矿山支护安全技术规范

矿山支护安全技术规范一、总则第一条【制定目的】为加强矿山井下巷道、硐室、采场等工程空间的支护安全管理，规范支护设计、施工、检查与维护工作，预防顶板、片帮等冒落事故，保障矿山生产安全和作业人员生命安全，根据国家相关法律法规及行业标准，特制定本规范。第二条【制定依据】本规范依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423）、《煤矿安全规程》、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086）等国家现行法律法规、标准规范，并结合矿山支护技术发展现状与工程实践经验制定。第三条【适用范围】本规范适用于中华人民共和国境内所有新建、改建、扩建及生产中的金属非金属矿山和煤矿的井巷工程、采场、硐室及其它地下工程的支护设计、施工、验收、检查、维护与报废全过程的安全技术管理。露天矿山边坡加固工程可参照执行。第四条【基本原则】矿山支护工作应遵循以下基本原则：安全第一，预防为主：支护工作的首要目标是确保工程围岩稳定和作业人员安全，必须将预防冒顶片帮事故贯穿于支护全过程。技术先进，经济合理：支护设计与选型应积极采用安全可靠、技术先进、经济合理的支护技术和材料。动态设计，信息化施工：根据地质条件变化和监测信息，及时调整支护参数和方案，实现支护设计的动态优化。质量为本，过程控制：严格把控支护材料质量、施工工艺和工序验收，确保支护工程质量。全员参与，责任明确：建立健全支护安全管理责任制，明确设计、施工、监理、生产等各环节的安全职责。第五条【定义与术语】矿山支护：为保持矿山地下工程围岩稳定，防止其变形、破坏或冒落，而采取的各种人工加固与维护措施的总称。初始支护：在巷道或采场开挖后，为及时控制围岩变形、防止松动圈扩大而立即施作的临时性或永久性支护。永久支护：服务年限较长，在工程服务期内持续发挥支护作用的支护结构。主动支护：通过向围岩施加主动作用力以改善其应力状态、提高其承载能力的支护方式，如锚杆（索）、预应力锚索等。被动支护：主要依靠自身强度被动地承受围岩变形压力的支护方式，如混凝土衬砌、钢架、木支架等。联合支护：采用两种或两种以上支护方式组合而成的支护体系。松动圈：巷道开挖后，周围岩体中应力超过其强度，发生破裂、松动的区域。支护监测：采用仪器或人工方法，对支护结构及围岩的变形、应力、位移等参数进行的系统性观测。二、支护设计与地质工作第六条【设计资质与责任】矿山主要井巷工程、大型硐室及复杂地质条件下的采场支护工程，必须由具备相应资质的设计单位进行专项支护设计。支护设计单位应对设计文件的科学性、安全性负责。设计人员应深入现场，掌握工程地质条件。支护设计变更必须履行审批程序，重大变更需由原设计单位或具备相应资质的单位进行。第七条【地质勘查要求】支护设计前，必须进行详细的地质勘查工作，查明工程区域的地层岩性、地质构造（断层、褶皱、节理裂隙发育程度等）、水文地质条件、地应力状况及岩体质量等级。对于复杂地段，应进行专项工程地质勘察和岩石力学试验，获取岩体的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等关键力学参数。地质勘查报告应作为支护设计的核心依据，内容应真实、准确、完整。第八条【支护设计内容】支护设计文件应包括但不限于以下内容：设计说明书：工程概况、地质条件、设计依据、设计原则、支护方案比选与确定、支护参数计算与确定、施工技术要求、监测方案、安全技术措施等。设计计算书：支护结构稳定性验算、锚杆（索）长度与间排距计算、混凝土衬砌厚度与配筋计算等。施工图纸：支护工程平、剖、断面图，支护构件大样图，节点连接详图，监测点布置图等。材料明细表：各类支护材料的规格、型号、性能指标及数量。施工组织与安全技术措施：主要施工工艺、工序安排、质量标准、验收要求及专项安全预案。第九条【支护方案选择】支护方案应根据围岩稳定性分级、工程断面尺寸与形状、服务年限、使用要求及技术经济比较综合确定。Ⅰ级（稳定）围岩：可不支护或仅采用喷射混凝土封闭。Ⅱ级（较稳定）围岩：可采用锚杆、钢筋网喷射混凝土或轻型支架支护。Ⅲ级（中等稳定）围岩：应采用锚杆（索）加钢筋网喷射混凝土联合支护，或型钢支架加喷射混凝土支护。Ⅳ级（不稳定）围岩：必须采用锚杆（索）、钢筋网、喷射混凝土与型钢支架（或格栅钢架）的强联合支护，必要时进行注浆加固。Ⅴ级（极不稳定）围岩：必须采取超前支护（如管棚、超前锚杆）、强联合支护与围岩注浆等综合加固措施。第十条【支护参数确定】锚杆长度应大于围岩松动圈厚度，通常为巷道宽度或高度的1/3～1/2，且不应小于1.8米。锚杆间排距应根据锚杆长度和围岩条件确定，一般为0.8～1.5米，且排距不宜大于间距。喷射混凝土厚度应根据围岩条件和支护要求确定，单层喷射厚度一般为50～100毫米，总厚度不宜小于100毫米。型钢支架的型号、间距应通过计算确定，并考虑与锚喷支护的协同作用。所有支护参数必须通过理论计算或工程类比法确定，并有足够的安全系数。三、支护材料与构件第十一条【通用质量要求】所有支护材料与构件必须具有出厂合格证、质量检验报告，其品种、规格、性能必须符合设计要求和现行国家、行业标准的规定。主要支护材料（如锚杆、锚索、钢材、水泥、外加剂等）进场后，必须按规范要求进行抽样复检，检验合格后方可使用。严禁使用国家明令淘汰、禁止使用的支护材料和工艺。第十二条【锚杆（索）材料】钢筋锚杆应采用HRB400及以上等级螺纹钢，杆体直径一般为16～25毫米。杆体应平直，无严重锈蚀、油污。树脂锚固剂必须与锚杆杆体相匹配，具有产品合格证和出厂日期，过期产品严禁使用。不同类型（快速、中速、慢速）锚固剂不得混用。锚索宜采用高强度、低松弛预应力钢绞线，其规格、强度必须符合设计要求。锚具、夹片必须与钢绞线配套，性能可靠。胀壳式锚杆的楔子、胀壳等部件必须加工精确，配合良好。第十三条【喷射混凝土材料】水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。细骨料应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含泥量不大于3%。粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15毫米，含泥量不大于1%。拌合用水应符合混凝土用水标准。速凝剂应根据水泥品种和施工条件选用，其掺量应通过试验确定，初凝时间不应大于5分钟，终凝时间不应大于10分钟。**第十四条】【钢材与支架】1.用于制作钢支架、钢筋网、连接件的钢材，其牌号、规格必须符合设计要求。2.型钢支架（如U型钢、工字钢）的弯曲度、扭曲度应在允许偏差范围内，连接件（卡缆、螺栓）应配套齐全，强度可靠。3.钢筋网片网格尺寸一般为150毫米×150毫米～200毫米×200毫米，钢筋直径宜为6～10毫米，交叉点应焊接牢固。**第十五条】【其他材料】木材支护用坑木应使用质地坚固、无腐朽、无劈裂的木材，其树种和规格应符合设计要求。严禁使用朽木、虫蛀木作为主要承重构件。四、支护施工安全技术**第十六条】【施工前准备】1.施工前必须组织所有作业人员学习支护设计、施工组织设计和安全技术措施，并进行技术交底。2.检查作业面围岩状况，严格执行“敲帮问顶”制度，及时清除活石、危岩。在可能存在隐患的作业面，必须设置专人监护。3.检查施工机具、风水电管路、安全设施是否完好、可靠。4.支护材料应堆放整齐，距作业面适当距离，不得影响运输和行人安全。第十七条】【锚杆（索）支护施工】1.钻孔：按设计间排距和角度布孔。钻孔深度应比锚杆杆体长度长50～100毫米，孔径与锚杆直径匹配。钻孔完成后应吹净孔内岩粉。2.安装锚固剂与锚杆：将规定数量的树脂锚固剂送入孔底，然后用锚杆杆体缓慢匀速推进至孔底，启动钻机搅拌，搅拌时间应符合锚固剂产品要求。搅拌停止后，应立即在孔口将杆体楔住，防止杆体下滑。3.张拉与紧固：等待锚固剂固化达到要求强度后，方可安装托盘、螺母并拧紧，确保托盘紧贴岩面。预应力锚索应在注浆体强度达到设计值的75%以上后方可进行张拉和锁定，张拉程序与应力控制应符合设计要求。4.质量检查**：每安装一定数量锚杆（索）后，应进行拉拔力试验，检验其锚固力是否满足设计要求。对不合格的锚杆必须在其附近补打。第十八条】【喷射混凝土施工】1.准备工作：清理受喷面，埋设控制喷射厚度的标志。对有渗水处，应先进行导水或注浆处理。2.拌合与运输：混凝土应集中拌合，随用随拌。运输过程中应防止离析和混入杂物。3.喷射作业**：*喷射顺序应自下而上，分段分片进行。*喷枪头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.8～1.2米。*一次喷射厚度：边墙70～100毫米，拱顶50～60毫米。分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝后进行。*喷射时，应控制好水灰比，使混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑、滑移、流淌现象。*喷射后应及时养护，养护时间不得少于7天。安全要求：喷射作业人员必须佩戴防尘口罩、防护眼镜、雨衣等劳保用品。处理堵管时，喷头必须朝下，严禁对人。非操作人员不得进入正在喷射的作业区。**第十九条】【钢支架支护施工】1.支架应按设计位置架设，确保垂直度和间距符合要求。2.支架必须与岩面背紧、背实，背板材料应符合要求，楔子打紧。3.可缩性支架（如U型钢支架）的卡缆螺栓必须用扭矩扳手拧紧至设计扭矩。4.支架之间应安装纵向拉杆，增强整体稳定性。5.在压力大的巷道，支架应架设底梁或进行底板加固。**第二十条】【联合支护施工顺序】采用联合支护时，应遵循“及时支护、先柔后刚、先锚后喷、先支后挖（在松散地层）”的原则，合理安排施工顺序。典型的锚喷网与钢支架联合支护顺序为：初喷混凝土封闭岩面→安装锚杆、挂网→复喷混凝土至设计厚度→架设钢支架（如需）→最终喷混凝土覆盖支架。第二十一条】【特殊条件施工】1.破碎带施工：应缩短掘进循环进尺，采用超前锚杆、管棚等超前支护，开挖后立即初喷封闭，尽快完成系统支护。2.交岔点与硐室施工：应加强支护，采用增加锚杆密度、加长锚杆、增设钢筋桁架或型钢拱架等措施。3.应力集中区施工**：可采用应力释放孔、钻孔卸压等主动卸压措施，并加强支护的强度和可缩性。五、支护工程检查、监测与维护**第二十二条】【日常检查】1.矿山必须建立巷道及采场支护的日常巡检制度，由专职或兼职安全员、工程技术人员负责。2.检查内容包括：支护结构有无变形、开裂、错位；锚杆托盘是否松动、脱落；混凝土喷层有无剥落、裂缝、渗水；钢支架有无弯曲、扭曲、连接件松动；巷道断面尺寸是否符合要求等。3.对检查发现的问题，必须记录在案，并及时报告和处理。**第二十三条】【专项监测】对于服务年限长、地质条件复杂、应力变化大的主要巷道和硐室，必须建立支护与围岩稳定性专项监测系统。监测内容：表面收敛位移、顶板下沉量、深部围岩位移、锚杆（索）受力、衬砌应力等。监测方法：采用收敛计、多点位移计、应力计、压力盒等仪器进行。监测频率：施工期间和支护后初期应加密监测，稳定后可适当减少。监测数据应及时整理分析，绘制变化曲线图。预警与处置：设定监测项目的预警阈值。当监测数据异常，接近或超过预警值时，必须立即发出警报，分析原因，并采取加强支护、卸压等应急措施。**第二十四条】【支护维护与修复】1.对日常检查和监测中发现的支护损坏或失效部位，必须及时进行修复或加固。2.修复前，必须制定安全技术措施，对危险区域进行临时支护。3.常见修复方法包括：补打锚杆、重新挂网喷浆、套架加固、注浆补强等。4.修复后的支护结构，其承载能力不应低于原设计要求。**第二十五条】【支护报废与拆除】1.因采动影响、工程结束或支护结构严重损坏无法修复而需要报废的巷道，必须设置明显的警示标志，并采取隔离措施，防止人员误入。2.有计划地拆除支护时，必须编制专项安全技术措施，遵循由外向里、由上向下的顺序，边拆除边观察顶板情况，严禁大面积暴露顶板。拆除过程中必须有专人指挥和监护。六、采场顶板管理**第二十六条】【一般规定】1.采场必须建立完善的顶板管理制度，其支护形式、参数、工艺必须经过设计，并纳入采场作业规程。2.作业前、作业中、交接班时必须严格执行“敲帮问顶”制度。3.根据矿床赋存条件、采矿方法和地压活动规律，合理确定采场暴露面积和允许暴露时间。**第二十七条】【空场法采场支护】1.留设的矿柱尺寸、间距必须经过稳定性计算，并考虑长期承载能力。2.采场顶板和上下盘围岩不稳固时，应采用锚杆、长锚索、喷射混凝土等进行加固。3.对不稳固的矿柱，应采取加固措施或及时进行充填接替。4.建立采空区管理制度，定期监测空区稳定状态，设置警戒线。**第二十八条】【充填法采场支护】1.充填体作为主要支护手段时，其强度、接顶率必须满足设计要求。2.充填前，应对采场顶板和帮壁进行安全检查和处理。3.采用上向分层充填法时，分层高度和假顶的强度必须保证作业安全。**第二十九条】【崩落法采场顶板管理】1.崩落法开采必须形成覆盖层，其厚度和块度应能有效缓冲上部岩石崩落的冲击。2.放矿过程中，应均匀放矿，防止形成空洞和造成冲击地压。3.在放矿巷道和出矿进路，必须加强支护，防止被崩落矿石砸坏。**第三十条】【支护与回采作业协调】支护作业必须与凿岩、爆破、出矿等回采工序在时间和空间上协调安排，确保在任何作业阶段，作业人员都在有效的支护保护之下。严禁在空顶下作业。七、安全防护与应急措施**第三十一条】【个人安全防护】1.所有进入井下作业区域的人员必须佩戴安全帽，穿戴整齐的劳动防护用品。2.从事支护（特别是锚喷、架棚）作业的人员，必须佩戴防尘口罩、防护眼镜、耳塞、手套、胶鞋等专用防护用品。3.高处（2米以上）进行支护作业时，必须系好安全带，搭设稳固的工作平台。**第三十二条】【作业环境安全】1.支护作业现场必须照明充足，通风良好，空气