井下磨具锚杆施工方案

井下树脂锚杆支护施工方案一、工程概况本工程为井下巷道支护项目，设计巷道长度1200m，净断面尺寸4.5m×3.8m（宽×高），采用半圆拱型断面。地质勘察显示巷道穿越岩层以砂岩为主，局部夹杂泥岩夹层，岩石普氏系数f=6-8，节理裂隙中等发育。根据《煤矿井巷工程施工规范》要求，结合现场实际地质条件，确定采用树脂锚杆+钢筋网+喷射混凝土联合支护体系，锚杆设计长度2.4m，间排距800mm×800mm，喷射混凝土厚度100mm，强度等级C25。二、施工准备（一）技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制专项施工技术交底文件，明确锚杆安装角度（与岩面夹角不小于75°）、锚固力要求（不低于150kN）等关键参数。进行锚杆拉拔试验，每300根锚杆抽样一组（3根），试验地点选择在井下2#联络巷，试验结果需经监理工程师签字确认。编制地质雷达探测计划，超前探测距离30m，每循环掘进前进行岩层完整性扫描，重点监测断层破碎带位置及富水情况。（二）材料准备树脂锚杆：采用Φ20×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，屈服强度≥335MPa，表面无油污、锈蚀，螺纹完整。每批材料需提供出厂合格证及力学性能检测报告，进场后按规定进行抽样复验，合格后方可使用。锚固剂：选用K2350型超快凝树脂药卷（红色固化剂）和Z2350型中速树脂药卷（白色固化剂），初凝时间4-6min，终凝时间≤30min。药卷包装完好无破损，储存期不超过6个月，井下存放需避免受压、受折、受热，温度控制在5-25℃。钢筋网：采用Φ6.5mm低碳钢热轧圆盘条，网格规格100×100mm，焊点抗拉力≥300N。网片尺寸2m×1m，边缘整齐无毛刺，每卷网片重量不超过50kg，便于井下运输和安装。喷射混凝土材料：水泥选用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，砂为中粗河砂，含泥量≤3%，碎石粒径5-10mm，级配良好。速凝剂采用红星Ⅰ型，初凝时间≤5min，终凝时间≤12min，与水泥相容性试验合格。（三）设备准备主要施工设备配置：MQT-130型气动锚杆钻机2台（备用1台），额定工作气压0.5-0.7MPa，输出扭矩130N·m，推进力15-20kNPZ-5型混凝土喷射机1台，生产能力5m³/h，工作风压0.4-0.6MPaYT-28型风动凿岩机4台，冲击频率38Hz，凿岩速度≥250mm/minJSS30A型数显收敛仪1台，测量精度±0.1mm，量程0-300mmLDZ-200型锚杆拉力计1台，最大测试力200kN，分度值1kN设备调试要求：锚杆钻机空载试运行30min，检查钻杆转速（≥60r/min）及推进机构运行平稳性，各密封部位无漏气现象喷射机进行管路耐压试验，工作风压设定0.5MPa，保压5min无压降，管路连接牢固无泄漏收敛仪校准误差≤0.1mm，拉力计量程校验范围0-300kN，示值误差不超过±1%三、主要施工工序（一）掘进工作面处理采用光面爆破工艺，周边眼间距450mm，抵抗线500mm，装药量控制在0.15kg/m。爆破后采用机械刷帮，确保岩面平整度误差≤150mm。危岩处理使用2.5m长撬棍，由上而下、由外向内进行，对高度超过2m的岩块采用临时木支护加固，处理完成后设置醒目标识。施工顺序严格执行"先支后挖"原则，掘进循环进尺1.6m，循环时间8h（钻眼2.5h、爆破0.5h、出矸3h、支护2h）。爆破后及时进行敲帮问顶，使用长柄工具清除顶板及两帮浮石，空顶距离控制在1.2m以内，特殊地质条件下缩短至0.8m。（二）锚杆施工钻孔作业：采用湿式凿岩，钻孔直径Φ28mm，深度2450mm（超深50mm），钻孔偏斜度≤3°。使用带角度标记的钻杆导向套，确保锚杆孔与岩面法线夹角不小于75°。钻孔完成后使用高压风（0.5MPa）清孔，孔内岩粉残留量≤50mm，清孔次数不少于2次，确保孔底无岩粉堆积。采用孔深测量杆检查钻孔深度，不合格孔需重新钻进或封堵。锚固安装：采用"三卷锚固法"，孔底放置1卷K2350型超快凝树脂药卷，中部2卷Z2350型中速树脂药卷，药卷送入孔底后轻拉检查是否松动。锚杆杆体套上150×150×10mm钢板托盘及减摩垫圈，通过安装器与锚杆钻机连接，缓慢推进至孔底后启动钻机搅拌，搅拌时间控制在20-30s，确保树脂充分混合。等待6min初凝后安装螺母，使用扭矩扳手拧紧至预紧力矩≥300N·m，安装后1-2小时进行二次紧固，确保锚固力稳定增长。锚杆外露长度控制在10-50mm，超出部分需进行切割处理。（三）钢筋网铺设钢筋网采用搭接连接，搭接长度100mm，每隔200mm用16#铁丝绑扎牢固，拐角处增设十字交叉绑扎点。网片与岩面间隙控制在50mm以内，局部凹陷处采用木楔背紧，确保喷射混凝土后无空洞。网片铺设应紧跟锚杆施工，滞后距离不超过2排锚杆，铺设时由上而下进行，避免网片下坠伤人。（四）喷射混凝土配合比设计：水泥:砂:碎石:水=1:2.2:2.8:0.45，掺加3%速凝剂（占水泥重量）。混凝土搅拌采用强制式搅拌机，搅拌时间不少于2min，坍落度控制在80-120mm。作业参数：喷射距离1.0-1.5m，喷射角度85°-90°，喷枪移动速度0.3-0.5m/s，呈螺旋状均匀喷射。工作风压0.4-0.6MPa，水压比风压高0.1MPa，确保混凝土表面湿润光泽。分层喷射：底层50mm，待初凝后（约15min）喷射第二层50mm。喷射顺序为先墙后拱、自下而上，拱部采用环形喷射，每次喷射厚度不超过50mm。回弹率控制：拱部≤25%，墙部≤15%，回弹料严禁重复使用。养护措施：喷射完成后2h开始洒水养护，养护周期7d，表面保持湿润状态（含水率≥90%）。采用喷雾器进行养护，每2h喷洒一次，养护期间避免机械碰撞和人员踩踏。四、质量控制措施（一）过程控制要点锚杆安装质量：每小班检查锚杆角度，使用坡度规逐根测量，不合格率控制在3%以内。扭矩扳手每班校准，采用标准力矩仪（量程0-500N·m）进行三点校准（100N·m、200N·m、300N·m），校准记录存档备查。混凝土强度监测：每50m制作一组（3块）100mm×100mm×100mm试块，标准养护28d后进行抗压强度试验。采用回弹仪进行现场强度检测，每20m检测一个断面，测区数量不少于5个，每个测区16个测点，强度换算值不低于设计值的90%。几何尺寸检查：巷道断面尺寸允许偏差：宽度±150mm，高度±100mm，每10m检查一个断面。锚杆间排距误差≤100mm，孔深误差0-30mm，角度偏差≤5°，每循环检查不少于3个孔。（二）质量通病防治锚杆锚固力不足：预防措施：药卷使用前检查保质期（不超过6个月），钻孔直径与锚杆直径匹配（差值8-10mm），搅拌时间严格控制在20-30s，避免搅拌不充分或过搅拌。处理方法：对锚固力＜120kN的锚杆进行补打，补打锚杆与原锚杆呈45°交叉布置，长度增加0.5m，采用全长锚固方式。喷射混凝土开裂：控制措施：骨料含水率控制在5%-7%，分层喷射厚度不超过50mm，避开岩面淋水段施工。混凝土终凝后及时养护，保持表面湿润7d以上。修复方案：宽度＞0.2mm的裂缝采用环氧树脂灌注，表面粘贴玻璃纤维布加强；深度超过50mm的空鼓区域需凿除重喷，周边扩大100mm范围。钢筋网变形：预防措施：网片铺设前进行调平，与锚杆托盘紧密贴合，凹陷处用木楔背紧。采用双丝绑扎，拐角处增设绑扎点，确保网片刚度。处理方法：对变形量超过50mm的区域，增设加强筋或补打锚杆，重新固定网片后再进行喷射混凝土施工。五、安全保障体系（一）顶板管理采用"敲帮问顶"制度，作业前由班组长使用2m长钢钎进行顶板检查，每循环掘进后及时支护，空顶距离严格控制在1.2m以内。安装顶板离层仪，布置间距50m，初始读数在安装后2h内读取，前7天每天观测1次，之后每周观测1次，当离层量超过10mm时立即停止作业。特殊地质段（断层破碎带、煤层松软区、地应力异常区）采取加密锚杆（间排距600mm×600mm）、全长锚固、锚索补强等措施。巷道交叉点及变坡处增设3-5排加强锚杆，长度增加至3.0m，确保支护强度。（二）通风防尘采用压入式通风，风机型号FBDNo6.3/2×15kW，风筒出口距工作面距离≤5m，风量确保每人每分钟≥4m³。安装KCS-230D型除尘风机，配合Φ600mm伸缩风筒，工作面粉尘浓度控制在2mg/m³以下，作业人员佩戴自吸式防尘口罩（KN100级别）。湿式凿岩用水压力0.3-0.5MPa，供水量10-15L/min，确保钻眼过程中无粉尘飞扬。喷射混凝土作业采用潮喷工艺，骨料含水率控制在5%-7%，减少粉尘产生。施工巷道每50m设置一道水幕，净化风流中的粉尘。（三）机电安全施工设备实行"包机制"管理，每台设备明确责任人，班前检查、班后保养。锚杆钻机钻杆连接牢固，严禁带压拆卸，更换钻杆时先关闭风源。电气设备防爆性能良好，电缆悬挂高度不低于1.8m，避免机械损伤。设备操作严格执行"一人操作、一人监护"制度，操作人员经培训合格后方可上岗。气动工具压力表定期校验，安全阀灵敏可靠，工作压力不超过额定值的110%。（四）应急准备编制顶板事故应急预案，配备液压救援支架（行程1.5m）2套，急救箱（含止血带、夹板等）3个。每月进行1次应急演练，重点训练冒顶埋压事故的快速支护和人员搜救流程，演练记录需包含时间、参与人员、改进措施等要素。井下作业面配备通讯电话，确保与调度室24小时畅通。设置应急物资储备点，存放备用锚杆、锚固剂、木料等支护材料，满足紧急支护需要。当出现顶底板移近量显著增加（日变形量超过5mm）、底板底鼓、顶板淋水加大等异常情况时，立即停止作业，撤出人员并上报调度室。六、施工进度计划采用平行作业法组织施工，具体进度指标如下：掘进循环：每循环进尺1.6m，循环时间8h（钻眼2.5h、爆破0.5h、出矸3h、支护2h）支护效率：锚杆安装30根/台班，喷射混凝土50㎡/台班关键线路：掘进→锚杆支护→钢筋网铺设→喷射混凝土，总工期45天，其中考虑3天地质变化备用时间施工进度计划采用Project软件编制，每周进行进度考核，当实际进度滞后计划10%以上时，采取增加作业人员、延长有效作业时间等措施赶工。合理安排工序衔接，实现掘进与支护平行作业，减少工序间隔时间。七、监测监控（一）位移监测在巷道每隔50m设置一个监测断面，每个断面布置3个测点（拱顶1个，两帮各1个），采用JSS30A型收敛仪进行量测。监测频率：开挖后1-7天每天2次，8-30天每天1次，31-90天每周2次，90天后每周1次。预警值设置：顶底板移近量达50mm或日变形量超过5mm/d时启动预警。（二）数据处理建立监测数据库，使用Excel进行数据统计，绘制位移-时间曲线图，当出现以下情况时及时反馈设计单位：位移速率突然增大（超过预警值1.5倍）支护结构出现贯通裂缝锚杆托盘发生明显变形喷射混凝土表面出现大面积剥落监测数据每周整理分析，形成监测报告报送监理和设计单位，作为支护参数优化依据。当监测结果显示围岩趋于稳定（日变形量＜0.5mm）时，可适当降低监测频率，但仍需每月观测1次，直至工程竣工。八、文明施工材料堆放实行"三区分离"：原材料区、加工区、废料区，各类材料挂牌标识，标注名称、规格、数量及检验状态。施工巷道设置2条人行通道（宽度1.2m），采用黄色警示线标识，每隔100m设置照明灯具（127V，20W），照度不低于50lux。每班作业结束后清理施工垃圾，采用矿车运至指定矸石场，做到"工完料净场地清"。施工设备摆放整齐，电缆、风管悬挂规范，工具实行定置管理。文明施工检查结果纳入班组考核，每月评选文明施工标兵班组，给予奖励。九、质量验收（一）分项工程验收锚杆支护验收：主控项目：锚固力≥150kN，预紧力矩≥300N·m，孔深误差0-30mm，角度偏差≤5°一般项目：间排距误差≤100mm，外露长度10-50mm，托盘紧贴岩面，无松动现象喷射混凝土验收：主控项目：抗压强度≥25MPa，厚度≥100mm，表面平整度≤50mm一般项目：无空鼓、裂缝，接茬平顺，回弹率符合