矿井用锚固剂施工方案

矿井用锚固剂施工方案一、工程概况1.1工程基本信息本工程为XX煤矿井下巷道支护项目，支护区域涵盖主运输巷道、回风巷道及采区联络巷，总支护长度约8500米。巷道断面形式为直墙半圆拱，净断面面积12.6㎡，设计采用树脂锚固剂配合螺纹钢锚杆支护体系，服务年限≥15年。施工区域地质条件复杂，揭露岩层以砂质泥岩（单轴抗压强度25-35MPa）和细粒砂岩（45-60MPa）为主，局部穿越断层破碎带（宽度1.2-3.5m），巷道埋深420-580m，存在高地应力及瓦斯突出风险（瓦斯浓度0.3-0.8%）。1.2支护设计参数支护部位锚杆规格（mm）间排距（mm）锚固方式设计锚固力（kN）锚固剂类型托盘规格（mm）顶板Φ22×2400800×800全长锚固≥125MSCK2355+MSZ2380150×150×10碟形两帮Φ20×2200900×900全长锚固≥105MSK2680120×120×8碟形断层带Φ25×2800700×700加长锚固≥150MSCK2340×2+MSZ2380200×200×12碟形二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术人员对支护设计图、地质柱状图进行联合审查，重点核实断层破碎带支护参数、锚杆布置角度（顶板垂直布置，两帮上仰15°）及瓦斯抽采孔与锚杆孔位冲突问题，形成会审记录并经设计单位签认。参数复核：根据地质勘察报告，实测巷道围岩节理密度1-3条/m，岩体完整性系数Kv=0.45-0.65，结合《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213要求，确认原设计参数满足Ⅴ级围岩支护需求。技术交底：采用三维可视化交底系统，对施工班组进行"锚孔定位-钻孔参数-锚固剂搅拌-扭矩控制"全流程技术交底，留存影像记录备案。2.2材料准备锚固剂验收：树脂锚固剂进场需提供"三证一标"（生产许可证、产品合格证、检验报告、煤矿安全标志），按MT/T146.1-2011标准进行抽样检测，每批次随机抽取30支检测凝胶时间（CK型8-40s，K型41-90s，Z型91-180s）和抗压强度（≥60MPa/24h）。存储条件：20-25℃室内避光存放，堆码高度≤1.2m，与热源保持3m以上距离，有效期内使用（自生产日起≤3个月）。锚杆杆体检验：采用MSGLW-335级无纵肋螺纹钢杆体，直径偏差±0.5mm，长度偏差±10mm，尾部螺纹长度80-120mm，延伸率≥15%，每2000根为一批次进行屈服强度（≥335MPa）和极限载荷检测。2.3设备准备设备名称型号规格数量技术参数要求检查周期锚杆钻机MQT-130/3.26台额定扭矩130N·m，推进力3.2kN每班班前检查液压切割锯JQX-1002台切割直径≤32mm，转速2800r/min每周维护扭矩扳手NLY-3004把测量范围50-300N·m，精度±3%每旬校准拉拔仪LDZ-3002台最大拉力300kN，油压精度1.5级每月标定钻孔测斜仪KXP-11台测角范围±90°，精度±0.5°每季度校验三、施工工艺3.1施工流程图定位放线→钻孔作业→孔道清理→锚固剂装填→锚杆安装→搅拌固化→扭矩紧固→质量检测3.2关键工序控制3.2.1钻孔作业定位标记：采用激光指向仪配合钢卷尺定位，误差控制在±50mm内，用红漆标记孔位及钻孔方向线。钻进参数：顶板孔：直径Φ32mm，深度2450mm（超深50mm），采用三翼合金钻头，钻进压力1.2-1.5MPa，转速450-600r/min。帮部孔：直径Φ30mm，深度2250mm，采用螺旋钻杆，防止钻孔坍塌。断层带：采用"跟管钻进"工艺，套管直径Φ42mm，壁厚4mm，终孔后退出套管立即安装锚杆。孔道清理：采用"双吹双刷"工艺，先用Φ25mm尼龙刷往返清孔3次，再用压风（压力≥0.6MPa）吹孔≥30s，确保孔内粉尘残留量≤5g/m。3.2.2锚固剂安装药剂选配：顶板采用"1支超快速+1支中速"组合（MSCK2355+MSZ2380），胶泥比1:4，凝胶时间控制在25-40s。两帮采用单支快速型（MSK2680），凝胶时间41-60s。装填方法：将锚固剂按"中速在下、快速在上"顺序推入孔底，用推杆轻压确保药剂与孔底贴合，禁止用锚杆直接顶入（防止戳破药剂包装）。3.2.3锚杆搅拌搅拌参数：采用风动搅拌器（转速200-300r/min），搅拌时间严格控制：顶板锚杆：推进搅拌25s（孔底停留5s），总搅拌时长30s。两帮锚杆：推进搅拌20s，总搅拌时长25s。操作要点：保持锚杆与钻孔同轴，匀速推进（速度30-50mm/s），搅拌结束后保持推力30s，防止锚固剂倒流。3.2.4扭矩紧固等待时间：按环境温度调整（15-20℃时等待5min；20-25℃时等待3min），严禁过早安装托盘螺母。扭矩控制：顶板锚杆：初拧扭矩≥150N·m，终拧扭矩200-250N·m，分三次加载（50%→80%→100%）。帮部锚杆：终拧扭矩150-200N·m，采用扭矩扳手对角同步紧固。四、质量控制4.1过程检验锚孔检测：每循环随机抽查3个孔，采用测斜仪检测孔斜≤3°/m，孔径偏差±1mm，孔深允许偏差+50mm/-0mm。锚固力试验：按锚杆总数10%进行抽检（每班不少于3根），采用分级加载法（50%→80%→100%设计值），持荷10min无滑移，记录最大位移量≤4mm为合格。无损检测：采用声波反射法对注浆饱和度进行检测，抽检比例5%，合格标准：单一锚杆注浆饱和度≥85%，单元工程合格率≥90%。4.2常见质量问题处理质量问题产生原因处理措施锚固力不足1.锚固剂过期；2.搅拌不充分；3.孔内积水1.更换有效期内锚固剂；2.补搅5-10s；3.采用速凝型锚固剂（MSCK2340）托盘松动1.扭矩不足；2.岩面不平整1.复拧至设计扭矩；2.加垫楔形钢板（厚度5-10mm）锚杆偏斜1.钻孔角度偏差；2.钻机固定不稳1.偏斜＞5°时报废重打；2.采用液压支架固定钻机五、安全保障措施5.1瓦斯防控超前探测：施工前采用WTC瓦斯突出参数仪测定钻屑指标K1值（≤0.5mL/g·min1/2），预测突出危险性。通风要求：工作面风量≥600m³/min，风速0.8-1.2m/s，配备2台FBDNo6.3型局部通风机（一用一备），风筒出口距迎头≤5m。监测预警：在距迎头5m、10m处设置甲烷传感器，报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.0%，断电范围包括掘进工作面及回风巷全部非本质安全型设备。5.2顶板管理临时支护：采用前探梁支护（长4.0m，Φ108mm无缝钢管），每循环前移步距1.0m，控顶距≤1.2m。敲帮问顶：作业前由班组长使用2.5m长撬棍清除活矸，确认顶板稳定后方可施工，班中每小时检查一次。监测系统：安装顶板离层仪（深基点20m，浅基点6m），初始读数≤2mm，日沉降量≤0.5mm，超限时立即停止作业。5.3个体防护防护装备：作业人员必须佩戴：防静电工作服+防砸安全鞋自吸式防尘口罩（KN95级）护目镜（防化学飞溅型）绝缘手套（搅拌作业时使用）健康管理：接触树脂锚固剂人员每月进行职业健康检查，重点监测血常规及皮肤刺激反应。六、应急预案6.1瓦斯超限应急处置报警响应：当甲烷传感器报警时，立即停止作业，切断工作面电源，人员撤至进风巷安全区域（距迎头≥30m）。处置流程：启动备用通风机，加大风量至800m³/min瓦检员使用光学瓦斯检测仪复测浓度，确认超限范围浓度＜1.5%时，采用"边排放边施工"措施（打设Φ50mm排放孔，深度5m）浓度≥1.5%时，启动局部反风，实施瓦斯抽采后再复工6.2顶板冒落应急处置征兆监测：出现"顶板掉渣增多、支架异响、瓦斯忽大忽小"等征兆时，立即发出预警信号（一长三短声警报）。救援程序：现场人员立即撤离至预设安全躲避硐室（配备自救器、通讯设备、饮用水）启动顶板应急加固方案：采用Φ25mm注浆锚杆+W钢带联合支护，注浆压力2.0-2.5MPa采用地质雷达探测冒落范围，制定"由外向内、分层支护"的处理方案6.3应急物资储备物资名称规格型号数量存放位置检查周期自救器ZYX45型20台迎头10m处专用箱每周检查液压剪YQX-2002台机电硐室每月维护急救箱矿山专用型2个班组工具房每旬补充应急照明KL4LM（续航15h）10盏各作业面每日充电七、施工组织7.1人员配置采用"三八制"作业模式，每个班组配置：班组长1人（持中级以上爆破证）锚杆工4人（持证上岗）钻机司机2人安全员1人瓦斯检查工1人7.2进度计划施工阶段工程量工期（天）关键节点准备阶段设备调试、材料进场5锚固剂检测合格正常段施工6000m巷道支护40日进度≥150m断层带施工800m加强支护15循环进尺≤1.2m收尾验收质量评定、资料归档5锚固力检测合格率100%八、验收标准主控项目：锚固力：抽检合格率100%，最小实测值≥设计值90%锚杆角度：偏差≤5°，孔深允许偏差+50mm/-0mm扭矩值：