提高锚网支护施工内在质量的措施及管理办法.doc

冀中能源邯矿集团聚隆矿业有限公司提高锚网支护施工内在质量的措施及管理办法2017年4月1日前 言锚网支护技术主要是在巷道围岩内安装杆状锚栓体系，也就是安装所谓的锚杆（锚索）、梯子梁及钢筋网片等，在巷道锚杆（锚索）支护范围内形成支护圈，从而改变巷道的围岩性质，对巷道巷道起到加固作用，进而达到支护巷道的目的。锚网支护相对架棚支护等被动支护方式的施工要点就是“及时、主动”，锚网支护具有对巷道围岩破坏性小，支护强度大，巷道返修率低等优点，是集团公司乃至整个行业大力推广的巷道支护技术。为进一步提高我公司锚网支护内在质量，确保掘进、维修工程质量验收规范化、制度化，实现综合管理的动态达标，以达到“以质量保安全，以质量促效益”的目的，特制定本施工措施及管理办法。第一部分 提高锚网支护施工内在质量的措施第一节 控制钻孔施工的质量 钻孔的施工质量是锚杆、锚索内在支护质量的基础。一、钻孔深度的控制1、以控制锚索外漏长度八项原则为指导，严格控制打眼深度，能取整的尽可能取整，不能取整的必须使用短节钻杆。如煤巷施工过程中，顶短锚索孔深设计为3960mm，锚索初始外漏长度为120mm，附件累加厚度为96mm，钻尾、钻头加减值为-40mm，打钻时配套使用4根1m的19mm的钻杆。主要控制方法全部钻杆打完即可满足要求，如需使用短钻杆，短节必须使用在第一节处，然后钻杆末端直接顶到钻机头处，严禁凭经验控制钻孔深度。2、现场悬挂的锚索外露长度牌板必须按照集团公司的规定依次明确标出锚索的位置、直径、钻孔的深度、附件累加厚度、锚索的初始外漏长度、锚索长度的优化值、锚索的长度、整套钻杆的长度、钻头钻尾的加减值、最终外漏目标值等具体参数。（具体参数详见附件1）二、钻孔孔径及角度的控制1、首先选用合理的钻杆及钻头，打孔时，要控制好钻机和钻杆角度，防止钻杆受剪切方向的力，严禁使用钻杆在打孔时有明显左右摆动现象，从而控制好孔径。2、控制好顶锚杆、顶锚索钻孔的角度，每根顶锚杆、顶锚索打设时要调整固定好锚杆机的位置，锚杆、锚索布置方向应尽量与巷道轮廓线（或岩层主要层理面）垂直，其夹角不小于75，严禁在不移动锚杆机的情况下仅靠摆动机头多次打设。三、打钻施工空间的控制1、放炮出煤后迎头高度不小于2.4 m时（锚杆机最低高度为1.2m、组合钻杆单根长度1m，预留0.2m操作空间），及时支护顶板及两帮上部。待爆落的煤矸外运清头，两帮暴露后立即补齐帮锚杆（锚索）。四、风压的控制风、水压力要满足打钻、预紧、张拉锚杆、锚索的需要，我矿要求风压不小于0.6Mp，风量不低于20 m3/min，水压不小于2Mp。在掘进工作面，距迎头4080m处应安装风表、水表，压力表安装在特制短节管路上，每循环（40m）前移一次。压力表前方应使用铁板将压力表保护起来，防止损坏。五、保证钻孔清洁打锚杆、锚索钻孔到位后，必须通过钻具内的高压风将孔内岩粉或煤粉吹干净，保证锚固剂与钻孔孔壁的紧密粘合。第二节 控制锚固长度锚杆（索）锚固长度，决定了锚杆（索）杆体的受力状态，是提升锚杆（索）锚固力的关键所在。一、三径匹配根据行业有关规定和我公司实际工作经验，树脂锚固剂直径是比钻孔直径小46mm，钻孔直径比锚杆（索）杆体直径大610mm。具体使用参数如下：锚杆（索）类型钻孔直径（mm）锚杆（索）直径（mm）树脂锚固剂直径（mm）顶锚杆282023帮锚杆281823锚索2817.823二、锚固长度锚杆、锚索锚固使用快速、中速两种混合树脂锚固剂，分别为MSZ2360和MSK2360。其中“MS”指树脂锚杆（索）锚固剂，“Z”指中速，“K”指快速，“23”指锚固剂直径为23mm，“60”指锚固剂长度为60mm。型号特性凝胶时间（S）搅拌时间（S）等待时间（S）颜色标识K快速4190203590180蓝Z中速911802035480白通过工程类比法及锚固力计算、对树脂锚固剂使用数量做出以下规定：锚杆（索）类型MSZ2360数量MSK2360数量备注顶锚杆11先放MSK2360树脂锚固剂，后放MSZ2360树脂锚固剂。帮锚杆11顶锚索21帮锚索11我公司所有锚杆使用两根树脂药卷，锚固长度不小于1m,顶锚索使用三根树脂药卷，锚固长度不小于1.5m,帮锚索使用两根树脂药卷，锚固长度不小于1m，通过理论计算及实践应用，锚固剂的锚固长度可满足支护的需要。为防止使用相同性质树脂锚固剂时最顶端一卷树脂锚固剂不能搅拌均匀，我公司将顶端锚固剂设置为快速，其余为中速。三、现场控制1、向锚杆（索）孔内放置锚固剂前，必须使用预注锚杆（索）法测试孔深，孔深合格方可放置锚固剂。2、放置锚固剂时，使用锚杆（索）将锚固剂逐根缓慢推至孔底，并捣实，并根据锚杆（索）外露长度与锚固剂总长度的差距，估算锚固剂是否到达孔底。锚固剂未到孔底严禁锚固，必须将其推至孔底方可锚固。若锚固剂卡在孔中无法继续推进，则用14#铅丝弯钩将其钩出，重新套孔放置，若锚固剂钩不出来，则将其废弃，重新打孔。3、锚固剂必须按规定足量使用，严禁偷工减料。施工区队必须建立支护材料使用台账，每班领用锚固剂数量必须予以登记，下班后将未使用的及时交回。验收员根据本班锚杆（索）施工数量计算锚固剂应使用数量，并与实际使用数量对应，防止施工人员在施工过程中少使用锚固剂。（管理制度见附件2）第三节 控制围岩（煤）受力面强度围岩（煤）受力面强度的控制，对锚网支护效果起重要的作用，是巷道整体工程质量和后期维护的重要组成部分。平整、抗压强度高、受力均匀的围岩（煤）受力面，有利于锚固力的传递，可以更大程度上发挥支护体整体的支护效果。一、岩巷控制措施1、优化巷道断面形状拱形巷道相对于矩形或梯形巷道有着受力更均匀、更耐压的特点，能有效减少顶板变形和上帮片帮。同时，岩巷施工拱形巷道相对出货量少，巷道断面利用率高。岩巷掘进必须设计为拱形断面。2、控制巷道断面成型岩巷施工时必须采取光面爆破的方式破岩。生产技术科根据岩性设计出合理的爆破图表，班组长要按照测量部门给定的中、腰线，根据爆破图表在迎头放线抡尺，标定炮眼眼位。炮眼打设后，班组长要用炮棍对炮眼进行逐个验收，合格的炮眼方可装药，以此来提高周边眼眼痕率，保证爆破后巷道成型规整，保持围岩稳定。3、采用初喷方式保持巷壁表面平整所有岩巷掘进或维修工程，在破岩后必须进行初次喷浆，喷浆厚度为100mm，喷层表面平整，平整度偏差不超过50mm。若光爆成型差，或维修处松散岩快清理干净后局部不平整，要按施工断面初喷成型，保持巷壁表面平整，提高巷道抗压能力。初喷后，方可按支护设计打设锚杆及锚索。二、煤（半煤岩）巷控制措施1、优化巷道断面形状煤巷掘进时，若煤体硬度较高，且顶板倾角较大时，巷道断面可设计为拱形巷道，两帮顶角托顶煤支护。煤层酥软时使用矩形或梯形断面。2、控制巷道断面成型在设计爆破图表时，必须预留出顶板及两帮安全间隙，确保爆破后造成的围岩松散煤体在巷道规格范围之内。爆破后，使用手镐和风镐将松散煤体全部刷落，将巷道扩至设计规格。3、煤（岩）体松软的掘进头，仅施工掏槽眼和底眼，装药量根据现场情况适当减少，单次爆破进度缩减至一架支护的距离。维修处严禁爆破。4、煤（岩）面酥软时，在铁网后配套使用白色塑料网，以防止破碎的煤（岩）从铁网网格中流出。白色塑料网后方可使用木托盘垫起，木托盘最多可以使用1个。三、配套附件的使用巷道顶板通过梯子梁将顶支护锚杆、锚索联成垂直于巷道走向的一条线，起到防止顶板断裂的效果。岩体或煤体表面通过盘条网联成一整体，盘条网选用5.5mm的盘条焊接而成，网格直径为100mm，网片长为1200mm、宽为900mm，网与网之间搭接为100mm，搭接处弯钩联接，弯钩不少于1.5周。第四节 控制锚杆（索）预紧力锚杆（索）的预紧力代表着锚网支护施工要点中的“主动”，是锚杆（索）对巷道围岩（煤）的支护作用的直观体现，决定着巷道围岩（煤）的支护效果。预紧力越大，对围岩初期的主动控制力就越大，限制围岩变形的能力就越强。一、一般规定根据煤矿锚网支护规范结合我矿实际经验，对锚杆预紧力、锚索张拉力要求做如下规定：20mm顶锚杆预紧力不小于200N.m，18mm帮锚杆预紧力不小于150N.m，顶锚索张拉力不小于32.5Mp，帮锚索张拉力不小于20Mp。（张拉泵压力与压强的换算关系见附件3）二、机具的选择顶锚杆、顶锚索打设均采用MQT-130/3.0(3.5)系列气动锚杆钻机，帮锚杆、帮锚索打设采用ZQS-50/1.9S气动手持式钻机，锚索张拉采用MQ18 250/63矿用张拉机具，岩巷打眼采用YT29A/7655气体凿岩机，以上机具额定压力均为0.5Mp，所以矿井不小于0.6Mp的供风压力可满足风动工具的需要。（机具检修及管理制度见附件4）三、树脂药卷的型号及数量选用MSZ2360和MSK2360中速、快速两种树脂药卷混合使用，顶锚索采用三根树脂药卷、帮锚索及锚杆采用两根树脂药卷锚固，可满足锚杆、锚索预紧力的要求。四、现场控制根据聚隆公司安全管理制度汇编中关于施工质量验收的相关规定，施工区队要建立本单位锚杆预紧力和锚索张拉力的检查验收制度，保证施工过程中，验收员要对每班打设的锚杆、锚索及迎头5m范围内所有锚杆、锚索使用扭矩扳手逐根检查，对每班打设的锚索使用张拉泵逐根张拉，按规定填写当班锚网支护管理表格（见附件5），对不合格的锚杆（索）要及时补打，并结合班组长分析不合格原因，上报区队技术人员总结、归档。第五节 控制预紧力施加时间围岩（煤）自开挖瞬间开始，就在不停地发生变化，变化时间越差，围岩（煤）强度越低，且变化不可逆，所以，控制预紧力的施加时间，就变成了保护围岩（煤）强度的重要措施。预紧力施加时间越短，围岩（煤）破坏越小，强度越高，反之亦然。凝胶时间指锚固剂自树脂胶泥与固化剂开始搅拌接触时起，至胶泥变稠，温度开始上升的时间。该时间内，需保证锚杆（锚索）杆体的稳定，尤其是顶部，需支撑起杆体，防止因杆体自重而导致锚固效果差。搅拌时间指充分搅拌两种胶液所需时间，搅拌时间过短会导致搅拌不均匀或杆体没有伸入到孔底，搅拌时间过长会导致锚固剂的失效。等待时间为锚固剂自开始搅拌起至达到锚固力最大值时的时间。根据树脂药卷性能参数及现场操作经验，搅拌顶、帮锚杆采用两根树脂锚固剂，要求搅拌2035S,等待时间3Min后即可预紧螺母。搅拌顶锚索采用三根树脂锚固剂，搅拌帮锚索采用两根树脂锚固剂，搅拌时间为2035S，待3Min以后即可张拉锚索,5 Min以内要求张紧结束。每打一个锚杆（锚索）孔，必须及时安装锚杆（锚索），严禁采用一次性将所有钻孔打好，再一次性安装锚杆（锚索）的方法施工。每安装一根锚杆（锚索），必须及时预紧，严禁批量预紧。第六节 控制支护体系锚固力一、预紧力、张拉力二次预紧的控制1、巷道掘进、维修放炮后，一小时内将迎头三架内所有锚杆（锚索）进行二次预紧、张拉，必要时要补打锚杆（锚索）。2、每班交接班时，应对迎头5m范围内所有锚杆（锚索）进行重复预紧、张拉。3、现场使用铁棒敲击或目测观测出锚杆或锚索托盘与接触面松动的需进行二次预紧。二、顶、帮支护的控制顶板支护锚杆、锚索必须及时打设，加固长锚索距迎头距离不得超过2.4m。放炮前，最上两排帮锚索（锚杆）必须跟头打设，其余帮锚杆、锚索允许滞后3排。待爆落的煤矸外运清头，迎头两帮暴露完全后立即补齐帮锚杆、锚索。三、锚注一体化煤巷掘进可能的话，尽可能实施锚注一体化技术，通过对帮锚索注水泥浆液，起到全程锚固的作用，达到巷道支护强度的目的。四、保护措施1、严格按爆破图表操作，尤其控制好炮眼角度，放炮采用一次全断面爆破，减少放炮崩坏锚索外漏部分及钢筋网片。2、为防止锚索外露部分被崩开，可在锚索外露部分加25*300mm胶管保护套并固定到顶板盘条网上，从而可减少爆破冲击波对外露锚索的冲击力，达到保护锚索外露部分的作用。3、崩坏的盘条网必须及时补联。第二部分 提高锚网支护施工内在质量的管理办法一、成立领导小组，明确分工及职责组 长：赵海科（生产副总经理） 王春海（总工程师）副组长：王素军（生产副总） 于晓伟（技术副总）成 员：赵海芳 邱兴堂 陈 浩 张 伟 江海兵 王刘洋 赵文祥 及各区队技术员、验收员领导小组下设日常管理办公室，办公室设在生产技术科，王素军兼办公室主任。1、组长负责全面协调、管理工作。2、副组长负责日常检查和监督工作。3、生产技术科：编制并完善巷道设计，参与材料验收，参与锚网支护质量验收，不断优化支护参数和支护工艺。4、安全科：主要负责监督现场施工，组织不定期抽查及每周检查，将检查存在问题及时下发到相关单位，并督促整改，并管理好各地区施工档案。5、制修厂及机电科：主要负责提供施工机具及后续的维修、保养，其次是锚索、梯子梁和托盘的自制加工。6、物资管理科：负责提供合格支护材料、施工工具。7、各生产区队：严格执行巷道设计和施工作业规程和安全技术措施，抓好锚网施工质量，并将现场施工情况随时反馈给生产技术科，同时建立好各施工地区施工档案。二、提高锚网质量的施工程序1、先设计，后施工。井下所有掘进工作面施工前，先有生产技术科依据施工区域地质资料，做出巷道布置设计；依据巷道用途、矿压情况确定巷道断面、支护参数，并以技术通知单的形式发放到施工区队。2、施工区队按设计编制作业规程或安全技术措施，施工期间必须按设计进行施工。巷道断面、支护方式、操作方法严格按规程、措施及操作规程施工，现场情况发生变化，需要增加支护强度，施工区队可现场加大支护强度，事后必须向生产技术科及相关领导汇报并补充措施，施工区队不得随意私自降低支护强度而改变锚网布置方式。3、开始掘进放炮前，顶板及帮锚杆、梯子梁锚索必须跟头，顶板加固长锚索距迎头不超过2.4m。4、放炮后出货期间，具备条件时必须及时锚顶、锚帮。施工按照由外向里，先顶板，后两帮，先中间，后两侧的顺序进行。打一个孔，安装一个，预紧一个，达到规定值，严禁多打孔，最后安装锚杆、锚索。5、锚杆、锚索按规定要求进行二次预紧。三、锚网支护内在质量检查、监测及考核1、施工单位负有主体责任（1）锚杆（锚索）施工人员施工完锚索孔后，采用预注锚杆（锚索）测试孔深，验收孔深及孔的角度。锚杆（锚索）安装预紧（张拉）完毕后，检查预紧力（张拉力），检查锚杆（锚索）外露长度，对不合格的做出标记；每班作业结束后，验收员逐根验收本班打设锚杆（锚索），并对锚杆（锚索）按排列编号管理，不合格的不予编号，并对号记录、建档（记录表见附表9）；区队跟班队长及技术员每天进行不少于3次锚杆（锚索）拉拔力测试，并留好记录。（2）围岩变形观测：巷道每隔4050m设一组“十”字观测点，地质情况复杂的地区可视情况适当加密，并且顶板打设一组顶板离层仪。观测时间为第一个星期每天观测一次，第二个星期开始每34天观测一次，一个月后每星期观测一次，直至巷道稳定。通过对巷道围岩变形量、离层仪的离层数据以及顶锚索、顶锚杆的受力情况来判断顶板来压的大小，当离层数据大于200mm或发现巷道围岩移近激剧增加并保持较大值时必须及时对顶板进行加固处理并汇报给生产技术科及分管矿领导。（3）档案管理建立锚杆、锚索施工档案，验收表由验收员当班验收后现场填写，每40m巷道的验收表装订成册，并交由安全科统一存放，以便于出现锚杆、锚索质量问题时进行对号责任追责。2、安监科负责监管责任安监科每月对掘进工作面不少于3次锚杆拉拔试验，锚索张拉力抽查，每次抽查顶板不少于5个，巷帮不少于5个，对抽查不合格的，责任人按三违处理。3、专业领导责任专业领导对巷道施工质量负领导责任，掘进专业每周三对掘进现场锚杆预紧力、锚索张拉力及锚杆锚索的间排距、打设角度、外漏长度、联网质量进行抽查，发现不合格的以问题表的形式通知区队，责令限期整改。4、奖罚制度锚网支护内在质量管理不到位的要做到逐项追究，追责到人，严格按安全管理制度汇编执行奖罚。锚索位置锚索直径/mm钻孔深度/mm附件累加厚度/mm初始外露长度/mm锚索长度优化值/mm锚索长度/mm整套钻杆长度/mm钻尾钻头加减值/mm最终外露目标值/mm顶短锚索17.81000N+96011212081000N+1200(N+1)1000-40133228顶长锚索17.81000N+96096120241000N+1200(N+1)1000-40149244帮锚索17.8400096120442201397030129224附件1锚索外漏长度附件2锚固剂使用管理办法为提高锚网支护施工质量，提高锚杆（索）的锚固力，减少因锚固剂使用错误造成的巷道支护不达标因素，特制定本办法。1、顶锚索使用3卷树脂锚固剂，顶、帮锚杆和帮锚索使用2卷树脂锚固剂。2、班前会上，班组长根据本班预计任务，安排专人领取锚固剂，领取后，在井上材料台账上注明领取数量。3、锚固剂运输过程中，要轻拿轻放，严禁乱扔。运输至施工地点后，放置在锚固剂专用铁箱中。铁箱内严禁乱放杂物。4、施工人员必须按规定使用锚固剂，锚固剂搅拌时间为2035s，等待时间3Min后即可预紧锚杆螺母或张拉锚索。跟班队长和班长要做好监督工作。5、下班班前会之前，上班班长要向值班室打电话汇报锚固剂剩余情况，下班班长根据该情况决定本班领取锚固剂数量。6、交接班时，交班班长在验收员的监督下向接班班长交接锚固剂，并填写井下材料使用台账。7、验收员验收后，及时将验收单递交至队办公室，材料员根据当班锚索使用情况计算锚固剂使用数量，并与井上、下材料台账对应，若有误差，则及时汇报给队长或技术员，由队长或技术员组织当班班长和跟班队长一起分析原因。8、对锚固剂运输、存放不当造成锚固剂损坏的，按损坏数量罚责任人50200元。9、对弄虚作假，施工中少放锚固剂的，对责任人罚款300500元，对班长罚款200400元。10、各班班长必须认真执行本办法，不填写材料台账或不执行交接班制度的，罚款200元。11、验收员