為10鐵絲，網孔5050mm，用18#鉛絲逐孔連接。4.6 強力錨索錨索材料為f17.8mm，17股高強度低松弛預應力鋼絞線，長度7300mm，極限破斷拉力為350kn，配合高強度鎖具和大托板，錨索張拉要達到10-12t。圖4 頂部鋼筋托梁加工圖圖5 幫部鋼筋托梁加工圖表2 鋼筋托梁參數(shù)系列鋼筋直徑f(mm)托梁寬度w(mm)加強筋間距l(xiāng)2(mm)l0(mm)長度l(m)1460100601001002002.04.5162.46.0183.06.0203.24.0表3 鋼筋托梁系列的力學參數(shù)鋼筋直徑

21、(mm)截面積(mm2)屈服載荷(kn)拉斷力(kn)慣性矩(mm4)14307.973.9117.03771.516402.196.5152.86434.018508.9122.1193.410306.020628.3150.8238.815708.0 注：材質為a3鋼，ss=240mpa，sb=380mpa5 井下施工工藝和安全措施井下施工是該項目的關鍵部分，所以必須按照設計要求，保證施工質量。5.1 施工機具5.1.1錨桿鉆機錨桿鉆機很多，按錨桿鉆機工作原理可分為旋轉式、沖擊式和沖擊旋轉式；按錨桿鉆機所用動力可分為液壓、電動和風動。目前，在煤巷錨桿支護中，單體錨桿鉆機得到了廣泛的推廣使用

22、，它具有機型小、重量輕、搬運方便等優(yōu)點?，F(xiàn)簡單介紹江蘇江陰礦山器材廠生產的mqt系列風動單體錨桿鉆機。該鉆機的技術特征如下：(1) 適用范圍圍巖抗壓強度f8；巷道斷面形狀：矩形、斜頂矩形、梯形；巷道高度1500 3600mm。(2) 主要技術參數(shù)壓氣壓力：0.4-0.63mpa靜力失速扭矩：130nm空載轉速：630r/min最大推力：6.2kn壓氣消耗： 3.1m3/min沖洗水壓力：0.6-1.2mpa重量：4347kg收縮高度：1080mm、1200mm、1360mm伸長高度：2504mm、3000mm、3630mm(3) 結構與功能mqt錨桿機由回轉部分、控制臂、氣腿等三個主要部件組成

23、?；剞D部分由齒輪馬達、減速器、通水外殼、鉆桿接頭、消音器等零部件組成?？刂票塾沈屳S、閥體、扳機、連接臂、頂桿、快換接頭等零部件組成。氣腿由一、二、三級缸筒、外缸筒底座、提環(huán)等零部件組成。工作時，外管不動，內管向上伸。圖6 風動錨桿鉆機5.1.2 鉆頭和鉆桿1、 鉆桿井下施工中采用的鉆桿規(guī)格如下：l b19錨桿巖石鉆桿；l 26mm煤電鉆鉆桿；2、鉆頭井下施工中采用的鉆頭規(guī)格如下：l 27、29mm巖石鉆頭（圖7）l 29mm煤鉆頭圖7 巖石鉆頭在郭莊煤礦試驗中所需施工機具如表4所列。采用江蘇江陰礦山器材廠生產的mqt120型單體風動錨桿機鉆裝錨桿。配套鉆桿為b19型中空釬桿，鉆頭為f29mm雙

24、翼鉆頭。用煤電鉆（或幫錨桿機）鉆裝煤幫錨桿。5.2 施工前的準備工作 (1) 準備好試驗所需的一切材料、機具和礦壓觀測儀器，并保證質量。(2) 對施工隊伍進行技術培訓，使其了解試驗目的，施工工藝和要求，掌握有關機具的操作，以便在井下施工中保證質量。表4 施工所需機具序號名稱型號數(shù)量產地1錨桿鉆機mqt-1206臺江陰礦山器材廠2鉆桿b19，1.2m30套同上3鉆桿b19，2.4m30套同上4接長鉆桿b19，18m10套同上5鉆頭f29mm,雙翼200個同上6鉆頭f27mm,雙翼100個同上7幫錨桿機3臺同上8幫鉆桿f26mm，2.0m30套同上9煤鉆頭f29mm200個同上10空壓機211風炮

25、2000n.m左右3同上12錨索張拉器對f17.8mm2套北京巧力液壓公司5.3 施工工藝和技術要求5.3.1 施工工藝過程施工工序包括掘進和支護兩大部分。巷道頂板支護的施工工藝流程為：掘進打掉危巖出煤鋪金屬網上鋼筋托梁臨時支護鉆頂板中部錨桿孔清孔安裝樹脂藥卷和錨桿用錨桿機攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間停止攪拌并等待1分鐘左右從中向外依次安裝其它頂板錨桿。幫錨桿施工工藝：掛網上鋼筋托梁鉆孔、清孔安裝樹脂藥卷和錨桿攪拌樹脂藥卷等待1分鐘左右擰緊螺母安裝其它幫錨桿。5.3.2 技術要求(1) 掘進2304運輸巷采用綜掘機掘進。要求按設計尺寸施工，保證成形質量。不得超挖或欠挖。巷道掘進尺寸與設計尺寸相差不得

26、超過200mm。(2) 臨時支護采用前探梁進行臨時支護。(3) 安裝頂錨桿 錨桿應緊跟掘進頭及時支護，最大空頂距不得超過2m。當頂板比較破碎時，應適當縮小空頂范圍。 錨桿孔采用單體風動錨桿機完成。先用1.2m的短釬桿，后換2.4m的長釬桿，采用f29mm鉆頭。鉆孔時錨桿機升起，使鉆頭插入相應的鋼帶孔中，然后開動錨桿機進行鉆孔。頂孔深要求為230030mm，并保證鉆孔角度。鉆頭鉆到預定孔深后下縮錨桿機，同時清孔，清除煤粉和泥漿。 放入樹脂藥卷。錨桿桿體套上托板及帶上螺母，桿尾通過安裝器與錨桿機機頭聯(lián)接，桿端插入已裝好樹脂藥卷的鉆孔中，升起錨桿機，將孔口處的藥卷送入孔底。 利用錨桿機攪拌樹脂藥卷。

27、樹脂藥卷攪拌是錨桿安裝中的關鍵工序，攪拌時間按廠家要求嚴格控制。同時要求攪拌過程連續(xù)進行，中途不得間斷。停止攪拌后等待1分鐘左右。 利用氣扳機擰緊螺母，使錨桿具有一定的預緊力。擰緊力矩應達到300n.m。 錨桿排距誤差不得超過設計值50mm。（4）安裝幫錨桿幫錨桿安裝過程同頂錨桿。幫孔深要求為190030mm，并保證鉆孔角度。（5）錨索采用mqt單體風動錨桿鉆機，配b19中空六方接長鉆桿和f27mm雙翼鉆頭鉆孔。孔深控制在700030mm內。 安裝樹脂藥卷，先放入1個k2335速凝樹脂藥卷，然后放入2個z2360中速樹脂藥卷。插入錨索將樹脂藥卷推至孔底。 錨索下端用專用攪拌器與錨桿機相連，開機

28、攪拌。先慢后快，待錨索全部插入鉆孔后，采用全速旋轉攪拌1520s。停止攪拌后等待1分鐘，收縮錨桿機，卸下攪拌器。攪拌后錨索外露長度應控制在250300mm。 張拉錨索。裝上托板、錨具，用張拉千斤頂張拉錨索至設計預緊力（一般為100120kn），之后卸下千斤頂。 錨索切割。用液壓切割器截下錨索的外露部分。 錨索間距誤差不得超過設計值50mm。5.4 安全技術措施 !(1) 須定期進行井下錨桿錨固力拉拔試驗，每次數(shù)量不少于3根。如果發(fā)現(xiàn)錨桿實際錨固力與設計值相差較大，必須對錨固參數(shù)進行調整和修改。(2) 為了保證施工質量，須對錨桿錨固力進行抽檢（10%的比例）,抽檢指標為頂錨桿錨固力不得低于100

29、kn，幫錨桿錨固力不低于50kn。發(fā)現(xiàn)不合格錨桿，應在其周圍補打錨桿。(3) 掘進時形成的巷幫超寬或片幫超寬時，應及時處理，可采用補打單體錨桿的方法進行補強。(4) 巷道地質條件發(fā)生變化時，應根據(jù)變化程度，調整支護參數(shù)或采取應急措施及時處理，如采用錨索加固或縮小排距等。(5) 試驗過程中，每隔30m在頂板安裝一個離層指示儀，觀測圍巖移動情況。一旦發(fā)生異常現(xiàn)象，觀測人員應立即報告有關領導，以便采取相應措施。(6) 頂板鋪網時，要求拉直拉緊，網間搭接長度不小于100mm。用18#鐵絲逐孔連接牢固。(7) 張拉錨索時，每次使用要兩人協(xié)作，張拉油缸應與鋼絞線保持在同一軸線上，加壓后，工具錨卡住鋼絞線方

30、能松手，并用18#鐵絲將千斤頂綁在頂網上。操作人員要避開張拉缸軸線方向，以保證安全。(8) 液壓切割器使用時必須兩人協(xié)作，將鋼絞線穿入切斷器后，其中一人一手托住切斷器，一手握住手把；另一人拿專用套管將鋼絞線套好，以防鋼絲散開打傷人員。操作時人員要躲開面部，切斷器前方5m范圍內不得站人，以防被鋼屑濺傷或定刀破裂傷人。切斷后的鋼絲束不得亂扔，以防扎傷人員。(9) 張拉時，發(fā)現(xiàn)不合格錨索，必須在其附近補打合格錨索。錨索安裝兩天后，如發(fā)現(xiàn)預緊力下降，必須及時補拉。6 礦壓監(jiān)測 礦壓監(jiān)測是動態(tài)信息設計方法的核心內容之一。通過測試錨桿受力和巷道圍巖位移分布，就可比較全面地了解錨桿支護的工作狀態(tài)，進而驗證或

31、修改錨桿支護初始設計，并保證巷道的安全狀態(tài)。6.1 礦壓監(jiān)測前的準備工作井下實施礦壓監(jiān)測之前，需做好以下工作：(1) 組建礦壓監(jiān)測隊伍礦壓監(jiān)測隊伍成員由礦方安排，要求對監(jiān)測工作認真負責，并具有一定巷道支護經驗。(2) 準備監(jiān)測儀器和測點安設物品按照設計要求的規(guī)格和數(shù)量購置所需監(jiān)測儀器，準備測點安設所需物品。(3) 準備監(jiān)測記錄表格礦壓監(jiān)測所需記錄表格應提前準備好，以供井下測試時使用。(4) 技術培訓在井下測試之前，由試驗小組對測工進行技術培訓。6.2 礦壓監(jiān)測內容和方法本次礦壓監(jiān)測分為綜合監(jiān)測和日常監(jiān)測。前者的主要作用是驗證或修改初始設計，后者主要是為了保證巷道安全。6.2.1 綜合監(jiān)測綜合監(jiān)

32、測內容如表5。測站布置如圖8。在2304運輸巷中，共設兩個測站。巷道掘進100m后設置第一個測站，包括兩個巷道表面位移監(jiān)測斷面，一個頂板離層監(jiān)測斷面，一個錨桿受力監(jiān)測斷面。巷道掘進200m設置第二測站。(1) 巷道表面位移采用十字布點法安設表面位移監(jiān)測斷面（圖9）。在頂?shù)装逯胁看怪狈较蚝蛢蓭退椒较蜚@f30mm、深400mm的孔，將f30mm、長400mm的木樁打入孔中。頂板和上幫木樁端部安設彎形測釘，底板和下幫木樁端部安設平頭測釘。兩監(jiān)測斷面沿巷道軸向間隔0.6-1.0m。觀測方法表5 巷道綜合監(jiān)測內容序號項目內容1巷道表面位移巷道頂?shù)装?、兩幫相對移近量，頂板下沉量?頂板離層錨固區(qū)內外頂板

33、巖層位移。3錨桿受力頂板錨桿受力分布，兩幫錨桿受力。4巷道破壞狀況統(tǒng)計記錄巷道圍巖破壞位置和程度。測站 1 2支護巷道（距離，m） 30m 50m巷道表面位移頂板離層錨桿受力圖 8 綜合監(jiān)測測站布置為：在c、d之間拉緊測繩，a、b之間拉緊鋼卷尺，測讀ao、ab值；在a、b之間拉緊測繩，c、d之間拉緊鋼卷尺，測讀co、cd值；測量精度要求達到1mm，并估計出0.5mm；采用皮卷尺測量監(jiān)測斷面距掘進工作面的距離。測量頻度為：距掘進工作面和采煤工作面50m之內，每天觀測一次，其它時間每周1-2次。 400mm a 400mm c d o b圖9 巷道表面位移監(jiān)測斷面布置（2）頂板離層采用頂板離層指示

34、儀測試頂板巖層錨固范圍內外位移值。lby-3型頂板離層指示儀主要由固定器、測量鋼絲、套管、外測筒與內測筒組成。如圖10。圖10 lby-3型頂板離層指示儀 離層儀的安裝方法和步驟： 鉆孔：采用b19中空六方接長式鉆桿、f29mm鉆頭用錨桿機在巷道中線處打垂直鉆孔，深度7m；深部基點：用安裝桿將深部基點錨固器推入孔中，直至孔底，抽出安裝桿后,用手拉一下鋼繩，確認錨固器已固定住。淺部基點：用安裝桿推入淺部基點錨固器至2.3m處，抽出安裝桿后，用手拉一下鋼繩，確認錨固器已固定住。孔口套管：安裝孔口套管。對準刻度：將a刻度（淺部基點刻度）墜與孔口套管下邊緣對齊，將其繩卡卡死并截去多余鋼繩；將b刻度（深

35、部基點刻度）墜與a刻度墜下邊緣對齊，將其繩卡卡死并截去多余鋼繩。初讀數(shù)：記錄初讀數(shù)。其安裝示意圖見圖11。圖11 lby-3型頂板離層指示儀安裝示意圖安裝注意事項： 離層指示儀安裝位置距迎頭不得超過1.5m，否則無法捕捉頂板離層的全過程； 鋼繩應事先盤好，推入錨固器時逐圈展開，以防糾纏打結； 推入錨固器時，安裝桿不能回拉，否則錨固器雙爪會從安裝桿上端的槽中脫出； 淺部基點錨固器一定要準確定位，為此可提前在安裝桿上做好標記； 安裝后，兩個刻度墜均應處于自由懸垂狀態(tài)，不得有任何卡阻現(xiàn)象。觀測頻度：觀測頻度與表面位移相同。(3) 錨桿受力采用cm200型測力錨桿（見圖15）測試頂板錨桿受力。每一觀測

36、斷面布置8根測力錨桿。在施工時，將正常安裝的錨桿換成測力錨桿。測力錨桿的安裝方法和步驟： 安裝前，在井下測完初讀數(shù)； 安裝位置：測力錨桿應盡可能靠近掘進工作面安裝，但必須保證不被掘進機切割頭破壞。炮采工作面要采取措施避免崩壞。一般距掘進工作面至少大于0.5m，給掘進機留出足夠空間，以免下一循環(huán)掘進時測力錨桿受到損害（圖12）。安裝多個測力錨桿，從左至右編號。 圖12 測力錨桿安裝位置 圖13 測力錨桿安裝方向 安裝方向：安裝測力錨桿要保證桿體上的應變片面向兩幫（圖13）。安裝時，要在攪拌接頭上做好標記，以便在攪拌時可以得到正確的安裝方向。 安裝時，先將安裝攪拌接頭旋入保護套內，由上端套上托盤，將樹脂藥卷放入孔中，用桿體將其推至孔底，然后，將安裝攪拌接頭插入錨桿機輸出軸上，開機攪拌藥卷。安裝時必須保證桿體上的應變片朝向兩幫。 攪拌結束待樹脂固化后，擰緊螺母，用兩把扳手分別卡住保護套和攪拌接頭卸下攪拌接頭，立即測讀并記錄第一次讀數(shù)。 測讀時，將測力錨桿與 yjk4500型靜態(tài)電阻應變儀相連，依次讀出1-12個位置的讀數(shù)。其安裝和測量示意圖見圖14：圖14 cm-200型測力錨桿安裝和測量示意圖1-測力錨桿；2-普通錨桿；3-靜態(tài)電阻應變儀；4-多通道轉換開關；5-安裝攪拌接頭圖15 cm-200型測力錨桿觀測頻度： 觀測頻度