关于规范煤矿巷道新支护工艺规定初稿(6.29修改).doc

阳煤集团煤矿巷道推广应用新支护技术质量标准暂行管理办法一、适用范围第1条 本管理规定仅适用于阳煤集团煤矿井下巷道试验和推广应用新支护工艺的巷道。第2条 巷道新支护工艺指集团公司与北京天地科技股份有限公司开采设计事业部巷道矿压与支护技术研究所（以下称天地科技公司巷道支护所）和中国矿业大学、中国煤科院等科研院校机构合作，开展实施的巷道支护成套技术研究。第3条 推广应用范围，巷道新支护工艺在项目没有最终验收并全面推广之前，巷道初期试验阶段经现场工程类比，支护设计合理、质量可靠、效果明显条件下，可在非强烈采动影响、非动压实体巷道和低应力集中区的巷道推广应用。二、支护设计及矿压监测要求第4条 符合推广应用条件的巷道，新支护设计方案需由集团公司生产技术部、天地科技公司巷道支护所、矿（公司）三方审核。支护设计在作业规程中要明确。第5条 支护设计要结合矿井地应力特征、围岩强度和结构特征、三维地震勘察资料、地质钻孔资料、已揭露构造情况、巷道功能和相邻巷道矿压显现情况、同类巷道采动变形情况进行综合分析，满足巷道支护强度条件下优化支护参数，保证支护可靠安全。第6条 巷道条件发生变化时，矿（公司）立即组织相关技术工程人员现场查看，根据变化情况及时修改支护设计，不得盲目施工。第7条 新支护设计采用动态信息设计方法，其流程为：地质力学测试与评估预紧力锚固力测试数值模拟计算和工程类比初次设计矿压监测验证信息反馈、完善与优化设计。第8条 锚杆锚索支护矿压监测要求1. 所有采用锚杆锚索支护的煤巷和半煤岩巷都应进行矿压监测，以了解巷道围岩变形、破坏状况，锚杆（索）受力状况。2. 锚杆锚索支护监测分综合监测和日常监测两种。综合监测的目的是验证或修正锚杆支护初始设计，评价和调整支护设计；日常监测的目的是及时发现异常情况，采取必要措施，保证巷道安全。3. 综合监测的主要内容为巷道表面和深部位移、顶板离层、锚杆（锚索）受力状况；日常监测主要内容为顶板离层监测和锚杆（锚索）受力监测。4. 每条推广应用新支护巷道综合监测测站不低于2组，其中每组锚杆锚索受力监测不低于每排数量的一半；日常监测测站每组布置1个离层仪、锚杆锚索各安设1个应变式测力计，布站按以下要求设置：沿煤层顶板掘进巷道布站间距不超过150m，托顶煤掘进巷道布站间距不超过100m，采空侧动压巷道布站间距不得超过50m。当围岩地质和生产条件发生显著变化时，应增减测站和顶板离层指示仪的数目；复杂地段必须安设顶板离层指示仪。5. 每条推广应用新支护巷道应绘制每个测站的位置和仪器分布图，测站的监测仪器应专门编号，以便测读时识别。6. 距掘进工作面50m内和回采工作面100m内观测频度每天应不少于一次。在此范围以外，除非离层有明显增长，顶板离层仪的观测频度可为每周一次。7. 日常监测应符合以下规定：(1) 锚杆支护的煤巷都应进行日常监测。制定日常监测方案，按技术要求组织实施；(2) 对监测人员应进行培训，使其掌握测站安设、仪器操作、数据测读和数据处理方法。其他人员也应随时注意观察离层仪的变化，以便及早发现异常现象；(3) 发现异常情况，监测人员应立即向矿主管部门汇报，并分析出现异常的原因及其危害，提出处理办法并及时组织落实。8. 巷道表面位移应符合以下规定：(1) 巷道表面位移监测内容包括顶底板相对移近量、顶板下沉量、底鼓量、两帮相对移近量和巷帮位移量；(2) 一般采用十字布点法安设测站，每个测站应安设两个监测断面，基点应安设牢固；(3) 巷道深部位移观测范围不小于巷道跨度的1.5倍，孔内测点数不少于4个。9. 巷道顶板离层监测应满足以下要求：(1) 采用顶板离层指示仪监测顶板离层，离层仪优先选择可读式顶板位移传感器；(2) 顶板离层指示仪安设时应紧跟掘进工作面；(3) 顶板离层指示仪应安设在巷道顶板中部；特殊地段应增设顶板离层仪；大型交叉点，顶板离层仪应安装在顶板最大跨度处或顶板最薄弱点处；(4) 顶板离层指示仪的浅基点应固定在锚杆端部位置，深基点一般应固定在锚索上方稳定岩层内300mm500mm，若无稳定岩层，深基点在顶板中的深度应不小于巷道跨度的1.5倍；(5) 顶板离层值超过设计顶板离层临界值时，应及时采取补强加固措施；(6) 不能进行有效测读的顶板离层指示仪应立即更换，如果不能安装在同一钻孔中，应靠近原位置钻一新孔进行安设，原指示仪更换后，要记录其读值，并标明已被更换。新离层指示仪的基点安设层位与高度应与原测点一致。10. 锚杆（索）受力监测应满足以下要求：(1) 采用测力锚杆监测加长（全长）锚固锚杆的受力状况，采用锚杆（索）测力计监测锚杆（索）的轴向受力状况； (2) 锚杆（索）的受力监测仪器应在巷道锚杆（索）支护施工过程中安设；(3) 一个观测断面上的所有锚杆位置都应布置测力锚杆或在锚杆（索）上安装测力计，以全面了解锚杆（索）受力分布状况；(4) 锚杆（索）测力计应优先选用性能可靠的采集式和可读式测力计；(5) 过地质构造、顶板岩性发生显著变化等特殊地段要增设锚杆（索）测力计；锚索直径、长度、锁具变更时要及时安设锚索测力计。11. 矿压监测数据处理与信息反馈应满足以下要求：(1) 应及时分析处理综合监测数据，进行信息反馈，及时修改作业规程和技术措施。(2) 将已获取的矿压监测数据与信息反馈指标相比较，判断锚杆支护初始设计是否合理。需要修改时，提出修改意见；(3) 当发现顶板离层或巷道表面位移速度急剧增加时，应停止施工，组织有关人员分析原因，并及时采取相应的安全措施。12. 各矿（公司）应建立矿压监测体系，保存监测数据，编制监测报告，并存档。三、支护材料选配第9条 推广应用新支护工艺的巷道，其支护材料选择原则上按照试验巷道验证并定型的规格和标准执行，材质选型、规格标准、构件配合不得随意调整改变。第10条 新支护工艺的支护材料主要包括：锚杆、托板、螺母、垫圈、锚固剂，组合构件钢筋托梁、钢带、网，锚索、锚具、锚索托板、锚索托梁等。各构件的性能、强度与结构必须相互匹配。第11条 锚杆材质标准和规格，以及配套使用的锚固剂、托板等附件材质规格应满足以下标准：1. 锚杆金属杆体、托板、螺母应符合MT146.2-2011的规定，还应符合以下规定(1) 锚杆杆体锚杆类型杆体的屈服强度极限抗拉强度延伸率冲击吸收功强力锚杆500MPa670MPa20%40J高强度螺纹钢锚杆335MPa490MPa20%圆钢锚杆235MPa370MPa20%(2) 锚杆杆尾螺纹加工应采用精度较高的设备，采用滚压加工工艺成型，螺纹公称直径应大于杆体公称直径2mm。螺纹长度150mm。(3) 锚杆托板符合以下规定：金属托板钢号不小于Q235，金属托板形状为拱形，高强及强力螺纹钢锚杆配套用金属托板高度不小于36mm，根据需要还应配用调心垫圈，螺母与调心垫圈间应加减摩垫片，减摩垫片材质优先选用1010尼龙。托板的承载能力应与杆体尾部螺纹承载力相匹配，托板承载力不低于尾部螺纹的极限拉断力。金属托板尺寸不小于150150mm，高强度螺纹钢锚杆配套用金属托板厚度不小于8mm，强力锚杆配套用金属托板厚度不小于10mm。2. 树脂锚固剂应符合MT146.1-2011的有关规定，此外，锚固剂抗压强度应大于60MPa。3. 钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂直径应合理匹配，钻孔直径和锚杆杆体直径之差应为610mm，钻孔直径与树脂锚固剂直径之差应为48mm。第12条 锚索材质标准和规格，以及配套使用的锚固剂、托板等附件材质规格应满足以下标准：1. 锚索用钢绞线应符合GB/T 5224-2003的规定。应优先选用抗拉强度等级不低于1860MPa，延伸率不小于3.5%，直径不小于17.8mm的钢绞线；对于深部、高应力、大断面等复杂困难巷道应优先选择直径不小于20mm的强力锚索。切断钢绞线宜采用无齿锯或液压切断器，钢绞线长度应符合锚索结构设计要求，长度允许误差范围为50mm；2. 与钢绞线配套的锚具应符合GB/T 14370-2000的规定。锚具应与所选用的钢绞线的规格和强度级别相匹配，锚具的承载力应不小于索体的极限拉断力；3. 锚索托板的承载力应符合MT/T 942-2005的要求。锚索托板的承载力与索体强度匹配；优先选用拱形托板，规格尺寸不小于300mm300mm；托板中心孔径比钢绞线公称直径大24mm；4. 托板承载力应不小于锚索破断载荷的1.5倍；直径20mm强力锚索配套拱形托板厚度应不小于14mm，直径17.8mm锚索配套拱形托板厚度应不小于12mm。托板拱高要求：厚度14mm锚索托板高度不小于58mm（2mm），厚度12mm锚索托板高度不小于56mm（2mm）异形锚索托板高度不小于50mm（2mm）；5. 树脂锚固锚索的锚固长度不小于1200mm；6. 注浆锚索所用的普通硅酸盐水泥标号不低于42.5#。第13条 钢带材质标准和规格1. 在一般条件下，煤巷优先选用W型钢带或W型钢护板，在围岩稳定、矿压小、顶板平整的巷道可使用钢筋托梁；2. 钢筋托梁必须保证焊接质量，钢筋直径不小于12mm；3. W型钢带执行煤炭行业MT/T 861-2000矿用W钢带标准。应根据巷道具体情况选用不同型号和规格的钢带，钢带材料抗拉强度应不低于370MPa，为增加护表面积，煤巷W型钢带宽度一般为280mm，厚度不小于4mm。第14条 各类支护材料的材质强度检验要经过专门检验机构检验，每批次材料要有出厂检验报告，矿（公司）对每批次材料入库前进行抽检，并填写抽检记录报告，对不合格产品禁止入库，矿（公司）材料供应部门和生产技术部门全程监督把关。第15条 集团公司生产技术部每季度不定期对使用的产品、材料进行抽检，及时掌握产品质量问题，协调解决工艺技术问题，对严重不合格产品有否决采购权。第16条 巷道施工期间，因条件发生变化，支护材料材质、性能、规格不能满足现场使用要求时，矿（公司）应及时反馈，由集团公司生产技术部和天地科技股份公司技术人员一并研究更换。附表：锚杆锚索支护构件配合原则名称规格护表构件钻头直径巷道类型锚索21.6mm、1*7股21.8mm、1*7股21.8mm、1*19股可调心拱形高强托板规格不低于30030014mm高强调心球垫28m或30mm适合巷道顶板支护可调心拱形异形高强托板规格不低于30030014mm+ W钢带规格不低于BHW4-280高强调心球垫适合动压巷道顶板支护锚索17.8mm、1*7股可调心拱形高强托板规格不低于30030012mm高强调心球垫28mm适用于非动压顶顶板支护或动压两帮支护可调心拱形异形锚索托板+ W钢带规格不低于BHW4-280高强调心球垫28mm适用于托顶煤非动压巷道顶板支护可调心拱形异形锚索托板+高强调心球垫28mm锚索加固17.8mm、1*7股可调心拱形高强托板规格不低于30030012mm高强调心球垫28mm适用于动压巷道两帮支护锚杆直径20mm或22m、500#左旋无纵筋螺纹钢可调心拱形托板规格不低于15015010mmW钢带规格不低于BHW4-280高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm或30mm适用于沿顶布置巷道顶板支护可调心拱形托板规格不低于15015010mmW钢护板 BHW4-280-450高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm或30mm适用于两帮支护锚杆直径20mm、22mm、钢号335左旋无纵筋螺纹钢可调心拱形托板规格不低于15015010mmW钢带规格不低于BHW4-280高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm或30mm适用于非动压沿顶布置顶板支护可调心拱形托板规格不低于15015010mmW钢护板 BHW4-280-450高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm或30mm适用非动压两帮支护可调心拱形托板规格不低于15015010mm不低于直径14mm钢筋托梁高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm或30mm适用非动压两帮支护锚杆直径20mm、钢号235圆钢可调心拱形托板规格不低于1001008mm高强调心球垫和1010尼龙垫片28mm适用非动压岩巷、非动压煤巷两帮四、锚杆锚索施工器具配置第17条 每个施工地点施工锚杆、锚索的工器具和检查仪器必须齐全、配套、可靠。第18条 锚杆安装预紧机具和检测机具规格要求1.顶锚杆安装使用液压锚杆钻车、液压锚杆钻机和气动锚杆钻机，气动锚杆钻机额定转矩不低于120N.m。帮锚杆安装机具使用液压锚杆钻车和手持式风煤钻，手持式风煤钻额定转矩不小于65N.m。2.锚杆预紧必须采用专门的预紧机具，预紧机具主要采用风动扳手和扭矩倍增器，煤岩体破碎、强度低条件下采用扭矩倍增器，其中风动扳手额定扭矩不低于2000N.m，顶板扭力倍增器放大倍数不低于4倍，帮扭矩倍增器放大倍数不低于8倍。3.锚杆预紧力检测采用力矩扳手，力矩扳手采用声控式力矩扳手，量程范围200-700N.m，淘汰指针式机械力矩扳手。4.锚杆拉拔机具额定量程不低于250kN。拉力计压力表显示“MPa”和“kN”两个刻度。压力表上的“kN”刻度盘应和说明书相一致，必要时应进行标定。第19条 锚索张拉机具规格要求锚索预紧采用专用的锚索张拉机具，锚索张拉泵压力表要能够显示“MPa”和“kN”两个刻度。压力表上的“kN”刻度盘应和说明书相一致，必要时应进行标定。原则上直径15.24mm、17.8mm、21.6mm/21.8mm锚索配套的张拉机具额定量程分别不低于250kN、350kN和500kN。第20条 各矿（公司）要高度重视锚网巷道检测工器具的配置和使用，要按照“一用一备”和“仪表双刻度”的要求配置，并加强检修和保养。每个作业点扭矩倍增器或风动扳手不少于2台，锚杆锚索张拉机不低于2套。第21条 锚杆拉力计、锚索张拉泵、张拉千斤、扭矩倍增器、风煤钻、锚杆钻机每个月定期检查检修，压力表损坏后原则上不再复用，若复用需由原供应厂家检验校核，所有检查检修校核要建立记录台账。五、施工质量标准及要求第22条 锚杆支护质量标准1. 锚杆钻孔应符合以下规定：(1) 顶板锚杆孔应由外向掘进工作面逐排顺序施工，每排锚杆孔宜由中间向两帮顺序施工；(2) 钻孔前应根据设计要求和围岩情况定好孔位； (3) 钻孔深度必须符合设计要求，锚杆孔深度误差应在030mm范围内； (4) 锚杆孔实际钻孔角度与设计角度的偏差不大于5;(5) 锚杆孔的间排距误差应不超过100mm；(6) 钻孔中的煤粉或岩粉应按作业规程要求在安装锚杆前清理干净。2. 锚杆安装应符合以下规定：(1) 锚杆安装应优先采用快速安装工艺；(2) 锚固剂使用前应进行检查，严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂，严禁随意截断锚固剂；(3) 当使用两卷以上不同型号的树脂锚固剂时，应按锚固剂凝固速度先快后慢的顺序，将锚固剂依次放入钻孔中，先将锚固剂推到孔底，再启动锚杆钻机搅拌树脂锚固剂；(4) 树脂锚固剂搅拌是锚杆安装中的关键工序。搅拌时间按不同型号和厂家要求严格控制，同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断；(5) 托板应紧贴钢带、网或巷道围岩表面，未接触部分必须楔紧、垫实；(6) 螺母应采用专门预紧设备扭力倍增器紧固，必须达到支护设计要求的预紧力矩。扭力倍增器须使用链条固定，防止滑脱掉落和反转伤人。(7) 锚杆安装必须有一定的预紧力。强力锚杆的安装力矩应为400550N.m，高强度锚杆的安装力矩应为300500N.m，玻璃钢锚杆的安装力矩不得小于40N.m；(8)锚杆托板与螺母之间应使用减摩垫圈。安装后锚杆露出螺母长度不宜超过50mm，煤岩壁较软时，外露长度可控制在80mm以内。3. 钢筋托梁、W钢带或W钢护板应尽量与巷道壁面保持良好接触。当巷道壁面不平整无法贴紧时，应采用背板材料垫实。4. 铺网应按设计要求进行，网的规格、联网方式及参数应在规程中明确规定。铺网时必须将网铺平拉紧，网片间连接牢固，联网间距不大于100mm。第23条 锚索支护质量标准1. 锚索钻孔质量标准(1) 采用锚索钻机或锚杆钻机钻孔；(2) 锚索孔深度误差应不大于100mm；(3) 锚索宜垂直于顶板或巷道轮廓线布置，实际钻孔角度与设计角度的误差不大于10；(4) 锚索间排距误差不大于100mm；2. 锚索安装质量标准(1) 安装锚索时，钢绞线应推到孔底，安装后锚索露出锚具长度不宜超过250mm；(2) 锚索搅拌树脂药卷和托板安装的技术要求同锚杆安装；(3) 锚索安装必须施加一定的预紧力，预应力按照支护设计要求进行。考虑到锚索预应力损失，22mm的强力锚索预应力应控制在250300kN，预应力损失后一般不得小于200kN；17.8的锚索预应力应控制在200250kN；(4)锚索预紧应优先使用电动或气动张拉机具，不能使用手动式张拉机具；(5) 张拉锚索时要两人协作，张拉油缸应与钢绞线保持在同一轴线上，操作人员要避开张拉缸轴线方向，以保证安全；(6) 锚索施工后，应及时对锚索进行检查，锚索预紧力的最低值不得小于设计值。发现工作载荷低于预紧力时应及时进行二次张拉；(7) 原则上不允许井下切割锚索，井下必须切割时，应履行有关审批手续，并制定安全措施。切割器使用时必须两人协作，采用专用套管将钢绞线套好，防止钢丝散落伤人。(8) 锚索钻孔中有淋水时，应采取补强措施维护顶板。(9) 锚索锚杆联合支护时，原则上锚杆锚索不同排布置，特定情况同排布置时，锚索应优先施工并预紧。六、工程质量验收及管理考核第24条 各矿（公司）建立完善巷道新支护工艺推进实施管理办法和制度，从设计方案、技术培训、措施规程、材料供应、现场管理、人员管理、效果考核等各方面建章立制。由分管副矿长（副总经理）总负责，生产技术科（部）组织落实，抽调专职技术员成立新支护工艺管理组。第25条 新支护工艺管理组专职技术员要求1. 专职技术员优先选用第一学历为本科的大学生，统一纳入矿（公司）生产技术管理岗位编制，由生产技术科（部）统一管理，岗薪待遇按队组技术员标准。矿（公司）人力资源部按各单位推荐人员数量配置定编。2. 专职技术人员原则上不允许随意调动调整，因提拔或其他岗位需求，需要变更人员或增加人员的，提交其学历、职称、专业、工作简历等基本材料，报集团公司生产技术部备案。第26条 锚杆锚索支护质量检测1. 锚网巷道支护质量检测的内容包括锚杆锚固力、锚杆扭力矩、锚索预紧力、锚杆（索）安装几何参数、锚杆（索）托板安装质量检测，组合构件和金属网安装质量检测，以及喷射混凝土的强度和喷层厚度检测。2. 锚杆锚索初始支护质量检测应在掘进工作面掌头10m范围内完成，施工单位需对检测结果记录备案，每日由技术管理人员负责落实。第27条 锚杆拉拔试验应遵守下列规定：1. 锚杆拉拔计在试验过程中必须固定牢靠，拉拔锚杆时，拉拔装置正对方附近严禁站人，安全距离不小于5m；2. 锚杆杆体直径一旦出现颈缩时，应及时卸载；3. 锚杆拉拔试验后，应及时重新拧紧螺母。如果锚杆失效，应及时补打锚杆。4. 在下列情况下，应做相应的锚杆拉拔试验：(1) 锚杆支护设计或支护材料发生变更；(2) 巷道围岩地质条件发生较大变化，如遇断层、破碎带、褶曲等地质构造；(3) 巷道顶板出现较大淋水；(4) 施工中发现锚固剂有异常；(5) 更换锚固剂厂家或调整锚固剂配方等情况。第28条 锚杆安装几何参数检测：1. 锚杆安装几何参数检测内容包括锚杆间距、排距、锚杆安装角度和锚杆外露长度；2. 锚杆安装几何参数检测范围不小于15m，检测点数不应少于3个；3. 锚杆间距和排距采用钢卷尺测量呈四边形布置的4根锚杆之间的距离；4. 锚杆安装角度采用半圆仪测量钻孔方位角；5. 锚杆外露长度采用钢板尺测量测点处一排锚杆外露长度最大值。第29条 锚杆锚固力检测要求：1. 锚杆锚固力检测采用井下锚杆拉拔试验完成，锚杆拉拔力试验要求见下表；锚杆钢号直径/mm锚固力/kNQ23518/20/2260/74/89HRB33520/22105/127HRB40020/22125/152HRB50020/22157/190 2. 锚固力检测抽样率为3%。每300根顶（帮）锚杆抽样一组（9根）进行检查。不足300根时，按300根考虑；3. 锚杆锚固力均不低于设计锚固力为合格；如有一根低于设计锚固力，应重新抽样检测，如重新检测的锚杆锚固力均不低于锚杆设计锚固力为合格，如仍有一根不合格则判定锚杆施工安装质量为不合格。必须组织有关人员研究锚杆施工质量不合格的原因，并采取相应的处理措施；第30条 锚杆预紧力矩检测要求：1. 锚杆预紧力矩检测采用力矩扳手；2. 锚杆预紧力矩检测抽样率不低于5%，每300根顶、帮锚杆抽样各一组（共15根）进行检测，不足300根时，按300根进行；3. 锚杆预紧力矩不低于设计预紧力矩时为合格。若其中一个螺母预紧力矩不合格，将其重新拧紧即可；若有2个或2个以上不合格，则判定锚杆施工安装质量为不合格，应将本班安装的所有锚杆螺母重新拧紧一遍。第31条 锚杆托板安装质量检测要求：1. 检测频度同锚杆几何参数，每个测点应以一排锚杆为一组进行检测；2. 锚杆托板安装质量检测采用实地观察和敲击法进行。第32条 锚索安装质量检测要求：1. 锚索安装间距、排距、安装角度和锚索外露长度的检测方法同锚杆；2. 锚索预紧力的检测采用性能可靠的锚索测力计或张拉设备进行。第33条 组合构件和网安装质量检测要求：网、钢带、钢筋托梁与煤巷表面紧贴程度用现场目测法检测，网、钢带、钢筋托梁与煤巷表面贴紧长度不低于70为合格，网片搭接长度用钢卷尺测量。第34条 特殊条件下支护质量检测要求：1. 锚杆锚索支护作业时，如遇复杂地段，应停止作业、分析原因，采取措施后方可施工。2. 掘进时形成的巷道超宽和超高应及时处理。可采用加长组合构件、补打锚杆（索）等方法进行。3. 复杂地段应优先选用锚杆、锚索、锚注及注浆等支护加固形式进行支护，并适当加大支护密度，必要时应采用金属支架、支柱等进行加固。4. 对失效、松动等不合格的锚杆、锚索应及时补打或紧固。5. 采用锚