煤矿巷道支护设计及施工工艺.docx

支护设计1、 巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6。2、 支护方式 （一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。按悬吊理论计算锚杆参数：1、 锚杆长度计算： L=KH+L1+L2式中 L-锚杆长度，m； H-冒落拱高度，m； K-安全系数，一般K=2； L1-锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m； L2-锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(23)=0.63 B-巷道掘进宽度，取3.8m； f-岩石坚固系数，取3； K-安全系数，一般K=2；则：L=20.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=Q/KH1/2=1.02式中 a-锚杆间排距，m； Q-锚杆设计锚固力，64kN/根； H-冒落拱高度，0.63m； -被悬吊砂岩的密度，取25kN/m； K-安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m， 锚杆间、排距为 0.9m。网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。洒水养护时间不少于28天。（2） 、临时支护 1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。 2、初喷工作面作临时支护。炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。（3） 、加强支护 巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。支护断面图 支护工艺 一、支护工艺及要求。1、锚杆、锚索及锚固剂：锚杆采用直径为20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚索长6.2m，每根锚杆使用树脂锚固剂锚固长度大于0.5m，锚杆外露长度为3050mm。托盘120mm120mm5mm的正方形钢板制成。锚固剂型号为CK2350型，长度为500mm。2、锚网采用金属网片，网片规格为长宽=2000mm1000mm，网格为长宽=50mm50mm。3、混凝土：喷射混凝土采用复合硅酸盐水泥PC425，纯净的山砂、粒度不大于10 mm，按配比为水泥：砂=1：3.6均匀搅拌而成，混凝土标号为C20。4、速凝剂：型号为J85，掺入量为水泥重量的4%，速凝剂必须在喷浆机的上料口随喷随掺入，不得提前掺入混凝土内。 二、锚杆安装工艺 （一）、打锚杆眼： 1、打眼前，首先严格按照中、腰线检查巷道规格，不符合设计要求时必须先进行处理；打眼前先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮、找掉活矸危岩，确认安全后方可作业。 2、锚杆眼位要准确，眼位误差不得大于100mm，眼向误差不得大于15，锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钻杆上做好标志，严格按锚杆长度打锚杆眼，深度为1.9m。打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。 3、打锚杆眼使用锚索钻机（型号MQT120），钻头采用PCD 28，使用时要先送水、后送风、停机要先停风、后停水。 （二）、安装锚杆 锚杆孔钻好后，拱基线以上眼孔用水冲洗干净，帮眼先用吹管吹尽孔内矸碴、泥浆，再用锚杆将树脂药卷轻轻送入眼底，再用锚矸钻机进行搅拌，搅拌40s5 s凝固后取下钻机，20min后拧紧螺母，要求托盘紧贴岩面，确保支护有效，避免顶板离层。 1、顶锚杆施工工艺： 掘进找掉危岩后出矸临时支护钻顶板中部锚杆眼清孔用锚杆装树脂药卷按规定时间搅拌树脂药卷待1分钟后铺金属网上托盘和螺母安装其它锚杆。 2、帮锚杆施工工艺 钻孔清孔安装树脂药卷和锚杆按规定时间搅拌树脂药卷待1分钟左右铺网上托盘拧紧螺母安装其它帮锚杆。锚杆安装示意图 （三）支护质量要求1、锚杆间排距为900mm900mm，锚索2.4m一组，每组2棵。2、锚杆要求与顶板或巷道轮廓尽量垂直，与岩石面夹角75105。 3、锚杆外露长度为30mm50mm。 4、网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。 5、每300根锚杆进行一组（一组三根）锚杆拉力试验，锚固力顶锚杆必须达到10t、帮锚杆必须达到5t以上，拧紧力矩不小于120N.m，不合格的必须重新补打。 四、喷砼工艺流程： 喷砼人员进班后首先对喷射段巷道进行几何尺寸检查、是否符合设计要求。发现不符合设计要求的地方必须先进行处理，进行喷射柱埋设，拉喷砼线，冲洗巷道顶帮，喷砼，喷后清理回弹物。喷射机的开机顺序：首先开风，接着开水，紧接着送电，最后上料；关机顺序：首先停料，待料完毕停电，接着关水，最后关风。 （一）、混凝土材料要求： 1、喷射混凝土必须使用不低于42.5#的水泥、纯净的山砂粒度不大于10 mm，按配比为水泥 : 砂 = 1 : 3.6 均匀搅拌而成。混凝土标号C20。 2、速凝剂：型号为J85型，掺入量为水泥重量的4%。速凝剂必须在喷浆机的上料口随喷随掺入。不得提前掺入混凝土内。 3、支护所用的水泥、砂和速凝剂要分类存放，水泥和速凝剂的存量分别控制在50吨和15吨左右，不得大量存放，以防长时间存放受潮失效；砂不少于50吨。 （二）、喷射混凝土时的注意事项：喷射混凝土前的准备工作： （1）检查待喷巷道内的所有锚杆、锚索、金属网是否合格，无问题时方可进行喷射工作。 （2）清理待喷巷道范围内的杂物、矸石等，接好风、水管路，输料管路要摆放平直不得有急弯，接头要严密不得漏风。 （3）检查喷浆机是否完好，磨擦板是否紧固，有无漏风等，无问题时，方可进行喷射工作。 （4）检查风、水压是否符合要求，风压应控制在0.1.12Mpa，水压应控制在0.25MPa。 2、在喷浆前，先检查待喷巷道的规格质量，必须符合设计要求，方可进行喷射混凝土工作。 3、砼配比为水泥：砂=1：3.6，水泥标号不低于42.5#，砂粒度不大于10 mm，速凝剂掺量为水泥重量的4%。 4、人工搅拌料时要将料搅拌均匀，配比符合要求。 5、为保证喷浆厚度和表面光滑，必须挂线喷浆，即在巷道顶板和巷道两帮分别按巷道设计的净高、净宽挂好三条线，作为检查巷道规格和喷浆厚度的依据。 6、喷浆前要用压风与水将巷道顶帮冲刷干净，并将电缆和其它设备保护好，用木板盖严。 7、喷射手在喷浆前必须戴上胶皮手套、防护口罩、防护眼镜、雨衣和雨裤。 8、喷射中，一人掌握喷枪，一人协同移动输料管，胶管不得出现直角弯。持枪者要一手紧握喷枪，掌握喷射方向，一手握住进水阀门，控制水量大小，严禁枪口对向其他工作人员，喷射时要通过调节水阀门控制合适的水灰比（0.40.5）。 9、喷枪与受喷面要基本垂直，最小不得小于750mm，喷枪与受喷面的距离以1.01.2 m为宜。 10、喷枪操作时，应使喷头沿螺旋形轨迹(11.5m)运行，一圈压半圈(圈径200mm)的均匀缓慢移动。 11、喷射顺序：先下后上，先墙后拱，先凹后凸。喷墙时一次喷厚6080mm，喷拱时一次喷厚3040mm，间歇时间1530分钟。 12、速凝剂必须随喷随掺，不得提前掺入料中。 13、喷射砼必须洒水养护，要求每班洒水12次，养护时间不少于28天。 14、两帮必须挖出不少于100 mm深的基础，防止出现“穿裙裸脚”现象。 15、对于渗水或漏水地段，宜采用排、堵的方式来解决。用导水管把水集中导出，当砼形成强度后，再用砂浆封孔。 16、在松散破碎和膨胀性围岩中进行锚喷作业时，必须注意以下几点： （1）严禁用高压水冲洗围岩，必要时可用压风冲刷。 （2）放炮后立即喷混凝土50mm，水泥标号不低于500#。 （3）喷完混凝土后到下一循环放炮时间间隔不应小于小时。 （4）可采用金属网、锚杆、锚索进行联合支护。 （5）放炮前，预打超前锚杆，把顶板锚住防止顶板冒落。 17、正在喷浆的回弹料，可回收掺入新料中，但掺量不得超过30%，亦