锚索支护安全措施

1、锚索支护安全措施 根据矿生产接替部署安排，7507上段工作面将于2008年12月安装综采设备，因该工作面为单体支护，无法满足安装综采设备，为满足该面综采设备的运输安装要求，需对该工作面进行锚索支护，为保证安全施工，特拟如下技安措施。        一、工作面布置及通风示意图附图一        二、7507上段煤系地层柱状图附图五        三、锚索支护设计与计算参考资料 

2、       锚索支护设计        1短锚索支护计算        因7507上段工作面采高为1.21.3m,无法施工锚杆,只能采用锚索代替锚杆支护。按照悬吊理论计算短锚索参数（短锚索眼沿煤层顶板垂直布置）。        短锚索长度        l短

3、=kh+l1 +l2        式中:   l-短锚索长度, m；                   h-冒落拱高, m；                 

4、;  k-安全系数, 一般取2；        l1-锚索锚入稳定岩层的长度,一般按照经验取0.4m；        l2-锚索在巷道中的外露长度,一般取上托盘及锚具的厚度 0.2m；需要外露的张拉长度0.35m, l2取0.2+0.35=0.55m。        其中    h=b÷2f=5.4÷(2×4.958)

5、=0.54 m  采用减跨理论计算        式中    b-巷道开掘宽度,取5.4 m；                   f-岩石坚固性系数,钙质页岩取4.958。        则    

6、  l=2×0.54+0.4+0.55=2.03m        设计短锚索长度取2.4m。        锚索柱、排距计算，设计柱、排距为a,则                a=(q/khycos?)1/2      

7、0; 式中    a-锚索柱、排距                    q-锚索设计锚固力,根据张拉千斤顶使用说明书25mpa折合为79.5kn/根；                   

8、 h-冒落拱高度,取0.54m；        y-被悬吊页岩的重力密度,取25kn/ m3；        k-安全系数, 一般取2。        ?-煤层倾角,平均38度。        a=(79.5÷2÷0.54÷25÷cos380)1/2  

9、60;     =1.933 m            施工时,取锚索排距1.01.20 m；倾斜间距1.6 m。(见附图二、三、四)        2按照悬吊理论计算加强(长)锚索参数            在工作面采用短锚索替代锚杆支护后,施工过程中,为防止工作面大

10、面积垮落,采用加强(长)锚索支护,锚索间排距为3.2 m。        锚索倾角          锚索眼沿煤层顶板垂直布置。        确定锚索长度        l=la+lb+lc +ld        式中 

11、;  l-锚索总长度               la-锚索深入到稳定岩层的锚固长度, m；               lb-需要悬吊的不稳定岩层厚度,取1.58m；        lc-上托盘及锚具的厚度,取0.2 m； &#

12、160;      ld-需要外露的张拉长度,取0.35 m。        根据gbj86-1985要求,锚索锚固长度la按照下式确定:        lak×d1fa÷4fc        式中   k-安全系数,取k=2；      

13、              d1-锚索钢绞线直径,取15.24；                    fa-钢绞线抗拉强度,n/2(1920mpa,合1883.52 n/2)；        fc-锚索与锚固

14、剂的粘合强度,取10 n/2。        则     la2×15.24×1883.52÷4÷10=1435                 l=1.435+1.58 +0.2+0.35=3.57 m       

15、施工时取加强锚索长度为4.5m。         锚索数目的确定               n=k×w/p断        式中   n-锚索数目           

16、      k-安全系数,一般取2,                 p断-锚索的最低破断率,查数据为268.5kn；                 w-被吊岩石的自重,kn。    &#

17、160;   其中   w=b×h×y×d×cos?        式中   b-巷道掘进宽度,5.4 m；                 h-悬吊岩石厚度,1.58m；        y-悬吊岩石

18、平均容重,25kn/ m3；        d-锚索倾斜间距,取3.2m。        ?-煤层倾角,平均38度。        则    w=5.4×1.58×25×3.2×cos380=537.857kn         &

19、#160;          n=2×537.857÷268.5=4.00根        通过以上计算：切割上山安装加强(长)锚索时，考虑到锚索是在原有短锚索替代锚杆支护基础上的加强支护，故取4根锚索即可满足设计要求。        每眼树脂药卷数目的确定        按照锚

20、固长度的要求,须确定树脂药卷数目。                  x=la(12-22)/ls23        式中      x-树脂药卷数目，；             

21、     la-树脂药卷锚固长度，；                  ls-树脂药卷长度，；                       1-锚索孔径, ； 

22、                 2-锚索直径，；                            3-树脂药卷直径，；   

23、0;       x=1.435×(282-15.242)÷500÷232=2.99        施工中取药卷x=3。       加强(长)锚索及短锚索布置方式         7507上段工作面设计断面锚索布置：锚索支护从煤壁以南5.4m范围内，顶板每组为4根短锚索配拱型托板支护，短锚索倾向间距为1.6

24、0±0.1m，短锚索排距为1.01.2m±0.1m；短锚索规格为直径15.24mm ×2400mm；拱型托板规格为120×120×10mm。长锚索配铁托板沿上山倾向每3.2m布置一组，每组锚索布置二根，其中一根距工作面煤壁以南的第七排支柱0.5m，另一根距工作面煤壁以南2.9m，其锚索规格为15.24mm×4500mm，拱型托板规格为300×300×10mm；锚索分别从风巷、腰巷、机巷内巷道为中开始施工（各巷与工作面交叉口处）。锚索尽量垂直于顶板，与顶板夹角不小于75°。锚索支护布置图附图二、剖面及平面图

25、附图三、四。        锚索设计计算参考资料        1顾文卿，煤矿矿井支护，中国煤炭工业出版社，2007年7月版。        2宋广太、魏锦平、张榜雄，煤巷围岩锚技术与工程实践，煤炭工业出版社，2007年3月版。        3邢福康、蔡坫、刘玉堂，煤矿支护手册，煤炭工业出版社，1993年2月版。&#

26、160;       4成家钰，煤矿作业规程编制指南，煤炭工业出版社，2005年9月版。        5胡国中、范晓刚，南桐矿业公司南桐煤矿煤岩坚固性系数f测试，重庆大学，2008年4月28日。        6天津冶金集团第二预应力钢丝有限公司产品质量证明书等。        7南桐煤矿7603n上段n块段切割上山掘进技术安

27、全措施，2008年8月11日。        8南桐煤矿地测科提供该区地质资料。        四、顶板管理        1施工前，必须对施工点附近5m范围内的支护情况进行检查、加固、补液、维修，发现问题及时进行处理。        2在施工前和作业过程中，必须坚持经常性敲帮问顶工作，每班设专人找矸看安全，防止掉矸伤

28、人；对找不下的悬危矸石，须及时打上临时支柱或放小炮崩下（若需放炮措施另拟报批），找矸点下方严禁有人。        3现7507回采工作面留设8排控顶距，采用单体支柱配草鞋板托顶，采高为1.3m。        4因工作面垂直高度只有1.21.3m，锚索眼施工采用zqt-130/3.2气动锚杆(锚索)钻机，该钻机长度为0.9m，钻杆长度为0.5m，施工锚索时无法垂直于顶板，故可采用风镐破底板矸石，以保证锚索支护设计要求，严禁用风镐破煤体。 

29、60;      5施工锚索时，必须在施工点上方采用板子或竹合板横杠在支柱上，以保证施工人员安全，待锚索施工完毕后，方可撤除。        6 该工作面内将存在多台锚杆机同时作业，每2台锚杆机间最小安全距离不少于10m。且每台施工钻机上方不少于5m设好挡矸栏板，防止矸石、物料滚落伤人。        7锚索施工时，打好一个锚索眼后及时锚固，且托板必须紧贴岩面，不合格或失效锚索必须及时补打。 &#

30、160;      8打锚索眼前，必须先进行敲帮问顶，将活矸危岩处理掉，在确认无安全威胁后，方可作业。工作面找矸前及过程中，必须找矸点下方5m处设挡矸栏，找矸点下方严禁有人。找矸时，必须严格按原局颁找矸工工种技术操作规程执行。在施工过程中要注意观察顶板变化情况，并须进行经常性的敲帮问顶工作。        9施工过程中遇顶板破碎时，采用短锚索、锚网、锚带、铁托板支护时，另拟针对性措施报批。        &

31、#160;10工作面锚索期间，经常检查各出口支护情况，发现问题及时处理。采煤152队必须加强工作面支护检查，每天派支护工，及时对工作面失效、冲撞倒落单体进行重新支护，同时对工作面单体支柱进行补液，初撑力不小于9mpa，确保支护可靠与安全退路畅通。        11工作面进行锚索施工过程中，须密切注意观察工作面压力显现情况，若遇工作面大面积来压或压力显现明显，危及人员安全时，必须及时撤出人员至三巷内安全处。        12现7507工作面采用全部采用单

32、体支柱支护，其支柱柱距为：0.9m±0.1m，排距为0.9m±0.1m；因该工作面支柱待锚索施工完毕后回拆，故施工锚索时不再进行临支护。        12工作面进行锚索施工过程中，各种设备、材料必须堆放整齐，严禁堵塞安全通道。        13锚索施工期间，机巷、腰巷、风巷内宽敞处须随时备有足够数量救急材料。        137507工作面锚索施工在负压风流中进

33、行。        五、锚索施工及工艺        1采用zqt-130/3.2气动锚杆(锚索)钻机、中空钢六方接长式钻杆、?28mm岩石钻头和?26mm双翼钻头湿式打眼，锚索孔深误差控制在±30mm，为保证孔深准确，可在起始钻杆上用白色或黄色油漆标出终孔位置，孔深比锚索长度短不得大于150 mm ，长锚索外露长度控制在200 mm±20mm，短锚索外露长度控制在100 mm±20mm。   &

34、#160;    2锚索锚固，采用z2350药卷两支树脂锚固剂进行锚固；插入树脂药卷前应先检查其质量（以手感柔软为合格）。        3锚索下端装上专用搅拌驱动器，二人配合使用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔（注意：不能反复抽拉锚索），确保锚固剂全部送入孔底。        4将专用搅拌驱动器尾部六方头插入锚杆机上，一人扶住机头，一人操作锚杆机，边推进边搅拌，前半程用慢速旋转，后半程用快速旋转，锚索搅拌树脂药卷过程中不能停顿，搅

35、拌时间控制在2540s，严禁反复搅拌，导致锚固失效。        5停止搅拌，但继续保持锚杆机的推力约8min，然后可缩下锚杆机并移开，先卸下专用搅拌驱动器，装上托板、锚具，并将其托到紧贴顶板的位置。待搅拌树脂药卷后38min张拉锚索，张拉时并注意观察压力表读数，张拉预紧力控制在79.5kn时即油压（25mpa及以上），液压泵停止张拉，将换向阀手把转向卸载，一人用双手托住张拉千斤顶，一人将液压泵卸载将张拉千斤顶退出锚索。        6锚索安装48h后，如发现预紧力下降，必须及时补拉。锚索锚固力应不低于79.5kn（油压25mpa）。    &