XXX工作面切眼錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)

#XXXX工作面切眼錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)1地質(zhì)條件XXXX工作面切眼位于二水平南三采區(qū)九煤層，北部為二水平南三石門，東部為XXXXXX采空區(qū)，南部為南四石門和9煤層上山，西部為F0斷層。該區(qū)域煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)中厚煤層，平均厚度2.15米，煤層傾角平均為16度，局部含有一層0.5米的夾矸，巖性為粉砂巖，塊狀堅(jiān)硬，碳質(zhì)成分含量高。風(fēng)道附近煤層較厚，較穩(wěn)定，運(yùn)道附近受F0斷層影響，煤層厚度變化大，局部出現(xiàn)薄煤區(qū)。另外運(yùn)道附近煤層傾角變化大，平行巷道的裂隙也比較發(fā)育，極容易出現(xiàn)煤層片幫現(xiàn)象。本區(qū)域涌水情況，XXXXXX工作面回采時(shí)，老塘少量跟水，但不具備積水空間對(duì)XXXX工作面施工無水害影響，預(yù)計(jì)XXXX工作面切眼在掘進(jìn)過程中局部將會(huì)有頂?shù)装辶严端霈F(xiàn)。最大涌水量0.3ms/min，正常涌水量0.1ms/min。煤層頂?shù)装迩闆r表表1煤層頂?shù)装迩闆r頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度(m)巖性特征老頂細(xì)砂巖4.12灰色，呈不規(guī)則帶狀，裂隙多，夾方解石脈直接頂粉砂巖5.10深灰色，組織致密，有滑動(dòng)面，含菱鐵質(zhì)結(jié)核偽頂直接底粉砂巖1.54深灰色，含植物根化石，有滑動(dòng)面老底細(xì)砂巖2.10灰色，鈣質(zhì)膠結(jié)，有裂隙，夾方解石脈，呈不規(guī)則帶狀2支護(hù)選型根據(jù)煤巷圍巖穩(wěn)定性分類，見表2圍巖穩(wěn)定性分類表表2頂板煤層底板采動(dòng)影巷道煤柱圍巖完分類強(qiáng)度強(qiáng)度強(qiáng)度響系數(shù)埋深寬度整性系數(shù)結(jié)果MPaMPaMPam米43.844.020.01.72—350?—4601510.9二類結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和該工作面地質(zhì)情況以及現(xiàn)有材料和設(shè)備，在保證安全的前提下，XXXX工作面切眼采用錨網(wǎng)支護(hù)。巷道斷面為滿足生產(chǎn)和安裝的需要，切眼斷面為6.2*2.4m2。施工工藝采用機(jī)掘或炮掘落煤，施工時(shí)先掘一側(cè)而后刷擴(kuò)至設(shè)計(jì)寬度。每循環(huán)進(jìn)度為0.8m或1.0m，最大空頂距為1.2?1.4m。每循環(huán)施工工藝為：機(jī)掘或炮掘成型打中間錨桿孔橫向鋪設(shè)頂金屬菱形網(wǎng)、鋼帶裝樹脂錨固劑、安裝錨桿攪拌30S左右凝固30S左右用螺母安裝器擰緊錨桿螺母打其它錨桿孔并安裝錨桿打幫錨桿鉆孔并安設(shè)幫網(wǎng)及幫錨桿。錨桿支護(hù)參數(shù)的確定頂錨桿參數(shù)的確定5.1.1按加固拱原理計(jì)算錨桿長(zhǎng)度LL=La+Lb而La=N(1.1+B/10)式中N圍巖穩(wěn)定系數(shù)，取1.1；B錨桿支護(hù)范圍寬度，取最大寬度為6.0m；則La=1.1(1.1+6.0/10)=1.87m又Lb=墊板高度+錨桿螺母厚度+錨桿外露長(zhǎng)度=0.020+0.020+0.050=0.090m則L=1.87+0.090=1.96m按冒落拱高度計(jì)算錨桿長(zhǎng)度L錨桿長(zhǎng)度應(yīng)伸到冒落拱外的巖石中去,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式:L$(1/4?1/3)B則L2(1/4?1/3)*6.0=1.5?2.0m根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，并考慮到安全和現(xiàn)有材料，錨桿長(zhǎng)度取L=2.0m頂錨桿間排距計(jì)算按加固原理DW0.5L則DW0.5*2.0=1.0m根據(jù)錨固力等于或大于被懸吊軟弱巖層重量原則確定:即Q2KHDR錨桿間排距DWQ/KHR=1.0m式中:Q―-錨桿錨固力取70KN；H軟巖厚度取1.5m；K安全系數(shù)取2.0；R軟巖容重取23KN/m3因此,在掘進(jìn)施工中，XXXX切眼錨桿間排距不超過0.8m。錨桿桿體直徑計(jì)算根據(jù)桿體承載力不小于錨固力原則確定：d±35.52Q/Rt=7.31mmD=2d=14.62mm式中：Rt―-桿體材料抗拉強(qiáng)度，340MPa根據(jù)現(xiàn)有條件選取錨桿直徑為20mm，能夠滿足需要。綜上所述XXXX工作面頂部錨桿參數(shù)為：錨桿長(zhǎng)度2000mm；錨桿直徑20mm。每個(gè)頂眼裝K2550和CK2530的樹脂錨固劑各一支。護(hù)幫錨桿的選取與參數(shù)確定為能有效的控制兩幫變形，在切眼北幫采用直徑30mm長(zhǎng)1600mm的木錨桿配竹笆簾護(hù)幫；南幫采用直徑16mm，長(zhǎng)1600mm的金屬圓鋼式錨桿，鋪塑編網(wǎng)護(hù)幫。采用金屬圓鋼式幫錨桿時(shí)，每眼要裝1支CK2530樹脂藥卷。錨索支護(hù)參數(shù)確定根據(jù)錨索要錨固到穩(wěn)定巖層8000mm以上的原則，錨索長(zhǎng)度應(yīng)不小于6.5米，托板規(guī)格為500mm長(zhǎng)的25U型鋼，每孔裝3卷樹脂錨固劑(1支CK2530和2支K2550)。錨索間、排距和孔深應(yīng)滿足L/S22,式中L-錨索孔深；S-錨索間、排距。切眼施工時(shí)，由于斷面較大，采用雙排錨索支護(hù)，錨索排距為2米(見布置圖)。為加強(qiáng)支護(hù)，切眼打一排順山托板，刷擴(kuò)前打好。錨索鉆孔直徑為28mm，張拉時(shí)先取30KN預(yù)張拉1-2次，使結(jié)構(gòu)互相適應(yīng)，再正式張拉至140KN，待應(yīng)力無明顯衰減時(shí)再行鎖定，錨索打于巷道中部。綜上所計(jì)算的錨桿支護(hù)參數(shù)為初始錨桿支護(hù)參數(shù)范圍，隨著掘進(jìn)施工及地質(zhì)條件的影響，要依據(jù)礦壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況不間斷地修改、優(yōu)化，確保掘進(jìn)和回采的安全施工。錨桿布置方式具體錨桿布置見附圖。錨桿支護(hù)材料錨桿桿體：采用等強(qiáng)錨桿，材質(zhì)為20MnK，桿體公稱直徑為20mm，長(zhǎng)度為2000mm。樹脂藥卷：采用CK2530和K2550型號(hào)的樹脂錨固劑。托板：頂錨桿托板型號(hào)為T120,尺寸為120*120*8mm冷壓碟形鋼板，幫錨桿托板尺寸為120*120*6mm,木錨桿托板尺寸為200*300*40mm。鋼帶：鋼帶長(zhǎng)度依巷道寬度而定，寬度為70mm,使用直徑12?14mm的鋼筋或螺紋鋼焊制而成。金屬菱形網(wǎng)：頂網(wǎng)長(zhǎng)度依巷道寬度而定，寬度依照循環(huán)進(jìn)度而定，材料為12號(hào)鐵絲，網(wǎng)格60*60mm。錨索及配套材料：錨索材料為直徑為15.24mm，1*7股高強(qiáng)度，低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其屈服載荷大于234.65KN,破斷載荷大于260.7KN,延伸率大于3.5%。技術(shù)要求及安技措巷道要按設(shè)計(jì)尺寸施工,保證成型質(zhì)量。正常情況下,錨桿間排距誤差不大于100mm，超挖量超過300mm要加打錨桿，超挖部分錨桿間距要按200?400mm掌握,兩個(gè)頂角錨桿與水平面的夾角為60－70度,錨桿眼角度偏差控制在5度以內(nèi),錨桿外露小于50mm。幫錨桿最上面兩個(gè)滯后班中迎頭距離不大于3排，班末打至迎頭,下面的滯后迎頭距離不大于25米,片幫嚴(yán)重時(shí)，緊跟迎頭，隨掘隨打，及時(shí)支護(hù)。錨索滯后迎頭距離不大于30米，如果地質(zhì)條件變化煤體松軟，錨索要緊跟迎頭。在巷道壓力大變形嚴(yán)重地段或頂板冒落、地質(zhì)變化帶附近不適合錨桿支護(hù)地點(diǎn)應(yīng)及時(shí)加補(bǔ)，采用水柱大板支護(hù)，改變支護(hù)形式時(shí)，聯(lián)合支護(hù)不小于5米。切眼溜子道側(cè)與架子道側(cè)鋼帶穿袖不小于400mm，為加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度，順切眼掘進(jìn)方向在切眼中央打一排順山托板，托板一板三柱，在切眼刷擴(kuò)前必須打到迎頭。切眼上口交叉點(diǎn)抬棚要加密錨索，并打好交叉鋼帶，在其下用工字鋼梁和單體柱架設(shè)好托棚，。切眼下口臺(tái)棚要打好交叉鋼帶，并加密錨索。切眼先做架子道后做溜子道。打頂錨桿眼人員要站在支護(hù)下面操作，避免掉頂片幫傷人。頂幫錨桿及錨索應(yīng)緊跟迎頭安裝，防止頂板出現(xiàn)較大離層。錨桿眼要以記號(hào)控制深度，避免深打眼或淺打眼，如眼深要加藥卷。如眼淺要加托盤，使錨桿托板緊貼鋼帶，否則要重新補(bǔ)錨桿。掘進(jìn)中要保證斷面，及時(shí)清理后路浮煤，打幫錨桿前要將煤壁找平直。幫錨桿打眼時(shí)，金屬錨桿眼深應(yīng)大于桿體長(zhǎng)50mm左右，嚴(yán)禁淺打眼。木錨桿眼深應(yīng)小于桿體長(zhǎng)30mm左右，嚴(yán)禁深打眼。現(xiàn)場(chǎng)管理人員和施工人員要對(duì)巷道后路支護(hù)狀況作全面細(xì)致的檢查，發(fā)現(xiàn)不安全隱患必須及時(shí)處理，要隨時(shí)掌握迎頭施工情況。遇地質(zhì)構(gòu)造，頂板破碎，壓力大地段要及時(shí)采取縮小間排距，加樹脂藥包，采用加長(zhǎng)錨桿，打錨索等措施，后路壓力大，離層位移值超限必須及時(shí)架設(shè)大板、單體柱支護(hù)或加打錨桿、錨索等措施進(jìn)行加固。有下列情況之一時(shí)，必須在發(fā)生地點(diǎn)或其附近補(bǔ)打錨桿：錨固力抽測(cè)發(fā)現(xiàn)不合格的錨桿，孔口處煤巖松動(dòng)脫落造成托盤懸空的，錨桿安裝失敗，托盤未能壓住鋼帶，金屬網(wǎng)未貼緊圍巖。使用風(fēng)動(dòng)設(shè)備，所有接頭必須用專用銷子連接好，每班開工前檢查一遍，確認(rèn)無誤后再施工，并嚴(yán)格按相應(yīng)操作規(guī)程措施施工。接長(zhǎng)式鉆桿連接處強(qiáng)度較低，在接頭位置進(jìn)入孔內(nèi)之前要控制好錨桿機(jī)推進(jìn)力，以免鉆桿折斷彈出傷人。張拉錨索前，應(yīng)先檢查張拉千斤頂，油泵油路接頭處是否有松動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)必須及時(shí)擰緊。張拉錨索時(shí)，應(yīng)使張拉油缸與錨索孔保持同軸，張拉油缸卡住錨索后，人員要撤到安全地點(diǎn)，張拉油缸附近不準(zhǔn)有人。測(cè)錨桿錨固力，錨桿拉力計(jì)加壓前，張拉千斤頂附近不準(zhǔn)有人，防止其脫落傷人。錨桿機(jī)具設(shè)備的使用，操作和維護(hù)，保養(yǎng)按廠方的產(chǎn)品說明書，和操作指南等進(jìn)行。區(qū)隊(duì)管理人員要掌握施工中頂板巖性的變化情況，以及后路支護(hù)的情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)設(shè)計(jì)。作業(yè)規(guī)程中，需按有關(guān)規(guī)定制定其它相關(guān)安全技措施。巷道監(jiān)測(cè)9.1位移監(jiān)測(cè)：位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)要求每隔30－50m布置一個(gè)點(diǎn)，初期每天監(jiān)測(cè)一次。連續(xù)監(jiān)測(cè)20天后，頂板累計(jì)下沉量不超過50mm，且連續(xù)10天下沉速度小于2mm/d,可酌情進(jìn)行間隔監(jiān)測(cè)；巷道掘進(jìn)20-50天內(nèi)，下沉速度小于1mm/d,每3天監(jiān)測(cè)一次。50天后頂板累計(jì)下沉不超過100mm，且連續(xù)下沉小于lmm/d，每周監(jiān)測(cè)一次。監(jiān)測(cè)期間如果位移值超過上述控制范圍，應(yīng)立即匯報(bào)，分析原因，采取措施。錨桿錨固力測(cè)量：頂板錨桿每掘進(jìn)30m巷道抽測(cè)一組(三根)錨固力。錨固力合格為70KN以上；幫錨桿每掘50m抽測(cè)一組(三根)錨固力，幫錨桿錨固力合格為30KN,木錨桿為10KN,錨固力達(dá)不到要求值時(shí)，要及時(shí)采取補(bǔ)打錨桿等措施。測(cè)量完畢必須將錨桿重新上合格，所選錨桿位置不得相鄰。螺母扭力檢查：每個(gè)頂錨桿螺母扭矩要求lOON.m以上，達(dá)不到者，要重新緊固至合乎要求。巷道頂板離層監(jiān)測(cè)：采用頂板離層儀監(jiān)測(cè)頂板離層