掘进工作面顶板管理知识

1、掘进工作面顶板管理知识第一节基本概念1、巷道围岩分类按照煤矿锚喷支护巷道的围岩分类，分为稳定岩层、稳定性较好岩层、中等 稳定岩层、稳定性较差岩层和不稳定岩层五种。按照围岩松动圈分类，分为小松动圈（0400mm）、中松动圈（4001500mm） 和大松动圈（1500mm）三种。2、锚杆支护作用机理锚杆支护的作用机理有5个：加固拱作用-提高岩体结构弱面的扛剪强度、在围岩周边一定厚度的范围 内形成一个防止其上部围岩松动和变形的加固拱。悬吊作用-锚杆把将要冒落的软弱岩层或危岩悬吊于坚固稳定的岩体上， 由锚杆承担危岩或软弱岩层的重量。组合梁作用-在层状岩层的巷道顶板中，通过锚杆将锚固长度以内的薄层 岩石

2、组成岩石组合梁，提高其承载能力。围岩补强作用-通过锚杆预紧加固作用，提高围岩自身承载能力。减少跨度作用-通过锚杆悬吊作用，降低顶板跨度。3、喷射混凝土支护作用机理及时支撑围岩作用-喷射混凝土早期强度高，紧跟工作面，及时支撑围岩， 有效控制围岩的变形和破坏；封闭围岩防止风化作用-喷射混凝土封闭围岩表面，完全隔绝了空气、水 与围岩的接触，有效防止了风化潮解引起的围岩破坏与剥落；充填作用-由于喷射混凝土的喷射速度达100m/s，对于破碎状岩体和层 状岩体，能有效充填围岩的裂隙、节理和凹坑的岩面，提高围岩的整体性和强度。4、锚索支护特点锚索长度较长，可根据实际需要来确定，使其能够锚入到深部坚固稳定的岩

3、 层中去，而且能够施加相当数量级的预紧力，是一种有效的主动支护方式；锚索的施工比较灵活，可以与其它加固方式相结合，适应能力强。5、锚固力：锚杆正常工作时所承受的拉力（kN）。6、锚固长度：锚固的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。7、全长锚固：锚杆的锚固长度N90%钻孔长度。8、煤巷锚杆支护特殊地点：指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶板淋水 区、裂隙发育区、巷道穿层地点、巷道顶板泥岩厚度大于1.0m区域、巷道宽度 大于8.0m地段、交岔点、综放（综采）工作面切眼以及硐室等地点。9、顶板离层临界值：支护设计或工程实践分析确定的锚杆长度以内和以外 顶板允许变形值。煤业公司规定顶板最大离层临界

4、值不能超过巷道设计高度的 5%。第二节锚网索施工工艺一、操作程序1 .作业前的准备清理作业现场，检查支护材料规格、质量是否符合规程规定。敲帮问顶，找净活砰危岩。根据作业规程规定的锚网参数，量取中腰线，确定锚杆(索)间排距。铺设顶网，用网丝把钢筋梯(带)绑扎在顶网上，并与原支护的顶网联 接。前移前探梁，挑起顶网与钢筋梯，进行临时支护。理顺风水管路、安装机具，进行试运转。施工顶部锚杆按先中间后两边的顺序打顶部眼。(2 )操作者双手紧握操作手把，身体保持平衡。扶钻人握住钻机扶手，将钻杆插入钻机连接套内，向操作者发出开钻信 号。操作者缓送气腿阀门，使气腿慢慢升起，对准眼位顶紧、开水。点动钻 机，钻进2

5、0mm时，扶钻人后退监护。当钻进约50mm深度时，全速钻进。待钻机停止运转，下落钻机后，更换长钻杆，打至设计深度。按作业规程规定的型号、数量及顺序用锚杆将树脂药卷轻推入眼内。将搅拌器与钻机及锚杆连接好。缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直到 锚杆顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s，把锚杆螺母紧 固全规定预紧力。移动钻机，循环以上作业程序，施工顶部其它锚杆。施工帮部锚杆按作业规程规定量取锚杆间排距，标定眼位。扶钻工扶住钻杆，使钻头对准眼位，点动钻机钻进50mm后，扶钻工后 退监护，全速钻进全设计深度后，冲净钻孔内煤岩粉。循环以上作业程序，施工帮

6、部其它锚杆眼。铺帮网，与顶帮网连接，安装钢筋梯。按作业规程规定的型号、数量及顺序用锚杆将树脂药卷轻推入眼内。将搅拌器与钻机及锚杆连接好。缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直到 锚杆顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s，把锚杆螺母紧 固全规定预紧力。移动钻机，循环以上作业程序，安装帮部其它锚杆。施工锚索根据作业规程规定标定锚索眼位。(2 )操作者双手紧握操作手把，身体保持平衡。扶钻人握住钻机扶手，将钻杆插入钻机连接套内，向操作者发出开钻信 号。操作者缓送气腿阀门，使气腿慢慢升起，对准眼位顶紧、开水。点动钻 机，钻进20mm时，扶钻人后退监护。当钻

7、进约50mm深度时，全速钻进。每根钻杆打完后，落下钻机先关风，后关水，拔下钻杆，再续接一根， 待扶钻人撤离后，继续升钻打眼至规定深度，溢水清孔。(7 )从下往上依次卸下钻杆，把钻杆靠帮放置。按作业规程规定的规格、数量、顺序，用锚索锚固端轻轻将树脂药卷送 入孔底。将搅拌器与钻机及锚索连接好。缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直 到锚索顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s松下锚杆机。移动钻机，循环以上作业程序，施工顶部其它锚索。连接涨拉千斤顶管路.待锚固剂凝固20min后，安装锚索组合构件，将锚索末端插入千斤顶， 千斤顶紧靠锚索头。施加压力将锚索加

8、压全规定预紧力。清理现场关闭风、水阀门，拆卸风、水管并放置整齐。锚网机具回撤到安全地点并放置整齐。剩余支护材料撤回迎头临时料场并放置整齐。特殊问题处理如果巷道地质条件发生变化(出现断层、褶曲、淋水、顶煤厚度变化等) 时，应重新调整支护参数或采取应急措施及时处理。怀疑为透水征兆时，不准拔 出钻杆，并及时向矿调度汇报、查明原因。施工中局部出现冒顶，先封顶，防止冒顶范围扩大，并及时打设点锚或 锚索加强支护。出现局部高顶托梁不能贴顶时，应加垫半圆木或木托板。第三节顶板管理1、掘进巷道必须采取前探支护措施，严禁空顶作业，施工中必须严格执行 临时支护、敲帮问顶、顺序施工等顶板管理的各项规定。2、在坚硬和稳

9、定的岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。3、靠近掘进工作面10m内的支护，在截割和爆破前必须检查、加固。4、爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复，之后方可进入工作面作业。修复 支架时必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行。5、掘进施工中，施工人员必须坚持每二十分钟一次和“五前二后”的敲帮 问顶制度，特别是在临时支护前、打眼、安注锚杆过程中应清除危岩活砰、排除 隐患。“五前二后”是指打眼前、装药前、喷浆前、支护前、出砰前、接班后、 响炮后。6、找顶工作必须遵守下列规定：找顶工作应有2名有经验的人员担任，一人找顶、一人观察顶板和退路。 找顶人应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退

10、路畅通。找顶应从有完好支护的地点开始，由外向里先顶部后两帮，依次进行，找 顶范围内严禁其他人员进入。找顶工作人员用长柄工具（用4X2500mm钢管加工或B19X2300mm钢 钎）找顶时，注意防止煤砰顺杆而下伤人。顶帮遇有大块断裂煤砰或煤砰离层时，应首先设置临时支护，保证安全后 再顺着裂隙、层理慢慢地找下，不得硬刨强挖。7、前探吊环每移动一次，都要检查它的结构牢固情况，有无裂纹、开焊、 损坏、伤丝等，发现问题要及时更换，并保证螺纹旋合长度N20mm。8、锚网施工必须严格执行先顶后帮、自后向前逐排施工的顺序，锚网时人 员不准进入临时支护控顶距离以外的区域。9、每次切割或响炮后，迎头工作人员由外向

11、里检查顶板、锚杆等情况，上 网子、使用前探梁时，必须在有效支护掩护下进行，采用长把工具托网子，人站 在已支护的范围内操作，严禁空顶作业。10、掘进工作面后路支护必须完好，畅通无阻，卫生清洁。11、可缩性金属支架应用金属支拉杆，并用机械或力矩扳于拧紧卡缆，软 底时棚腿必须穿鞋。支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时，碹体 与顶帮之间必须用不燃物充满填实；巷道冒顶空顶部分，可用支护材料接顶，但 在碹拱上部必须充填不燃物垫层，其厚度不得小于0.5m。12、更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支 护后，必须及时除掉顶帮活砰和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。 在

12、倾斜巷道中，必须有防止砰石、物料滚落和支架歪斜的安全措施。13、特殊地点掘进必须在作业规程中明确规定和制定专门措施。无规程和措 施不准施工。14、在特殊地点掘进时，要严格执行作业规程和补充措施，并确定现场指挥 人员，明确职责范围。15、当迎头遇地质条件变化，如断层破碎带、顶板泥岩厚度增加、出现复 合顶板、松软易冒、煤岩片帮、顶压增大或出现淋水等异常现象时，施工单位要 采取缩小锚杆排距、使用U型钢带、加密加长锚索等加强支护措施，并汇报生产 技术科、地测中心等业务科室。16、如巷道断面一侧超过400mm或超高大于500mm时，必须采取补打锚杆（锚 索）或采用支撑式支护等措施加强支护。17、煤巷围岩

13、破碎带、应力集中区、顶板有较大淋水区以及煤层特松软区 等地质条件复杂地带，必须在原有支护的基础上增加支撑式支护。支撑式支护拱 形断面优先选用29U型钢棚；矩形巷道选用12#矿工钢棚支护，棚腿扎角不得小 于8，严禁单独使用刚性支架支护。18、综采（放）工作面切眼施工必须采用沿巷道走向布置锚索及单体液压支 柱进行加固，锚索和单体液压支柱的布置方式、施工要求等必须在作业规程中作 出明确规定。19、合理安排切眼扩刷时间，减少顶板维护工作量。20、掘进工作面料场内按规程规定备用“。”形钢带、加长锚索和工字钢备 用棚，确保锚索锚入稳定岩层的长度N1.0m。21、特殊地点采用特殊支护或加强支护措施时，其支护

14、范围应延伸到巷道正 常段5m以上。22、井下所有支护材料必须是经过检验合格的材料，严禁使用没有产品合 格证或经过检验不合格以及失效变质的支护材料。23、采用新型支护材料、更改支护方式时，必须编制专项安全技术措施。24、正常锚杆支护作业时，如遇煤炮剧烈、顶底板及两帮移近量显著增加、 底板底鼓严重、顶板淋水加大、围岩异常破碎、突发性片帮掉渣、巷道严重冒顶、 钻眼速度异常等情况，应停止作业、分析原因，采取有效措施后方可继续作业。25、锚索支护必须紧跟掘进工作面施工，距工作面最大距离不得超过4m。26、任何煤巷作业地点，不得使用作为永久支护的锚杆、锚索、钢带以及金 属网等起吊设备或其它重物。27、断层

15、及围岩破碎带、顶板淋水、应力集中区、交岔点、巷修等特殊条件 下的巷道，必须安设顶板离层指示仪和锚杆（索）压力表，并根据实际情况加密 布置。28、顶板离层指示仪、锚杆（索）压力表及时按规定间隔紧跟掘进工作面安 装，最大间隔为：3下煤巷道：实体煤巷40 m，沿空巷道30 m，切眼20 m；3上煤巷道：实体煤巷30 m，沿空巷道20m，切眼20 m。29、每周由生产技术科配合分管副总工程师组织相关单位进行一次顶板隐患 排查，并对排查出的隐患确定治理方案，由各施工单位负责落实整改，并做好隐 患治理记录。30、生产技术科负责巷道台帐的建立与管理、顶板巡检、顶板隐患的治理方 案确定。31、各掘进区队负责所辖范围内（即由料场开始到工作面范围内）的巷道顶 板管理的日常观察、观测和处理。对责任范围内的顶板每天至少排查一次，并形