锚网支护技术规范(试行)

煤巷锚网支护技术规范 煤巷锚网支护技术规范 试行 二 一六年一月 煤巷锚网支护技术规范 目目 录录 第一章 总 则 1 第二章 巷道围岩稳定性分类及地质力学评估 2 第三章 锚网支护设计 5 第四章 锚网支护材料 20 第五章 施工技术管理 22 第六章 锚网支护质量检测及矿压观测 28 第七章 维修管理规定 35 第八章 回收管理规定 38 第九章 锚网支护验收规定 41 第十章 附 则 44 第十一章 附件 45 煤巷锚网支护技术规范 0 第一章第一章 总总 则则 第一条第一条 为使 以下简称 锚网支护工程的设计符 合技术先进 经济合理 安全可靠的要求 规范施工质量管理 促进 锚网支护技术健康发展 特制定本规范 第二条第二条 本规范是在对 所属各单位应用锚网支护技术经 验总结的基础上 结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及 今后煤巷锚网支护技术的发展方向而制定的 第三条第三条 煤 半煤岩巷道的锚网支护参照本规范执行 第四条第四条 推广应用锚网支护技术时 必须坚持科学态度 依靠 科技进步 积极推广应用新技术 新工艺 新机具 新材料 第五条第五条 对使用的新型锚网支护材料及防腐锚网支护材料等 使用单位必须将有关物理 化学等技术参数报 生产管理部 经生产管理部审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用 煤巷锚网支护技术规范 1 第二章第二章 巷道巷道围围岩岩稳稳定性分定性分类类及地及地质质力学力学评评估估 第一条第一条 对巷道围岩稳定性进行分类 其目的是为巷道锚网支 护设计 施工与管理提供依据 第二条第二条 煤巷围岩稳定性分类 暂按巷道围岩稳定性指 数 围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量 两种方法进行分类 各矿可根据实际情况采用其中一种或两种进行比较后确定 在取得 丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上 进一步研究定量 分析方法 使围岩稳定性分类更具科学性 合理性和可操作性 第三条第三条 巷道围岩稳定性指数 巷道围岩开挖前所处位置的最 大垂直应力 即原岩应力 H 与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值 共分为 4 类 见表 2 1 表 2 1 巷道围岩稳定性指数 巷道稳定性稳定性指数 稳定200 2000 注 同一巷道可根据围岩变化情况分为若干类 并采取相应的支护对策 第五条第五条 地质力学评估为锚网支护设计提供依据 其内容包括 现场地质条件调查 巷道围岩力学性质测定 锚固力拉拔试验 第六条第六条 地质力学评估的具体内容见表 2 3 第七条第七条 巷道围岩力学参数是煤巷锚网支护设计的基础资料 支护设计所需的围岩力学指标必须通过实测或地质部门提供 第八条第八条 测试围岩力学性质岩样的采集 包装 测试项目 测试 方法等 应符合有关标准的规定和技术要求 表 2 3 地质力学评估的内容 序号原始资料说明与测取 1一般取 2 倍巷道宽度范围内 顶板不同岩层层数与厚度 由临近钻孔柱状图和已采工作面资料确定 2 各层节理裂隙间距 指沿结构面法线方向上的均间距 在巷道内或类似条件巷道 内测取 3岩层的分层厚度指分层厚度的均值 4岩石的单向抗压强度利用岩样测定 5煤层厚度指被巷道切割的煤层厚度 6煤层倾角由工作面地质说明书给出 或在井下直接量取 煤巷锚网支护技术规范 3 7煤层的单向抗压强度利用煤样测定 8巷道埋深地表到巷道的垂直距离 9地质构造情况描述工作面地质说明书 10水文情况描述工作面地质说明书 11煤柱宽度煤柱的实际宽度 12锚杆在顶板中的锚固力现场锚固力拉拔试验 13锚杆在煤层中的锚固力现场锚固力拉拔试验 14巷道几何形状与尺寸宜选用的几何形状是矩形 拱形 斜矩形 第九条第九条 巷道锚网支护前应作锚杆 索 锚固力拉拔试验 用于 评价巷道围岩的可锚性 锚杆 索 锚固力拉拔试验应在巷道施工现 场或井下相似围岩中进行 每次不少于 3 根锚杆 索 有下列情况 之一时必须进行锚杆 索 锚固力拉拔试验 1 初始设计之前 2 设计 变更 3 材料变更 4 围岩地质条件发生变化 煤巷锚网支护技术规范 4 第三章第三章 锚锚网支网支护设计护设计 第一条第一条 锚网支护设计之前 必须详细地收集有关地质资料 按照地质力学评估 初始设计 稳定性分析 按初选方案施工 现 场监测 信息反馈与修改 完善设计六个步骤进行 因地制宜 正确 有效地加固围岩 充分发挥围岩的自承能力 第二条第二条 根据地质力学评估结果 巷道具备锚网支护条件时 进行锚网支护初步设计 锚杆 索 支护设计必须进行方案论证 并 将论证结论编入作业规程 第三条第三条 各矿煤巷锚网支护设计方案由主管技术部门主持设计 报矿总工程师组织审批 由主管开拓掘进矿长负责实施 第四条第四条 巷道优先选用矩形断面 在特殊条件可采用拱形或微 拱形断面 在满足通风 运输 行人 管线架设 设备安装等要求的 前提下 各矿应按照煤层赋存情况及围岩稳定状况 确定巷道断面 变形预留量 并在设计中明确规定 第五条第五条 为便于现场施工和质量管理 顶板锚杆长度优先选择 2400mm 帮锚杆长度优先选择 2000mm 特殊情况下经矿技术部门 进行安全性论证后 可以 100mm 为单位适当增加或减小锚杆杆体长 度 但顶板锚杆长度不得小于 2000mm 锚杆杆体直径不小于 20mm 杆体直径与钻孔直径的孔径差应控制在 6 10mm 钻孔直径 与树脂锚固剂直径之差应为 4 8mm 锚杆间排距推荐使用 0 7m 0 8m 和 1 0m 三个层次 可灵活选择并通过锚网支护系统承载 煤巷锚网支护技术规范 5 力进行校验 滑动构造区巷道和沿顶掘进巷道锚杆间排距 可根据 实际情况调整 并通过锚网支护系统承载力进行校验 第六条第六条 煤巷锚网支护初始设计须遵循以下原则 1 支护形式选择原则 1 所有巷道严禁使用单体锚杆支护 2 顶板围岩达到中等稳定以上的巷道 必须采用锚网支护 锚 杆设计锚固方式为加长锚固 即使用 1 支 K2350 树脂锚固剂和 1 支 Z2350 树脂锚固剂 巷帮可以使用 1 卷 K2370 的锚固剂 锚索设计 锚固方式为端头锚固 即使用 1 支 K2350 树脂锚固剂和 2 支 Z2350 树脂锚固剂 遇特殊地质条件时 可根据实际情况加大锚杆 索 锚 固长度 同时遇有淋水地段时 采用快速锚固剂 必要时使用防水型 锚固剂 3 厚煤层托顶煤掘进的巷道 层厚较薄 层理 节理较发育的 复合顶板 岩体松软压力大的巷道 巷道断面大 沿空送巷 孤岛开 采的工作面两巷 构造复杂的巷道 必须采用锚梁网 锚索联合支护 并视现场情况架设防护性支架 锚杆 索 锚固方式必须为加长锚固 或全长锚固 必要时进行注浆加固 2 锚网支护参数选取原则 1 支护必须在相关理论指导下进行 安全系数不小于 1 5 2 锚杆设计锚固力不低于杆体屈服载荷 锚索设计锚固力不小 于钢绞线极限载荷的 90 直径 20mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆预紧 力矩锚固于煤体的不低于 200N m 岩体的不低于 260N m 直径 煤巷锚网支护技术规范 6 17 8mm 锚索预紧力不低于 70kN 直径 18 9mm 锚索预紧力不低于 100kN 在特殊地质条件下施工的锚索预紧力应在作业规程 措施中 明确规定 3 锚杆 索 及护表构件的强度及刚度必须匹配 使安装应力向 周围煤 岩体扩散 保证支护整体性能 4 矩形锚网支护巷道顶板两肩角锚杆必须倾斜安装 与铅垂线 夹角为 15 25 3 支护体系内锚杆 索 材料选择原则 1 锚杆 索 支护材料 属于 煤安标志 目录的产品 如锚杆 锚固剂 钢绞线的锁具 预应力锚索等必须具有 煤矿产品安全标志 证书 和出厂检验合格证 不属于 煤安标志 目录的产品 除各矿自 制产品外 如 W M 型钢带 黑色硬质网等必须具有检验合格证和 出厂检验合格证 否则 不准在井下使用 2 锚杆螺母必须采用扭矩螺母 实现快速安装 3 锚杆杆体屈服强度不小于 335Mpa 级螺纹钢 所有巷道禁 止使用右旋无纵筋锚杆和建筑螺纹钢锚杆 必须使用左旋无纵筋 KMG335 锚杆或使用更高支护强度的左旋锚杆 所有锚杆必须配 套使用扭矩螺母和减摩垫圈 4 锚杆须使用鼓形托盘 肩窝和底角锚杆采用异型托盘 尺寸 不得小于 140 140mm 厚度不得小于 10mm 锚索托盘不得小于 300 300mm 废旧 U 型钢加工的托盘长度不小于 300mm 严禁使用 25U 型钢加工托盘 厚度不得小于 10mm 托盘材质必须使用 A3 及 煤巷锚网支护技术规范 7 以上强度的钢材加工 托盘材质及尺寸可根据矿压观测结果适当调 整 锚杆托盘外形优先使用圆形 若采用矩形托盘在安装过程中应 保证托盘与钢筋梯平行 5 锚杆支护巷道顶板及两帮必须使用圆钢钢筋梯 圆钢直径不 低于 10mm 钢筋梯内径不大于 80mm 6 煤巷锚索选用 17 8mm 及以上直径规格 锚索材质必须选用 1860MPa 及以上抗拉级别 延伸率不低于 3 5 的低松弛性国标钢绞 线 7 锚网支护巷道 当顶板为煤层或较破碎岩石时 必须使用冷 拔丝编织网 钢筋网或编织成型的菱形网 黑色硬质塑料网护表 网 孔尺寸不得大于 60 60mm 菱形网铁丝和冷拔丝编织网直径不低 于 4mm 8 铁丝 钢筋网直径不低于 6mm 4 锚杆 索 支护设计和施工作业规程 两个月必须进行一次评 估 并根据评估结果和现场监测信息及时对支护形式和支护参数进 行优化和修正 5 设计锚固力的取值按下式确定 N d2 屈 4 式中 屈 杆体材料的屈服极限 MPa d 杆体直径 mm 同时 锚杆设计锚固力不低于杆体屈服载荷 锚索设计锚固力不 小于钢绞线屈服强度的 90 第七条第七条 初始设计可按以下方法进行 煤巷锚网支护技术规范 8 1 计算机数值模拟方法 其基本步骤为 1 利用地质力学评估结论的资料建立地质力学模型 2 利用地质力学模型分析巷道围岩的变形失稳类型 3 利用地质力学模型对各种可行的支护方案进行支护效果分 析比较 优选出最佳方案作为初始设计 2 理论分析和工程类比法 支护理论主要为悬吊理论 组合梁理论 自然平衡拱理论和围 岩强度强化理论 根据巷道围岩地质力学评估 分析锚网支护应适 用何种支护理论 并明确支护理论应用时的注意事项 理论分析作 为锚网支护作用的定性分析 其简化理论计算公式作为锚网支护参 数确定参考依据 支护参数应根据围岩稳定性分类及在本规范明确 的锚网支护形式和支护参数范围内选择支护方案 同时和本采区同 类型巷道的地质构造异同情况和支护参数进行对比 并详述已施工 巷道支护状况及预测拟施工巷道支护效果 有类比经验的 优先采 用工程类比法 第八条第八条 简化理论公式验算按下式进行 1 按悬吊理论 1 锚杆长度 L L L1 L2 L3 式中 L1 锚杆外露长度 m L2 软弱岩层厚度 可根据柱状图确定 m L3 锚杆伸入稳定岩层深度 一般不小于 0 5m m 煤巷锚网支护技术规范 9 2 锚固力 N 可按锚杆杆体的屈服载荷计算 N d2 屈 4 式中 屈 杆体材料的屈服极限 MPa d 杆体直径 mm 3 锚杆间排距 锚杆间距 D 1 2L 锚杆排距 L0 Nn 2K aL2 式中 n 顶板每排锚杆根数 N 每根锚杆锚固力 kN K 安全系数 取 2 3 上覆岩层平均容重 取 25kN m3 a 巷道半跨度 m 2 按自然平衡拱理论计算 1 巷道掘进后煤帮最大破坏深度 C 2 90 tan 1 10 4 h f HK C c c 式中 C 煤帮最大破坏深度 m Kc 采掘工程扰动系数 实体煤取 1 沿空取 1 5 上覆岩层平均重力密度 kN m3 H 巷道埋深 m fc 煤层硬度系数 h 巷道轮廓范围内煤夹层的厚度 m 煤体内摩擦角 煤巷锚网支护技术规范 10 2 无顶煤时巷道掘进后顶板最大破坏深度 b ny fk Ca b cos 式中 C 煤帮最大破坏深度 m fn 锚固岩层的硬度系数 a 巷道的半跨距 m 煤层倾角 ky 锚固岩层的稳定性系数 见表 3 1 3 2 表 3 1 顶板岩层完整性分级表 顶板岩层完整性节理间距 S1 m层理间距 S2 m稳定性系数 完整S1 3S2 20 95 较完整1 S1 31 S2 20 85 一般完整0 4 S1 10 3 S2 10 75 破碎0 1 S1 0 40 05 S2 0 30 65 很破碎S1 0 1S2 0 050 55 表 3 2 煤层稳定性分级表 煤体完整性稳定性系数描 述 完整0 95煤体很完整 无可见的明显节理和层理 较完整0 85煤体较完整 节理 层理较少 巷道掘出后基本不片帮和冒落 一般完整0 75煤体内有一定数量的节理 层理 巷道掘出后局部有片帮和冒落现象 破碎0 65煤体内节理 裂隙发育 巷道掘出后持续出现片帮和冒落现象 很破碎0 55煤体内节理 裂隙非常发育 巷道掘出后片帮和冒落严重 3 留顶煤时巷道掘进后顶板最大破坏深度 b cos hm fk Ca b ny 式中 C 煤帮最大破坏深度 m 煤巷锚网支护技术规范 11 fn 锚固岩层的硬度系数 a 巷道的半跨距 m 煤层倾角 ky 锚固岩层的稳定性系数 见表 3 1 3 2 m 煤层厚度 m h 巷道轮廓范围内煤夹层的厚度 m 4 巷道顶板围岩压力计算 当 C 为正值时 作用在煤帮一侧的压力 Qb为 2 90 tansin bhCQ rcb 式中 r c 岩石和煤的重力密度 kN m3 作用在顶板的压力 Qd为 abB Qd2 式中 上覆岩层的重力密度 kN m3 a 巷道半跨度 m b 顶板最大破坏深度 m B 采动影响系数 5 锚杆长度选择 顶锚杆长度 Ld sbLd 帮锚杆长度 Lb sCLb 式中 s 锚杆锚入巷道围岩破坏范围之外的深度 取 0 5m 煤巷锚网支护技术规范 12 当采用上述公式计算得到的顶帮锚杆长度大于 3 0m 顶帮锚杆 长度统一取 2 4m 6 锚杆间排距 顶锚杆间距 Dd 1 2L 顶锚杆排距 L0 Nnd KQd 式中 nd 顶板每排锚杆根数 N 每根锚杆锚固力 kN K 安全系数 取 2 3 Qd 顶板压力 kN 帮锚杆排距与顶锚杆排距相同 帮锚杆间距 Db h L0KQb N 1 式中 N 设计锚杆锚固力 MPa K 安全系数 取 2 3 L0 煤帮锚杆排距 同顶板排距 m Qb 两帮侧压值 kN h 巷道高度 m 7 顶板锚索长度 L dca LLbLL 式中 La 锚索伸入到较稳定岩层的锚固长度 m b 顶板最大破坏深度 m Lc 上托盘及锚具的厚度 取 0 1m Ld 需要外露的涨拉长度 取 0 2m 煤巷锚网支护技术规范 13 锚索长度 L 为 L 向上取整后加 0 2m 当采用上述公式计算得到的顶板锚索长度大于 10 2m 顶板锚 索长度统一取 10 2m 8 顶板锚索密度 PKQN d 式中 Pmin 锚索的设计锚固力 kN Qd 顶板岩层压力 kN K 安全系数 3 基于锚网支护极限承载能力的设计方法 受滑动地质构造影响 二 1煤层结构面极为发育 因此锚网支护 护表性能对巷道围岩控制效果影响较大 因此 根据本规范中推荐 的锚网支护技术参数确定支护方案后 可按如下步骤进行校核 1 金属网提供的极限围压计算 金属网提供的极限围压 qw为 3 max 2 2 l ydn qw 式中 n 在四根锚杆控制的围岩面积 l2中的铁丝数 d 金属网铁丝直径 mm l 锚杆间距 mm ymax 金属网受外力挤压后的极限挠度 mm 金属网铁丝的许用应力 MPa 2 锚杆提供的极限围压计算 锚杆对围岩的极限围压 qm为 煤巷锚网支护技术规范 14 lm D q t m 4 2 式中 D 锚杆直径 mm t 锚杆的抗拉强度 MPa l 锚杆间距 mm m 锚杆排距 mm 当 qm qw时 锚杆杆体强度满足要求 否则应重新选择锚杆杆 体 直至满足要求 3 金属网承受的挤压载荷计算 mbh R H Q mmc cm s K 式中 s 上覆岩层的平均容重 kN m3 H 巷道埋深 m Rcm 锚杆锚固范围内煤岩体的加权平均单轴抗压强度 MPa Kc 采掘工程扰动系数 实体煤取 1 沿空取 1 5 m 锚杆锚固范围内煤岩层的加权平均容重 kN m3 hm 锚杆长度 m m 锚杆排距 m b 巷道跨度 m 上式中 Rcm按如下方法确定 L L RR i n i cicm 1 式中 Rci 锚杆锚固范围内第 i 层岩层的单轴抗压强度 MPa 煤巷锚网支护技术规范 15 Li 锚杆锚固范围内第 i 层岩层的厚度 m L 锚杆锚固范围 m i 1 2 3 n 同理 可计算得到 m 4 锚网支护巷道顶板安全校核 锚杆支护保障巷道顶板安全 需满足下列条件 KQmbqw 式中 K 安全系数 m 锚杆排距 m b 巷道跨度 m 4 锚索补强支护设计方法 根据锚索作用机理 锚索补强支护作用可分为悬吊作用和挤压 加固作用 1 悬吊支护设计 顶板锚索长度 L dca LLbLL 式中 La 锚索伸入到较稳定岩层的锚固长度 m b 顶板最大破坏深度 m Lc 上托盘及锚具的厚度 取 0 1m Ld 需要外露的张拉长度 取 0 2m 锚索长度 L 为 L 向上取整后加 0 2m 2 挤压加固设计 煤巷锚网支护技术规范 16 m LL3 式中 Lm 锚杆长度 m 锚索长度 L 为 L 向上取整后加 0 2m 除上述支护设计方法外 各矿工程技术人员也可自行选择科学 合理的锚网支护设计方法 第九条第九条 初始设计中必须包括以下内容 1 巷道名称 位置 用途以及巷道设计断面 2 巷道锚杆 索 支护布置图 3 锚杆 索 几何参数 长度 直径 力学参数 强度 及确定依据 4 锚杆 索 布置参数 间排距 角度 及确定依据 5 锚杆 索 锚固参数 孔径 锚固长度 及确定依据 6 锚杆预紧力矩 设计锚固力 锚索预紧力 设计锚固力 7 钢带 或钢筋梯 形式 强度 规格 8 金属网形式 强度 规格 9 施工工艺方法 10 施工工艺要求及质量管理指标 11 相关安全技术措施 临时支护 控顶距 12 验证初始设计的观测与监测方案 13 预计巷道受采动影响时可能出现的问题 以及应采取的相应 措施 14 支护材料及预计支护成本 煤巷锚网支护技术规范 17 第十条第十条 初始设计要对掘进工程中可能遇到的围岩地质条件变 化提出相应的对策 第十一条第十一条 锚网支护初始设计作为掘进工作面作业规程的组成 部分和工程质量管理的依据 编入掘进工作面作业规程并经矿总工 程师主持审查 完成审批程序后生效 第十二条第十二条 按初始支护设计施工后应立即进行监测 根据监测 结果验证或修改初始设计 将修改后的支护设计补充编入掘进工作 面作业规程 并完成相应的审批程序 第十三条第十三条 初始支护设计经过验证后可作为正式设计在本巷道 或相同条件下的其他巷道中采用 也可作为初始设计在类似条件巷 道采用 第十四条第十四条 当地质条件发生较大变化时 须依据工程监测结果 和现场实际 以评估继续采用原设计的有效性或采取加强支护措施 和修改设计 第十五条第十五条 锚网支护设计中采用的锚杆支护材料 如锚固剂 杆体 托盘 螺母及钢带等构件的性能 强度与结构必须与设计锚固 力相匹配 第十六条第十六条 锚杆的锚固长度按下式计算 L0 LD12 D2 D22 式中 L0 锚固长度 mm L 树脂卷长度 mm D 钻孔半径 mm 煤巷锚网支护技术规范 18 D 树脂卷半径 mm D 锚杆半径 mm 第十七条第十七条 任何断面的锚网支护巷道 顶板两肩部的斜向锚杆 水平投影深入两帮长度不小于 200mm 同时采用异型托盘 第十八条第十八条 煤巷锚网支护的补强加固措施应优先采用锚索 煤巷锚网支护技术规范 19 第四章第四章 锚锚网支网支护护材料材料 第一条第一条 锚网支护材料中的杆体及附件 树脂锚固剂必须取得 煤安标志方可使用 出厂产品必须有合格证和产品标志 第二条第二条 树脂锚固剂必须符合 MT146 1 2011 的规定 不同厂 家 不同批次的锚固剂严禁混用 第三条第三条 各单位均须对支护材料按品种抽样 不得购买或使用 未经检验 检验不合格以及超过质量保证期的支护材料 第四条第四条 使用锚网支护材料的各单位应建立支护材料仓库 不 得露天存放 树脂锚固剂必须存放在干燥 无阳光直射的库房内 并 且要远离热源 一般要求库内温度为 4 25 第五条第五条 负责锚网支护材料的仓库管理人员必须对每一批到货 的产品名称 规格 产品编号 数量 生产日期 到货时间 生产厂家 检验报告 产品合格证 发放情况等建立台帐 进行登记 以便鉴别 生产厂家和进行质量跟踪 第六条第六条 对试验研究新型锚网支护材料 由研制单位提供技术 参数 技术可行性论证材料 报 生产管理部备案后 可在规定 的地点进行工业性试验 经业务主管部门及技术监督部门鉴定后方 可扩大到试验地点以外的现场使用 经鉴定后的定型产品纳入 锚网支护材料管理范围 第七条第七条 左旋无纵筋锚杆杆体尾部螺纹应采用滚丝工艺加工 必要时采取强化热处理措施 尾部螺纹破断力不得低于杆体破断力 非等强锚杆必须用杆体承载力最低处作为设计依据 煤巷锚网支护技术规范 20 第八条第八条 配套螺母必须选用可实现快速安装的剪切销式 阻尼 式 压片式等扭矩螺母 扭矩螺母质量应符合 Q PM014 2004 扭矩螺 母的质量标准 煤巷锚网支护技术规范 21 第五章第五章 施工技施工技术术管理管理 第一条第一条 煤巷锚网支护作业必须严格按照掘进工作面作业规程 的有关规定进行施工 第二条第二条 掘进工作面作业区域内 必须根据掘进工作面质量标 准化的要求悬挂施工牌版 以便于施工和监督检查 第三条第三条 掘进时应注意巷道成型的控制 实行预留保护层爆破 时 爆破图表必须依据煤层的硬度系数 围岩稳定性等因素科学编 制 施工过程中 应根据爆破效果及时修改爆破参数 遇构造时 应 立即更改爆破图表 使用机械化掘进时 必须在煤墙上画出距设计轮 廓线至少 100mm 的截割轮廓线 机械掘进至截割轮廓线 人工手镐 剔至巷道设计轮廓线 第四条第四条 掘进工作面的循环进尺必须依据现场条件在作业规程 中明确规定 地质条件发生明显变化时 应及时修改设计 补充措施 并调整循环进尺 第五条第五条 锚网支护巷道采用正台阶 两帮滞后平行作业法施工 巷道迎头掘出断面达到可以进行锚网支护的宽高度时 必须停止掘 进 第一时间施工顶板锚杆进行顶板支护 再进行帮部支护 巷道顶 板锚杆支护必须紧跟迎头施工 并与锚杆梁或钢带联成一体 第六条第六条 顶板锚杆 索 必须按照逐排由外向迎头顺序施工 每 排锚杆 索 必须按照由中间向两帮顺序施工 必须采用快速安装工 艺打眼 搅拌 安装 应尽可能减少顶板空锚时间 打好一个锚杆孔 及时安装紧固一根 严禁采用一次性将所有钻孔打好 再安装锚杆 煤巷锚网支护技术规范 22 索 的方法施工 第七条第七条 严禁将回收 修复后的金属锚杆 索 应用于巷道主体 支护 第八条第八条 临时支护措施应安全可靠 便于操作 临时支护紧跟 迎头 严禁空顶作业 第九条第九条 锚杆孔施工 安装应符合下列规定 1 顶板锚杆孔宜采用功率大 性能优越的锚杆钻机钻孔 f 6 的 巷道顶板 拱顶部分 锚杆孔必须采用锚杆钻机钻孔 煤 半煤巷帮 锚杆宜采用功率大 性能优越的帮锚杆机钻孔 2 钻孔前 应根据设计要求确定孔位 做好标记 3 锚杆间排距误差不超过 100mm 施工时严格控制巷道高度和 宽度 巷道超高 超宽达到 300mm 及以上时 应增加锚杆进行支护 具体要求必须在规程措施中明确规定 4 锚杆垂直于巷道的轮廓线切线或与层理面 节理面的裂隙面 垂直 最小不应小于 75 巷道两肩锚杆有设计角度的例外 5 施工锚杆孔所用的成孔钻杆长度必须等于锚杆长度 6 钻孔施工完成后 使用锚杆投孔 以验证孔深 锚杆孔深度误 差范围为 0 50mm 7 验孔后 用锚杆将锚固剂缓缓送入孔底 用手稳住锚杆以防下 滑 将锚杆外端与搅拌机具连接好后 开机对锚固剂进行搅拌 锚杆 钻机的转速先以中速为宜 严禁将气腿一下顶到位 并开足马达旋 转搅拌 气腿的推进时间应与锚固工艺规定的搅拌时间相符合 煤巷锚网支护技术规范 23 8 安装锚杆时必须推到孔底 锚杆螺母外露长度应在 10 40mm 之间 9 锚杆孔内的煤岩粉必须吹干净 不得有积水 10 由于帮锚杆孔含水或湿润对树脂锚杆的锚固效果有一定的 影响 帮锚杆孔可采用干打外喷方式施工 但必须确保外喷降尘效 果 11 托盘应紧贴钢带 网或巷道围岩表面 锚杆托盘处及周围 50mm 范围内的浮煤矸必须找掉 找平 找实 12 锚杆锚固于煤层时螺母扭矩不得低于 200N m 锚固于岩层 时螺母扭矩不得低于 260N m 锚杆扭矩力监测推荐使用 AC 型 60 300N m 扭力扳手 第十条第十条 预应力锚索部件的设计 应遵守以下规定 1 当巷道直接顶较完整时 可采用端头锚固 锚固长度应由设计 确定 必要时 通过现场拉拔试验验证 2 当巷道直接顶裂隙较发育且上部为复合顶时 宜采用加长锚 固 其锚固长度应由设计确定 第十一条第十一条 预应力锚索安装应遵照下列规定 1 锚索孔深度误差 100 0mm 2 锚索应垂直于顶板或巷道轮廓线切线布置 最小不应小于 85 巷道两肩锚索有设计角度的例外 3 锚索间排距误差不超过 150mm 4 钢绞线必须推到孔底 张拉段是锚索位于孔口外的外露部分 煤巷锚网支护技术规范 24 应在150 250mm 之间 多余部分不得私自剪掉 截断锚索应建立台 账并挂牌管理 距巷道底板小于 1 8m 时应加防护套 5 锚索施工后 必须适时对锚索进行检查 发现预紧力不足应及 时进行补偿张拉或补打 6 采用树脂锚固的锚索 其锚固位置不得选择在含水层中 7 钻孔施工完成后 使用锚索投孔 以验证孔深 8 投孔后 用锚索将锚固剂缓缓送入孔底 用手稳住锚索以防下 滑 将锚索外端与搅拌机具连接好后 开机对锚固剂进行搅拌 锚杆 钻机的转速先以中速为宜 严禁将气腿一下顶到位 并开足马达旋 转搅拌 气腿的推进时间应与锚固工艺规定的搅拌时间相符合 9 锚索安装后必须及时张拉 严禁集中张拉 胶结材料未达到设 计强度时 不得张拉锚索 第十二条第十二条 锚杆施工 2 小时内进行二次紧固 交接班之后对上 班锚杆 索 进行再次紧固 对已施工的巷道应每班查看 发现顶板 两帮有失效的锚杆应及时补打 对松动的螺母应及时紧固 第十三条第十三条 锚杆 索 安装前 应检查树脂锚固剂性状 严禁使 用过期 硬结 破裂等变质失效的锚固剂 第十四条第十四条 搅拌锚固剂时必须按以下标准掌握搅拌时间和等待 时间 1 超快速 CK 搅拌时间 10 15s 等待时间 10 30s 2 快速 K 搅拌时间 15 20s 等待时间 90 180s 3 中速 Z 搅拌时间 20 30s 等待时间 480s 煤巷锚网支护技术规范 25 第十五条第十五条 安装锚杆 索 时 必须严格按照设计要求的顺序和 数量在锚杆 索 孔中放置锚固剂 安装顶板锚杆 索 时 严禁使用 煤电钻或风煤钻搅拌树脂药卷 第十六条第十六条 井下运输 存放树脂锚固剂应注意避免受压 受折 受热 水泡 第十七条第十七条 发现断锚杆 索 或托板穿孔等原因造成锚杆 索 失 效的必须及时补打 并分析原因 确定是否要改变锚网支护规格以 提高支护强度 第十八条第十八条 对于断层破碎带 煤层松软区 地质构造变化带 地 应力异常区 动压影响区等围岩支护条件复杂地区 必须采取加密 锚杆 全长锚固 锚索锚固 点柱及架棚等强化支护措施 第十九条第十九条 在锚网支护作业时 如遇放煤炮 顶底板及两帮移 近量显著增加 底板出现较大底鼓 顶板出现较大淋水或淋水加大 突发性片帮掉渣 巷道不易成型 钻眼速度异常等情况时 应立即停 止作业 及时在该区域进行锚杆抗拔力试验 以确定锚固剂对该区 域的适应性 并根据试验情况采取加强支护措施后方可继续作业 第二十条第二十条 网的规格 联网方式必须在规程措施中明确规定 铺网搭接长度不得小于 100mm 并用铁丝双排扣联接 且将网拉紧 压实 紧贴巷道围岩表面 联接材料应用 14 以上双股铁丝扭接连网 联接点间距不大于 200mm 严禁对接 有条件用锚杆 索 托盘压网 的必须采用锚杆 索 托盘压网 第二十一条第二十一条 铺网时 禁止卸掉第一排锚杆托盘重新压网 避 煤巷锚网支护技术规范 26 免二次支护现象 第二十二条第二十二条 煤巷锚网支护巷道两帮原则上不允许使用木垫板 如确需使用木垫板 其规格尺寸及材质应满足 不小于 200 200 30mm 长 宽 厚 的柳木或其它硬杂木 第二十三条第二十三条 任何煤巷作业地点 不得使用作为永久支护的锚 杆 索 钢带 金属网起吊设备或其它重物 第二十四条第二十四条 锚网支护坚持 掉到哪里 锚到哪里 的原则 不得 背顶 背帮 局部掉顶 片帮时 宜优先采用锚杆进行支护 第二十五条第二十五条 锚网支护作业场所 必须有 10 米巷道的备用棚及 相应的支护材料 以备改变支护方式和抢险之用 第二十六条第二十六条 支护材料必须码放整齐 并挂牌管理 严禁使用被 油渍 淤泥污染及变质 变形的锚杆 索 支护材料 第二十七条第二十七条 掘进工作面必须有可靠的风水管路和通讯电话 风水管路终端安装压力表 水压不小于 2MPa 钻机工作时 终端风 压符合钻机额定工作风压要求 确保锚杆钻机正常工作 通讯电话确 保遇到突发状况时 及时和外界联系 第二十八条第二十八条 在锚网支护巷道打顺层钻孔等破网作业时 要尽 量减少对锚网支护体系的破坏 施工结束后必须及时将破坏的网重 新连成一个整体 并将网后填实 煤巷锚网支护技术规范 27 第六章第六章 锚锚网支网支护质护质量量检测检测及及矿压观测矿压观测 第一条第一条 锚网支护的锚固质量应按规定进行检测 具体要求如 下 1 锚杆和锚索抗拔力分别使用锚杆拉拔计和气动锚索张拉机进 行检测 2 检测锚固力应做拉拔试验 巷道每进 30 50 米或每 300 根 含 300 根以下 抽查一组 每组不少于 3 根 其中顶板 1 根 帮 2 根 同 时抽查一组锚索 每组不少于 2 根 拉拔加载至设计锚固力的 90 并建立有关参数记录台帐 3 拉拔加载至设计锚固力的 90 时 每组发现有一根不合格 再 抽查一组 如仍不合格 由主管矿长组织分析查找原因 及时采取处 理措施 4 做锚固力拉拔试验时 应遵守如下规定 1 试验地点周围环境必须清理干净 保证人员安全躲避 2 拉拔装置下方严禁人员行走或站立 3 拉拔装置应固定牢靠 4 做拉拔力试验时要设专人监护顶板 发现问题及时停止操作 进行处理 保证操作安全可靠 5 杆体出现颈缩时 应停止拉拔 立即卸载 6 拉拔计必须定期校验 仪器误差不得大于 10 7 试验后的锚杆螺母要及时紧固 试验不合格的锚杆必须及时 补打 煤巷锚网支护技术规范 28 5 巷道每掘进 30 50m 或每 300 根 含 300 根以下 由矿井技术 主管部门用扭力扳手对锚杆抽检一组 不少于 10 个螺母 顶板 6 个 帮 4 个 下同 螺母的扭矩情况 称一次抽检 若只有 1 个不合格 将 其拧紧 若有 2 个不合格 再抽查一组 称二次抽查 不少于 10 个螺 母 若一次抽查有 3 个螺母扭矩不合格或二次抽查有 2 个不合格 必须由矿有关领导和部门组织调查分析原因 并采取相应措施 将 该段范围内所有螺母进行再次紧固 达到设计要求 第二条第二条 开拓掘进队技术负责人对当天汇总的监测数据要及时 处理分析 发现异常时 需将异常现象以及原因 危害和对策建议向 矿技术管理部门及总工程师汇报 由总工程师主持分析 根据分析 结果提出措施和对策并组织落实 第三条第三条 所有采用锚网支护的巷道都应进行监测 监测方案由 业务管理部门负责制定 由开拓掘进施工单位负责按技术要求实施 业务管理部门应就日常监测的仪器安装步骤 技术要求 测读方法 等对施工单位有关人员进行必要的培训 第四条第四条 煤巷锚网支护监测其目的主要是 及时发现异常 确保 安全施工 为评估支护效果提供依据 监测内容的选择必须充分考虑 到以下几个方面 1 巷道围岩的运动状况 从监测数据直接判断围岩 是否稳定 2 锚杆 索 的工作状态 判断锚网支护参数是否合理 3 便 于观测 易于现场测取 第五条第五条 监测方案与实施办法必须编入巷道作业规程 第六条第六条 矿压观测主要内容 采用顶板离层仪监测顶板变形 顶 煤巷锚网支护技术规范 29 板离层情况 采用测力锚杆或其他测力仪器监测锚杆受力工况 采 用十字测点法监测顶板下沉量 下沉速度 底鼓量及两帮位移量 利 用经纬仪观测顶板绝对下沉量和底板绝对底鼓量等 第七条第七条 矿压观测频率 距掘进迎头 50m 和回采工作面 100m 内每天观测 1 次 若期间无明显变化可设为每周 1 2 次 距掘进工 作面 50m 以外 每周不少于 1 次 如遇特殊情况 可适当增加观测次 数 观测周期为 从该巷道开始掘进到该巷道服务结束 第八条第八条 监测仪器应按规定间隔 及时紧跟掘进工作面安装 遇 岩石需爆破的巷道除外 以便监测顶板活动的全过程 监测仪器应 安装在巷宽的中部和巷帮的中部 并挂牌管理 第九条第九条 作为指导性原则 监测仪器的最大安装间隔为 围岩中 等稳定及以上巷道 50m 其他类型巷道视围岩条件间隔 30 50m 断 层及围岩破碎带 顶板淋水 应力集中区 交岔点等特殊条件下的巷 道必须安设监测仪器 第十条第十条 除非设计或观测大纲中另有专门规定 顶板离层指示 仪下部测点应与顶锚杆 索 上端处在同一高度 上部测点应处在锚 杆 索 上方稳定岩层内 300 500mm 无稳定岩层时 上部测点在顶 板中的深度一般不低于巷道跨度的 1 5 倍 第十一条第十一条 根据规定观测频率记录观测数据 将观测数据制成 直观的曲线图表 便于了解顶板离层 围岩变形变化速率 在变化趋 于稳定之前 将最大数据与安全阀值对比 最终确定巷道是否安全 及时采取对应措施 煤巷锚网支护技术规范 30 第十二条第十二条 锚杆 索 受力观测要求 具体要求如下 1 采用测力锚杆监测锚杆杆体受力 采用锚杆 索 测力计监测 端锚锚杆 索 托锚力 2 锚杆 索 受力监测仪器应在巷道施工过程中安设 3 观测断面上的测力锚杆或锚杆 索 测力计的数量及位置与支 护设计方案一致 以全面了解锚杆 索 受力状况 评判支护设计是 否满足要求 4 每个测站的每根测力锚杆或锚杆 索 测力计都应有专门的编 号 5 及时处理 分析监测数据 并进行信息反馈 分析判断锚杆 索 支护参数是否合理 需要修正时 提出修正意见 并提交支护设 计变更说明 掘进作业规程应作相应修改 审批通过后在井下实施 并继续跟踪监测 第十三条第十三条 围岩变形数据分析 根据锚杆 索 力学性能测试数据 目前顶板使用的 2 4m 左旋无 纵筋螺纹钢锚杆自由段长度约 1650mm 最大力伸长率按 17 1 考 虑 则最大力下锚杆杆体伸长量约 282mm 断后伸长率按 30 考虑 则断后伸长量约 495mm 国标 1 7 股低松弛度钢绞线最大力伸长率 国标值要求 3 5 按 3 5 考虑 则常用 17 8 6200mm 最大力下 锚索伸长量约 189mm 据此 将 180mm 280mm 和 495mm 作为三个安全阈值 第十四条第十四条 顶板下沉量数据分析 顶板一般锚杆索联合支护 煤巷锚网支护技术规范 31 顶板下沉量 S 180mm 时处于安全范围 顶板下沉量 180 S 280mm 时进入预警状态 需及时补打锚索进行加固 顶板下 沉量 280 S 495mm 时 需修改支护设计 加大锚杆 索 直径或提 高锚杆 索 杆体强度的措施 同时缩小锚杆 索 间排距 提高支护 密度 顶板下沉量 495mm 巷道处于失稳状态 对该巷道进行维护 之后 方可允许人员进入 第十五条第十五条 两帮收敛量数据分析 帮部一般无锚索 两帮收敛量 S 180mm 时处于安全范围 两帮收敛量 180 S 280mm 时进入预警状态 对变形量处于该范围的帮部补打 锚杆进行加固 两帮收敛量 280 S 495mm 时 需修改支护设计 加 大锚杆直径或提高锚杆杆体强度的措施 同时缩小锚杆间排距 提 高支护密度 两帮收敛量 495mm 巷道处于失稳状态 对该巷道进 行维护之后 方可允许人员进入 第十六条第十六条 锚杆 索 受力分析 根据锚杆力学性能测试情况 从实测杆体最大力 锚固力 锚杆 托盘承载力中取最小值 确定锚杆 索 受力是否在安全范围之内 1 锚杆测力计读数分析 国家金属制品质量监督检验中心对 2 4m 左旋无纵筋螺纹钢锚 杆 KMG335 性能测试如下 锚杆托盘承载力 国标值 136kN 实测值 167kN 170kN 168kN 锚固力 国标值 126kN 实测值 159kN 161kN 160kN 实测杆体最大力平均值 F 177 5kN 煤巷锚网支护技术规范 32 通过以上数据分析 参考锚固力 国标值 126kN 将 120 kN 作 为锚杆支护体系安全阀值 因此当锚杆测力计读数小于 120kN 时 锚杆支护体系在安全范围之内 当锚杆测力计读数大于 120kN 时 锚杆支护体系将面临失稳破坏 需要修改支护设计 缩小锚杆间排 距 同时 对锚杆受力较大地段采取补打锚索补强措施 2 锚索测力计读数分析 国家金属制品质量监督检验中心对 17 8mm1860MPa 级别锚 索性能测试如下 锚索最大力 国标值 355kN 391kN 之间 实测值 360kN 358kN 358kN 抗拔力 国标值 399 kN 实测值 468kN 473kN 464kN 托盘承载力 国标值 570kN 实测值 594kN 599kN 591kN 从以上数据可以看出 参考锚索最大力 国标值 355kN 将 350kN 作为 17 8mm1860MPa 级别锚索的安全阀值 当锚索测力计读数小于 350kN 时 锚索支护体系在安全范围之 内 当锚索测力计读数大于 350kN 时 锚索支护体系将面临失稳破 坏 需要修改支护设计 缩小锚索间排距 或者加大锚索直径 选取 高强度锚索 第十七条第十七条 支护设计常规修改意见 1 顶锚杆 索 锚固区内存在问题时 1 减小顶板锚杆 索 间排 距 2 加大顶板锚杆 索 的强度 采用更优的材质 3 增加顶板锚杆 索 粘结段长度 提高锚杆 索 粘结力 煤巷锚网支护技术规范 33 2 顶锚杆 索 锚固区外存在问题时 1 加大顶板锚杆 索 长度 2 加强两帮锚杆 索 支护 两帮增打锚杆 索 或在两帮和底角注 浆 3 顶板补打锚索 3 两帮存在问题时 1 加大两帮锚杆 索 的长度 2 减小两帮锚 杆 索 间排距 3 加大两帮锚杆 索 的强度 采用更优的材质 4 增 加两帮粘结段长度 提高锚杆 索 粘结力 5 在两帮和底角注浆 上述各项中的 加强支护措施 可以采用一种或同时采用多种 第十八条第十八条 初始设计修改后 按修改后的设计进行施工 在施 工中 继续进行现场监测 并根据监测反馈信息重新确定修改后的 设计是否满足支护要求 如达不到要求 应继续进行修改设计 使之 不断趋于完善 煤巷锚网支护技术规范 34 第七章第七章 维维修管理修管理规规定定 第一条第一条 现场勘察 收集资料 由工程技术人员组织对需要维修 的巷道首先进行现场勘察 收集巷道失修的长度 高度 宽度 围岩 变形状况 矿压显现 巷道围岩岩性等资料 并绘制素描图 查阅相 关技术资料 了解维修地点隐蔽工程 第二条第二条 编制维修设计和施工安全技术措施 根据现场收集的 资料编制巷道维修设计和施工安全技术措施 巷道维修设计和施工 安全技术措施必须包括以下内容 1 概况 巷道名称 用途 原支护形式 所处煤 岩 层位置 围岩 特性 坡度 失修程度和范围 断面 通风瓦斯及周边矿压影响情况 等 2 维修巷道锚网支护参数和质量要求 3 维修施工工艺和施工方法 4 安全技术措施 5 重要施工地点要编制应急预案 安全技术措施由矿总工程师组织有关部门会审 批准 由队技 术员向职工进行贯彻学习 必须有贯彻签字学习记录 第三条第三条 严格巷修技术档案管理 建立巷道维修分月台帐 记 录清楚维修巷道名称 支护形式 维修长度 隐蔽工程 维修时间 维修位置等 并标注在专用平面图上 隐蔽工程要有素描图 以备资 料查询 第四条第四条 锚网支护段处于断层破碎带 老空 过巷等地质条件 煤巷锚网支护技术规范 35 复杂以及工程量较大的煤 岩 巷刷大断面时 必须编制单项技术措 施并对锚杆进行可锚性试验 第五条第五条 施工地点应在醒目位置悬挂施工牌板 内容包括巷道 断面图 锚杆索布置图 避灾路线图 正规循环作业图 需要爆破地 点还需悬挂炮眼布置图 或截割轨迹图 爆破说明书 第六条第六条 严格执行 敲帮问顶 制度 并贯穿施工的全过程 处理 网兜或架设临时支护 人员都必须在支护完整牢固处工作 严禁空 顶作业 第七条第七条 严格落实维修注水工作 提前 3 天对维修巷道进行 2 3 遍注水 超前注水距离保持在 30m 以上 并保证巷道顶部注水 达到煤体湿润效果 第八条第八条 巷道维修必须坚持由外向里 先顶后帮的原则 逐步 推进 在有两个安全出口的同一条巷道内 最多允许两个作业场相 向进行维修作业 两个作业场之间的距离不得小于 10 米 作业期间 中间不准任何人进入 正在生产的采煤工作面上 下副巷同时维修场 不得超过 2 个 倾斜巷道严禁上 下段同时维修作业 掘进巷道维修 时 迎头必须停止施工 维修点以里严禁任何人进入 第九条第九条 维修地点顶板破碎 易冒落时 必须采取短掘短支 缩 小控顶距 第十条第十条 维修作业时 必须采取可靠的措施 对电缆 管线 设 备 水沟进行保护 第十一条第十一条 维修作业地点有可靠的风水管路和通讯电话 风水 煤巷锚网支护技术规范 36 管路终端安装压力表 水压不小于 2MPa 钻机工作时 终端风压符 合钻机额定工作风压要求 确保锚杆钻机正常工作 通讯电话确保遇 到突发状况时 及时和外界联系 第十二条第十二条 维修作业地点必须存放一定数量的预防冒顶支护材 料 倾斜巷道存放的材料应设置挡板 防止物料下滑 巷道内的积水 淤泥 浮煤 废旧锚网支护材料等杂物清理干净 备用锚网支护材料 码放整齐 保持巷道畅通 第十三条第十三条 维修巷道时 应加强支护 必须先采取临时支护措 施 先支后修 防止冒顶伤人或堵人 作业期间 严禁人员进入施工 地点以里巷道 非施工操作人员不得在作业地点下方逗留 第十四条第十四条 对部分压力大 冒落区 跨度大 丁字口 十字口的 巷道维修时 要采用补打锚索 加密锚杆 打设点柱等加强支护 并 安装顶板离层仪 锚杆 索 测力计等 及时收集监控数据 判断支护 参数的合理性 确保施工安全 第十五条第十五条 维修过的巷道必须符合规定要求 帮顶规整 底板 平直 网片托盘紧贴煤壁 锚杆外露长度符合要求 第十六条第十六条 由于维修导致外露过长的原支护锚杆 索 必须采 取安全防护措施 防止锚杆 索 外露端伤人 对于部分外露长度影响 运输 行人的废旧锚杆索 可采取折弯或者截断的措施 第十七条第十七条 锚网支护维修巷道的质量必须按照掘进锚网支护巷 道质量标准管理和验收 煤巷锚网支护技术规范 37 第八章第八章 回收管理回收管理规规定定 第一条第一条 顶板安全评价 每月由矿总工程师负责组织相关单位 和人员对下月回收巷道进行顶板安全评价 并经