锚杆锚索巷道掘进安全风险控制永久支护培训课件

锚杆锚索巷道掘进安全风险控制—永久支护培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01巷道掘进与支护概述02锚杆锚索支护原理及应用03永久支护施工工艺流程04危险源辨识与风险等级划分CONTENTS目录05安全风险管控措施06支护材料与设备要求07监测监控技术应用08事故案例分析与应急处理01巷道掘进与支护概述巷道掘进的目的与意义满足矿产资源开采需求巷道掘进是构建地下矿井空间的基础，为矿产资源的开采、运输、通风、排水等作业提供必要通道，是矿产资源开发利用的前提条件。保障地下工程建设实施在地下交通（如地铁）、水利工程、国防工程等建设中，巷道掘进是形成主体结构或辅助设施的关键环节，确保工程按设计方案推进。提升工程安全与生产效率科学合理的巷道掘进工艺和支护措施，能够有效控制围岩稳定性，降低坍塌、突水等安全风险，为后续作业创造安全环境，从而提高整体生产效率。奠定支护工程实施基础巷道掘进为永久支护（如锚杆锚索支护）提供作业空间和施工条件，掘进的质量（如断面尺寸、成形规整度）直接影响支护效果和工程整体安全性。

巷道掘进安全风险点识别地质风险地质构造复杂、岩层破碎、涌水等地质问题可能导致掘进过程中发生坍塌、突水等安全事故。

施工风险施工设备故障、操作不当、支护不及时等问题可能引发掘进过程中的安全事故。

环境风险有害气体超标、通风不良、照明不足等环境问题可能对掘进人员的身体健康和生命安全造成威胁。

管理风险安全管理不到位、人员培训不足、应急预案不完善等管理问题可能增加掘进过程中的安全风险。

永久支护的重要性保障巷道长期稳定永久支护是确保巷道在服务周期内（如矿井开采寿命）保持结构稳定的关键措施，能有效抵抗地应力、采动影响等长期荷载，防止围岩变形、坍塌。

降低安全事故风险永久支护通过锚杆、锚索、金属网等组合措施，可显著降低顶板伤人、顶帮掉碴、支护破坏等一级、二级危险源导致的安全事故发生率，如有效控制因支护失效引发的巷道坍塌事故。

提升工程经济效益科学合理的永久支护设计与施工，能减少巷道维修次数和费用，保障采掘作业连续高效进行，避免因支护问题导致的停工停产损失，从长远看降低了工程总成本。

满足复杂地质条件需求针对高应力、软岩、富水等复杂地质条件，永久支护通过其组合梁、挤压加固等作用，改善围岩应力状态，提高巷道承载能力，确保在恶劣环境下的工程安全。02锚杆锚索支护原理及应用锚杆支护原理简介

悬吊作用原理将软弱、松动、不稳定的岩层通过锚杆悬吊在坚硬、稳定的岩层上，防止离层脱落，是锚杆支护的基本原理之一。

组合梁作用原理锚杆穿入岩层后，提高岩层间的摩擦力，将多层岩层组合形成类似梁的结构，共同承载上覆岩层的压力，增强整体稳定性。

挤压加固作用原理在锚杆的预紧力作用下，对围岩产生挤压，改善围岩的应力状态，使原本松散的岩体紧密结合，提高其自身承载能力。

锚索支护原理简介

悬吊作用原理锚索支护通过将软弱、松动、不稳定的岩层悬吊在坚硬、稳定的岩层上，利用锚索的高强度抗拉性能，防止被悬吊岩层离层脱落，从而保障巷道顶板及围岩的稳定性。

组合梁作用原理当锚索穿入多层岩层时，能够提高岩层间的摩擦力和粘结力，将原本独立的岩层组合成一个整体的组合梁结构，共同承载上覆岩层的压力，有效增强巷道顶板的抗弯能力。

挤压加固作用原理在锚索的预紧力作用下，对其周围的围岩产生径向挤压应力，使围岩形成一个压缩加固区，改善围岩的应力状态，提高围岩的整体承载能力，限制围岩的变形和破坏。锚杆类型选择依据锚杆锚索类型选择与使用要求

根据巷道地质条件、围岩性质、巷道用途等因素选择，如全长粘结型适用于稳定岩层，摩擦型适用于软弱破碎围岩。煤矿开拓大巷和采区准备巷道锚杆直径不应小于18mm，长度至少1800mm。锚索类型选择依据

基于巷道跨度、顶板压力及地质构造，高应力软岩巷道宜选用高强度低松弛锚索。在大变形软岩、快速掘进巷道中应用需精确设计，其抗拉强度应达400MPa以上。材料使用核心要求

材质、规格、强度等需符合设计标准，煤矿用非金属锚杆必须满足防静电和阻燃要求并获得煤安标志认证。树脂锚杆为煤矿首选，长度不得短于1600mm，锚固力顶锚杆至少70KN。施工安装关键规范

严格按施工工艺安装，确保预紧力达标，锚杆安装误差控制在设计值±100mm，孔深不小于杆体有效长度且不大于其有效长度加30mm。螺母需用扭矩扳手拧紧，预紧力不低于设计值的90%。支护效果评估方法支护效果评估及优化建议通过巷道表面位移监测、顶板离层监测、锚杆锚索受力监测等手段，对支护效果进行动态评估，确保支护体系的稳定性。支护参数优化建议根据评估结果，及时调整锚杆锚索的间距、排距、预紧力等参数；对于地质条件复杂、围岩破碎的区域，采取加密锚杆锚索、使用金属网等辅助支护措施。新型支护材料与工艺推广推广使用新型支护材料和工艺，如高性能锚杆、树脂锚固剂等，提高支护效果和耐久性，适应不同地质条件下的巷道支护需求。03永久支护施工工艺流程钻眼准备工序敲帮问顶与活矸处理执行敲帮问顶制度，检查并处理作业面顶板及两帮活矸，确保茬面无活矸，清净退路，防止顶板伤人事故。作业环境清理清理工作地点杂物，保持作业空间整洁，加强自我防范及互保联保意识，避免滑倒摔伤等风险。风水管路连接与固定协同作业，使用专用卡子固定风水管路各个接头及连接处，确保连接良好可靠，管路完好无破损，防止高压风水伤人。钻眼工序钻眼准备工作要点执行敲帮问顶制度，确保茬面无活矸；清净工作地点杂物，加强自我防范与互保联保；风水管路连接使用专用卡子固定良好，防止高压风水伤人。钻眼操作规范加固临时支护，确保顶板支护完好；衣着整齐扎紧袖口，不戴手套作业；抓牢或固定钻具，按“一条线，中心转，靠边站”原则施工，不正对孔口；采用三人配合方式，手接手传钎子，防止滑落伤人。钻眼工序危险源及等级一级危险源：顶板伤人、顶帮掉碴伤人、钎子卷衣服伤人；二级危险源：滑到摔伤、高压风水伤人、机具倾倒及断钎伤人、钎子滑落伤人。钻眼安全管控措施及时支护顶帮，严格执行敲帮问顶制度；固定好机具，确保钻具平稳作业；加强作业人员安全培训，规范操作流程，杜绝违章作业。

铺连网、安装锚杆、锚索工序01工序操作程序与标准人体不正对眼吹孔；衣服穿整齐，袖口扎紧，不戴手套；固定或放好钻具；平稳作业，抓牢锚杆。撤人，避开冲击方向，吹净煤岩屑；扎紧袖口，不戴手套；钻具固定不滑动；手接手传递锚杆。

02危险源识别与风险等级吹眼时煤岩屑伤人（风险等级未明确）；锚杆、锚索卷衣服伤人（风险等级未明确）；机具倾倒伤人（风险等级未明确）；锚杆滑落伤人（风险等级未明确）。

03安全管控措施严禁人体正对眼孔吹孔，作业前确保人员撤离至安全区域；作业人员必须衣着整齐，扎紧袖口，严禁戴手套操作锚杆锚索；使用专用固定装置稳固钻具，防止倾倒；采用手接手传递方式搬运锚杆，确保抓牢扶稳。01回收工具工序工具回收前安全检查回收工具前，需检查作业区域顶帮围岩稳定性，确认无活矸、危石等安全隐患；同时检查工具设备是否完好，如钻机、钎杆等有无损坏、变形。02工具分类整理与清点按照工具类型（如钻具、量具、辅助工具等）进行分类整理，依据施工前工具清单逐一清点数量，确保无遗漏、无丢失，特别注意小型工具如扳手、螺丝刀的回收。03工具运输与存放规范回收的工具应使用专用工具箱或运输车辆搬运，避免在运输过程中碰撞损坏；存放时需按照设备管理规定，放置于指定库房或工具架，做到摆放整齐、标识清晰，便于下次取用。04作业现场清理与验收工具回收完成后，清理作业现场杂物、浮矸，保持通道畅通；由现场班组长或安全员对工具回收情况及现场清理状况进行验收，确认符合安全文明施工要求后方可结束本工序。04危险源辨识与风险等级划分

钻眼准备阶段危险源顶板伤人危险源钻眼准备阶段首要危险源为顶板伤人，主要因未严格执行敲帮问顶制度，导致茬面存在活矸。此类危险源风险等级为1级，需及时处理以防止顶板坠落伤人。

滑倒摔伤危险源工作地点杂物未清理干净，易使作业人员滑倒摔伤，此为2级风险源。需加强作业前环境清理，并强化人员自我防范及互保联保意识。

高压风水伤人危险源风水管路连接不牢固，未使用专用卡子固定接头及连接处，可能导致高压风水泄漏伤人，风险等级为2级。应确保管路连接良好可靠，无破损，从源头控制此类风险。

钻眼阶段危险源顶板伤人（一级危险源）钻眼准备及作业过程中，若未严格执行敲帮问顶制度、及时处理活矸或临时支护加固不到位，可能导致顶板掉碴、垮塌伤人。

钎子卷衣服伤人（一级危险源）钻眼操作时，若未扎紧袖口、戴手套作业，旋转的钎子可能卷入衣物，造成人员伤害。

滑到摔伤（二级危险源）工作地点杂物未清理干净，作业人员易发生滑倒摔伤事故，需加强作业环境管理和自我防范。

高压风水伤人（二级危险源）风水管路连接不牢固、管路破损，可能导致高压风水喷出伤人，需使用专用卡子固定接头，确保管路完好。

机具倾倒、断钎伤人（二级危险源）钻具未固定好或操作不当，可能发生机具倾倒；钻眼过程中若出现断钎，断钎可能飞出伤人，作业时应抓好机具，不正对孔口。

钎子滑落伤人（二级危险源）传递钎子时若未手接手传递，钎子滑落可能砸伤人员，需规范钎子传递操作。

铺连网、安装锚杆锚索阶段危险源吹眼时煤岩屑伤人人体不正对眼吹孔，撤人并避开冲击方向，吹净煤岩屑可预防此一级危险源。

锚杆、锚索卷衣服伤人需衣服穿整齐，袖口扎紧，不戴手套，以避免被旋转的锚杆、锚索卷入造成伤害，此为一级危险源。

机具倾倒伤人固定或放好钻具，防止其滑动倾倒，此为二级危险源，需加强设备管理与现场操作规范。

锚杆滑落伤人平稳作业，抓牢锚杆，手接手传递锚杆，可有效控制此二级危险源，防止坠落伤人。

风险等级划分标准一级危险源判定标准可能导致死亡、重大财产损失或严重环境破坏的风险，如顶板伤人、顶帮掉碴伤人等直接危及生命安全的情形。

二级危险源判定标准可能导致重伤、较大财产损失的风险，如滑倒摔伤、高压风水伤人、机具倾倒、断钎伤人、钎子滑落伤人、吹眼时煤岩屑伤人、锚杆锚索卷衣服伤人、机具倾倒伤人、锚杆滑落伤人等。

三级危险源判定标准可能导致轻伤、一般财产损失的风险，本项目中三级风险源数量为0项。05安全风险管控措施一级危险源管控措施顶板伤人风险管控严格执行敲帮问顶制度，及时处理活矸，确保茬面无活矸；加强顶板临时支护与永久支护的及时性，确保顶板支护完好，防止顶板掉碴伤人。顶帮掉碴伤人风险管控及时对顶帮进行支护，保证顶帮完好稳定；在钻眼等作业前，加固临时支护，确保顶板支护完好，无活矸，从源头上控制顶帮掉碴风险。钎子卷衣服伤人风险管控作业人员必须衣着整齐，扎紧袖口，严禁戴手套操作；严格遵守“慢速开眼，不戴手套”的操作标准，防止钎子卷入衣服造成人身伤害。

二级危险源管控措施滑倒摔伤风险管控清净工作地点杂物，保持作业环境整洁干燥，加强作业人员自我防范意识，严格执行互保联保制度，防止因地面湿滑或障碍物导致滑倒摔伤事故。

高压风水伤人风险管控风水管路连接必须使用专用卡子固定牢固，确保连接处无松动、无破损，作业前检查管路完好性，严禁使用破损管路，防止高压风水喷射伤人。

机具倾倒伤人风险管控作业时抓好或固定好钻具，按“一条线，中心转，靠边站”原则操作，确保机具放置平稳，防止因操作不当或机具不稳定发生倾倒伤人事故。

钎子滑落伤人风险管控严格执行手接手传递钎子的规定，严禁抛掷钎子，作业人员之间配合默契，确保钎子传递过程平稳，防止钎子滑落造成人员伤害。

施工人员操作规范个人防护装备穿戴要求施工人员必须正确佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩，穿好防护服和防砸靴，确保在作业中免受意外伤害。

钻眼作业操作规范钻眼时应衣着整齐，扎紧袖口，不戴手套，抓好机具并避免正对孔口，采用手接手传钎子的方式，三人配合完成作业，一人固定钻机，一人托起并固定前端钎杆，一人续接钎子。

锚杆锚索安装操作要点安装锚杆、锚索时，人体不正对眼吹孔，撤人并避开冲击方向吹净煤岩屑，衣服穿整齐且袖口扎紧，不戴手套，固定好钻具防止滑动，平稳作业并抓牢锚杆，采用手接手传递锚杆。

设备使用与维护规范操作前检查设备完好性，风水管路连接用专用卡子固定良好，确保无破损；使用后及时清理和维护设备，保证下次使用安全可靠，严禁设备带病作业。设备安全管理措施

设备选型与准备规范根据巷道地质条件和顶板压力数据，选择匹配的支护设备，确保设备型号、支撑力与作业环境相符，并完成设备调试与液压系统检测。

日常巡检与维护制度每日巡检设备关键部件，如锚杆钻机钻头磨损、液压管路接头渗漏、支架活柱锈蚀等情况，确保设备完好性；定期检查锚杆托盘是否变形、锚固剂是否失效。

隐患排查与整改流程对发现的安全隐患进行及时整改，如设备故障、部件损坏等问题，建立隐患排查台账，明确整改责任人与完成时限，确保工作环境安全无虞。

监测仪器校准与维护定期对顶板离层仪、应力传感器等监测仪器进行校准，避免数据误差导致安全隐患；确保监测设备正常运行，为支护效果评估提供准确数据。06支护材料与设备要求

锚杆材料特性及要求材料力学性能要求锚杆材料需具备高强度，屈服强度不低于350MPa，抗拉强度达400MPa以上，以确保能有效承受围岩压力。同时应具有一定的韧性和抗疲劳性能，适应巷道围岩的动态变形。

煤矿专用材料安全标准在煤矿等特殊环境中使用的非金属锚杆，必须满足防静电和阻燃的安全要求，并确保获得煤安标志的认证，以保障井下作业安全。

不同巷道锚杆规格要求开拓大巷和采区准备巷道的锚杆直径不应小于18mm，长度至少达到1800mm；15#煤非采空区巷道顶锚杆直径不得小于20mm，长度至少2200mm；树脂锚杆长度不得短于1600mm。

锚固性能配套要求锚杆的锚固长度应至少达到600mm，顶锚杆的锚固力至少需要70KN。应配合使用符合要求的锚固剂，如树脂锚固剂，以实现快速承载和有效锚固。

锚索材料特性及要求高强度与耐久性锚索材料需具备高强度，抗拉强度应达400MPa以上，同时需具备良好的耐腐蚀能力，以适应巷道复杂环境，确保长期支护效果。

材质与安全认证要求优先选用合金钢材质，对于非金属锚索，必须满足防静电和阻燃的安全要求，并确保获得煤安标志认证，保障施工与使用安全。

与锚固剂的适配性锚索材料应与树脂锚固剂等锚固材料有良好的粘结性能，确保锚固力达到设计要求，如顶锚杆锚固力至少需要70KN。钻眼设备选型与使用要求设备选型依据根据巷道地质条件（如岩层硬度、裂隙发育程度）、掘进工艺（钻爆法或机械掘进）及设计钻孔参数（孔径、深度）选择匹配设备，优先选用具备防爆、防尘功能的煤矿专用钻机，确保设备支撑力与作业环境相匹配。关键性能参数要求钻眼设备额定输出扭矩应不低于设计钻孔扭矩的1.2倍，推进力满足岩石钻进需求；液压系统工作压力稳定，管路连接必须使用专用卡子固定，无泄漏；钻孔深度误差控制在±30mm内，确保与锚杆锚索设计长度匹配。设备安装与调试规范安装前检查钻杆、钻头磨损情况，确保连接牢固；调试时进行空载试运行，确认转向、转速正常；定位偏差不超过±50mm，钻架固定可靠，防止作业中倾倒；液压管路接头使用防松装置，确保高压风水管路完好无破损。操作安全使用要求操作人员必须扎紧袖口、不戴手套作业，严格执行“一条线，中心转，靠边站”操作原则；钻孔时严禁正对孔口，三人协同作业（一人固定钻机、一人扶钎、一人续接），手接手传递钎子，防止滑落伤人；作业中发现异常声响或震动立即停机检查。支护材料质量检验标准锚杆材料检验标准锚杆材质屈服强度不低于350MPa，抗拉强度达400MPa以上；树脂锚杆长度不得短于1600mm，开拓大巷和采区准备巷道锚杆直径不应小于18mm，长度至少1800mm；每300根锚杆检查一组锚固力，顶锚杆锚固力至少70KN。锚索材料检验标准锚索采用合金钢材质，抗拉强度达400MPa以上；预应力锚索的张拉力应符合设计要求，安装后需进行张拉锁定，确保张力达到设计值；锚索的锚固长度应根据地质条件计算确定，且注浆必须饱满密实。金属网及喷射混凝土检验标准金属网网格尺寸应符合设计要求，网片搭接长度不小于100mm，连接牢固；喷射混凝土掺入速凝剂与钢纤维后早期强度提升50%以上，28天抗压强度不低于设计值，厚度误差控制在±5mm范围内，表面平整度不大于50mm/2m。非金属材料特殊检验标准非金属锚杆必须满足防静电和阻燃的安全要求，并获得煤安标志认证；支护用木材应无腐朽、节疤等缺陷，钢拱架焊缝无开裂，连接件螺栓强度符合设计规定，所有材料进场时需提供质量证明文件并进行抽样复验。07监测监控技术应用

监测监控技术简介及作用01监测监控技术定义监测监控技术是指利用传感器、通讯、计算机等技术手段，对巷道掘进过程中的各种参数进行实时监测和分析，以保障掘进安全的综合性技术。

02核心监测内容主要监测巷道表面位移、顶板离层、锚杆锚索受力、围岩应力状态、有害气体浓度及通风照明等关键参数，实现对施工环境和支护结构的全面监控。

03技术核心作用实时掌握巷道掘进过程中的地质变化与支护状态，为预防和控制坍塌、突水等安全风险提供数据支持，实现安全风险早发现、早预警、早处理。

04工程应用价值通过动态监测数据反馈，可及时评估支护效果，优化支护参数，如调整锚杆锚索间距、预紧力等，同时为巷道维护和后续工程设计提供科学依据。位移传感器选型传感器类型选择和布置方案

用于监测巷道表面位移及顶板离层，常见类型有光栅位移传感器、电阻式位移计等，应选择测量范围满足设计要求、精度不低于±0.1mm的传感器。应力传感器选型

用于监测锚杆锚索受力情况，可选用振弦式应力传感器或光纤光栅应力传感器，其量程应覆盖设计最大应力的1.2倍以上，分辨率不低于0.1MPa。声发射传感器选型

用于捕捉岩体破裂信号，实现早期预警顶板离层或垮塌征兆，应选择灵敏度高、频率响应范围适宜（通常为1kHz-1MHz）的传感器。传感器布置原则

综合考虑巷道地质条件、掘进方式、支护形式等因素，确保传感器能准确反映实际情况。在地质构造复杂、围岩破碎区域应适当加密布置，关键监测点如巷道顶板中央、两帮中部等位置必须布设。布置密度与位置调整

根据实际监测需求和巷道稳定性状况调整传感器布置密度和位置。一般情况下，顶板离层仪间距不大于30m，锚杆应力传感器每10-20m布设一个监测断面，特殊地段可缩小至5m。

数据采集、传输和处理流程数据采集环节传