煤礦掘進頂板管理課件

1、 一、礦山巖石基本性質(zhì)一、礦山巖石基本性質(zhì) 二、頂、底板有關概念二、頂、底板有關概念 三、三、巷道支護技術(shù)巷道支護技術(shù) 四、四、巷道頂板事故巷道頂板事故及防治技術(shù)及防治技術(shù) 五、煤礦頂板事故案例分析五、煤礦頂板事故案例分析 巖石在不同受力狀態(tài)下的各種強度值、一般符合下列由大到小的順序： 巖石的強度越高、其抵抗外力使其變形、破壞的能力越強、則巷道越穩(wěn)定。有的巷道可以利用圍巖本身的強度而不支護、就可以維持巷道的穩(wěn)定。巖石的硬度、一般理解為巖石抵抗其他較硬物體侵入的能力。硬度與抗壓強度有聯(lián)系又有區(qū)別。對于鑿巖、巖石的硬度比單向抗壓強度更具有實際意義、因為鉆具對孔底巖石的破碎方式多數(shù)情況下是局部壓碎。

2、所以，硬度指標更接近反映鉆鑿巖石的實質(zhì)和難易程度。 巖石的堅固性是指巖石的爆破和鑿巖的難易程度。分分級指標級指標f 稱普氏巖石堅固性系數(shù)。稱普氏巖石堅固性系數(shù)。 這個分法將巖石按堅固性分為10級15種，在現(xiàn)場使用不方便。為了簡化，我國煤炭系統(tǒng)按堅固性將煤、巖分類為： 軟煤 f=1-1.5 硬煤 f=2-3 軟巖 f=2-3 中硬巖 f=4-6 硬巖 f=8-10 堅硬巖石 f=12-14 最堅硬巖石 f=15-20 根據(jù)成因的不同、巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。對于采掘工程來說、還要對巖石進行定量的區(qū)分、以便能正確地進行工程設計、合理地選用施工方法、施工設備、機具與器材。 工程實踐與理論研究

3、得出、圍巖的穩(wěn)定性主要取決于巖體的結(jié)構(gòu)和巖體強度、煤礦部門根據(jù)錨噴支護與施工的需要、根據(jù)煤礦巖層的特點、制定了圍巖分類表。圍巖分類圍巖分類巖層描述巖層描述巷道開掘后圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)巷道開掘后圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)巖種舉例巖種舉例類別類別名稱名稱穩(wěn)定穩(wěn)定巖層巖層1.巖層完整堅硬、不易風化巖層完整堅硬、不易風化2.層層狀巖層層間膠結(jié)好、無狀巖層層間膠結(jié)好、無軟弱夾層軟弱夾層圍巖長期不支護無碎塊掉落現(xiàn)象圍巖長期不支護無碎塊掉落現(xiàn)象 完整的玄完整的玄武巖武巖穩(wěn)定性穩(wěn)定性較好的較好的巖層巖層1.完整比較堅硬完整比較堅硬2.層層狀巖層層間膠結(jié)好狀巖層層間膠結(jié)好3.堅堅硬塊狀巖層、裂隙面閉硬塊狀巖層、裂隙面閉合、無泥

4、質(zhì)充填物合、無泥質(zhì)充填物 圍巖較長時間不支護會出現(xiàn)小圍巖較長時間不支護會出現(xiàn)小塊掉落現(xiàn)象塊掉落現(xiàn)象膠結(jié)好的砂膠結(jié)好的砂巖、礫巖巖、礫巖中等穩(wěn)中等穩(wěn)定巖層定巖層1.巖層完整中硬巖層完整中硬2.層層狀巖層以堅硬巖層為主狀巖層以堅硬巖層為主，夾，夾有少數(shù)的軟巖層有少數(shù)的軟巖層3.比比較堅硬的塊狀巖層較堅硬的塊狀巖層能維持一個月以上的穩(wěn)定、會產(chǎn)能維持一個月以上的穩(wěn)定、會產(chǎn)生局部巖塊掉落生局部巖塊掉落砂巖、砂質(zhì)砂巖、砂質(zhì)頁巖頁巖穩(wěn)定性穩(wěn)定性較差的較差的巖層巖層1.較軟的完整巖層較軟的完整巖層2.中中硬的層狀巖層硬的層狀巖層3.中中硬的塊狀巖層硬的塊狀巖層圍巖的穩(wěn)定時間僅有幾天圍巖的穩(wěn)定時間僅有幾天頁巖、

5、泥巖頁巖、泥巖不穩(wěn)定不穩(wěn)定巖層巖層1.易風化潮解剝落的松軟巖易風化潮解剝落的松軟巖層層2.各各類破碎巖層類破碎巖層圍巖很容易產(chǎn)生冒頂片幫圍巖很容易產(chǎn)生冒頂片幫炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、煤煤二、頂、底板有關概念二、頂、底板有關概念（1）偽頂緊貼煤層，隨采隨落，厚度一般0.3m0.5m。（2）直接頂位于偽頂或煤層（無偽頂時）之上，由一層或幾層巖層組成，一般能隨回柱放頂及時垮落。（3）基本頂位于直接頂之上（有時直接位于煤層之上）厚而堅硬的巖層。能維持很大的懸露面積而不隨直接頂垮落。（1）直接底位于煤層之下、厚度較?。s0.2m0.4m），常由泥巖、頁巖、粘土巖組成。（2）老底位于直接底或煤層（無直接底時）

6、之下，一般由砂巖或石灰?guī)r等堅固的巖層組成。 支護的作用在于改善圍巖穩(wěn)定狀況和控制圍巖運動的發(fā)展速度、以維護安全的工作空間。圍巖是承受地壓的主要結(jié)構(gòu)、設置人工支護只是為了改善和提高圍巖自身支持能力。圍巖不僅是施載物體、又是承載結(jié)構(gòu)體、圍巖承載圈和支護體是組構(gòu)巷道的統(tǒng)一體、是一個力學體系、是同時承受鉛垂與水平作用力的厚壁圓筒、巷道的開掘與支護都要為保持與改善圍巖的自持能力服務。u巷道支護的支架形式有：木支架、金屬支架、錨桿支護、錨噴支護和料石混凝土砌碹等。u支架、砌碹等支護方式是著重改善圍巖運動狀況；錨桿支護側(cè)重于提高圍巖本身強度；錨桿噴漿等支護方法是將提高圍巖本身強度和改善圍巖運動狀況這二者結(jié)合

7、起來。u支護方式的選擇、決定于圍巖穩(wěn)定狀況。對受工作面采動影響小的巷道、可采用沉縮量小的剛性支護。對受工作面采動影響大的不穩(wěn)定巷道、應選用可縮性支護。 金屬支架主要有梯形、拱形、封閉曲線形支架。 1. 金屬梯形支架 主要有梯形剛性和梯形可縮性支架兩種、其力學特征和適用條件見下表。序號支架架型主要力學特征使用條件1梯形剛性支架不可縮承載能力較小圍巖較穩(wěn)定、變形量較小、在200mm左右、多用于巷道凈端面小于10m2的炮采工作面兩巷及綜采工作面的回風平巷2梯形可縮性支架垂直可縮承載能力小圍巖較穩(wěn)定、頂壓較大、側(cè)壓較小、多用于巷道凈端面小于10m2的炮采工作面回風平巷。其頂?shù)装逑鄬σ平试?0%35%

8、之間 2. 拱拱形金屬支架形金屬支架 主要有半圓拱可縮性支架、三心拱直腿可縮性支架、三心拱曲腿可縮性支架三種、其力學特性和適用條件見下表。序號支架類型主要力學特征適用條件1半圓拱可縮性支架承載能力較大、特別是在均勻受壓時回采巷道和與集中膠帶機道連通的石門、圍巖壓力較大、較均勻或有一定側(cè)壓、頂?shù)装逑鄬σ平试?0%-35%之間2三心拱直腿可縮性支架承載能力較大、特別是在頂壓較大時回采巷道和與集中膠帶機道連通的石門、圍巖壓力較大、特別是頂壓較大、頂?shù)装逑鄬σ平试?0%-35%之間3三心拱曲腿可縮性支架承載能力較大、抗側(cè)壓能力較大回采巷道和與集中膠帶機道連通的石門、圍巖壓力較大、壓力較均勻、頂壓和

9、側(cè)壓均較大、頂?shù)装逑鄬σ平试?0%-35%之間 主要有圓形金屬可縮性支架和方環(huán)形可縮性金屬支主要有圓形金屬可縮性支架和方環(huán)形可縮性金屬支架兩種、其力學特性和適用條件見下表。架兩種、其力學特性和適用條件見下表。 封閉曲線形可縮性支架的力學特性及適用條件表封閉曲線形可縮性支架的力學特性及適用條件表序號序號支架架型支架架型主要力學特征主要力學特征使用條件使用條件1 1圓形可縮性支架圓形可縮性支架承載能力大、抗承載能力大、抗底臌和兩幫移近底臌和兩幫移近量的能力大、特量的能力大、特別是在均壓時別是在均壓時圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴重、在使用非封閉支架移近量較

10、嚴重、在使用非封閉支架時、圍巖移近率時、圍巖移近率30%30%35%35%、在壓、在壓力較均勻、并在回風平巷使用時更力較均勻、并在回風平巷使用時更為有利為有利2 2方環(huán)形可縮性支架方環(huán)形可縮性支架承載能力大、抗承載能力大、抗底臌和兩幫移進底臌和兩幫移進量的能力大、特量的能力大、特別是肩壓大、壓別是肩壓大、壓力不太均勻時力不太均勻時圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴重、在使用非封閉支架移近量較嚴重、在使用非封閉支架時、圍巖移近率時、圍巖移近率30%30%35%35%、其壓、其壓力不太較均勻、并在回風平巷使用力不太較均勻、并在回風平巷使用時更為有利時更為有利從支

11、護機理上看，錨桿支護屬于“主動”支護，可以充分利用圍巖的自承能力，提高巷道圍巖的穩(wěn)定性，將載荷體變?yōu)槌休d體。在相同生產(chǎn)地質(zhì)條件下，錨桿支護的巷道圍巖變形量比棚式支護減少一半以上。從技術(shù)經(jīng)濟上對比，錨桿支護可以節(jié)約大量鋼材，減少材料運輸工作量，減輕工人的勞動強度和改善作業(yè)環(huán)境；保持采煤工作面上下兩道和開切眼的暢通，為回采工作面快速推進和高產(chǎn)高效低成本生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件；也提高了巷道的有效利用斷面。錨桿支護巷道施工簡單，機械化程度高，可大幅度降低巷道支護成本，提高掘進速度和生產(chǎn)效率。 （1）懸吊理論）懸吊理論 （2）組合梁理論）組合梁理論 （3）組合拱（壓縮拱）理論組合拱（壓縮拱）理論 （4）最大水

12、平應力理論最大水平應力理論 機理：機理：將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)定巖層上，以避免較軟弱巖層的破壞、失穩(wěn)和塌落，錨桿所受的拉力來自被懸吊的巖層重量。 缺點：缺點：沒有考慮圍巖的自承能力，而且將被錨固體與原巖體分開。適用條件：適用條件：錨桿可以錨固到頂板堅硬穩(wěn)定巖層 機理：機理：將錨固范圍內(nèi)的巖層擠緊，增加各巖層間的摩擦力，防止巖石沿層面滑動，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象，提高其自撐能力。將巷道頂板錨固范圍內(nèi)的幾個薄巖層鎖緊成一個較厚的巖層（組合梁）。在上覆巖層載荷的作用下，這種組合厚巖層內(nèi)的最大彎曲應變和應力都將大大減小，組合梁的撓度亦減小。 缺點：缺點：將錨桿作用與圍巖的自穩(wěn)作用分開；隨著圍

13、巖條件的變化，在頂板較破碎、連續(xù)性受到破壞時，組合梁也就不存在了。適用條件：適用條件：層狀地層頂板在相當距離內(nèi)不存在穩(wěn)定巖層，懸吊作用處于次要地位。 機理：機理：在破裂區(qū)中安裝預應力錨桿時，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要鋪桿間距足夠小，各個錯桿形成的壓應力圓錐體將相互交錯，就能在巖體中形成一個均勻的壓縮帶，即承壓拱，這個承壓拱可以承受其上部破碎巖石施加的徑向荷載。在承壓拱內(nèi)的巖石徑向及切向均受壓，處于三向應力狀態(tài)，其圍巖強度得到提高，支撐能力也相應加大。 缺點缺點：一般不能作為準確的定量設計。適用條件：適用條件：頂板無穩(wěn)定巖層 機理：機理：礦井巖層的水平應力

14、通常大于垂直應力，水平應力具有明顯的方向性。在最大水平應力作用下，頂?shù)装鍘r層易于發(fā)生剪切破壞，出現(xiàn)錯動與松動而膨脹造成圍巖變形，錨桿的作用即是約束其沿軸向巖層膨脹和垂直于軸向的巖層剪切錯動。 缺點：缺點：直觀性較差。錨桿分類錨桿分類 材質(zhì)材質(zhì)：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿 錨固：機械錨固、粘結(jié)錨固錨固：機械錨固、粘結(jié)錨固 錨固長度：局部錨固、全長錨固錨固長度：局部錨固、全長錨固目前目前90以上的錨固為金屬樹脂局部錨固錨桿以上的錨固為金屬樹脂局部錨固錨桿錨桿支護主動支護通過錨桿的預應力加固松動圍巖，提高圍巖的自承載能力錨桿支護主動支護通過錨桿的預

15、應力加固松動圍巖，提高圍巖的自承載能力實現(xiàn)主動支護的兩個關鍵因素第一時間施打第一時間施加預應力實現(xiàn)主動支護的兩個關鍵因素第一時間施打第一時間施加預應力錨桿選型盡可能選用預應力錨桿以最小的扭矩產(chǎn)生最大的預應力。錨桿選型盡可能選用預應力錨桿以最小的扭矩產(chǎn)生最大的預應力。三力匹配問題和三徑匹配問題三力匹配問題和三徑匹配問題金屬錨桿金屬錨桿 左旋細絲錨桿（左旋細絲錨桿（Q335、Q500）。）。 右旋全螺紋鋼錨桿（右旋全螺紋鋼錨桿（Q500）。）。 圓鋼麻花錨桿（圓鋼麻花錨桿（Q215、Q335） 左旋預應力阻尼錨桿左旋預應力阻尼錨桿 是一種預應力錨桿。阻尼有樹脂或塑料阻尼、銷是一種預應力錨桿。阻尼有

16、樹脂或塑料阻尼、銷式阻尼、金屬蓋片式阻尼三種。式阻尼、金屬蓋片式阻尼三種。 初期錨固力（或預應力）靠樹脂粘結(jié)力實現(xiàn)。初期錨固力（或預應力）靠樹脂粘結(jié)力實現(xiàn)。 錨桿攪拌完畢后需要等待錨桿攪拌完畢后需要等待4060秒時間，然后打秒時間，然后打開阻尼實現(xiàn)錨桿的預應力（初錨力）開阻尼實現(xiàn)錨桿的預應力（初錨力） 錨桿的預應力產(chǎn)生范圍只在非錨固范圍實現(xiàn)。錨桿的預應力產(chǎn)生范圍只在非錨固范圍實現(xiàn)。 該錨桿安裝口訣是：該錨桿安裝口訣是： “一推一推”、“二轉(zhuǎn)二轉(zhuǎn)”、“三停三?！薄ⅰ八木o四緊”。 隨著礦井開采深度加大和巷道斷面的擴大，該類隨著礦井開采深度加大和巷道斷面的擴大，該類錨桿應該是今后發(fā)展應用的主流錨桿。

17、錨桿應該是今后發(fā)展應用的主流錨桿。該錨桿的缺點：加工過程多了壓圓、滾絲兩個工藝。該錨桿的優(yōu)點是：（）錨桿預應力大。錨桿預應力大。由于該錨桿螺紋是國標螺紋，螺紋螺距2.5mm，螺紋自鎖效果好，通過特制的阻尼螺母，很容易達到設計的預應力。120型氣動錨索鉆機既可實現(xiàn)4噸的預應力。（）錨桿錨固力高錨桿錨固力高。因該錨桿桿體設計的螺紋方向為左旋方向和錨桿的攪拌樹脂方向（右旋）相反，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個軸向擠壓力，大量測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，左旋細絲預應力錨桿的錨固力比右旋等強全螺紋鋼錨桿錨桿，錨桿力可提高20以上。（）桿體的有效斷面大，錨桿強度高桿體的有效斷面大，錨桿強

18、度高。大量試驗表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細絲預應力錨桿的破斷力比右旋等強全螺紋鋼錨桿的破斷力高出20以上。（）左旋細絲預應錨桿因采用了合理的阻尼螺母，螺母材質(zhì)為球墨鑄鐵，球墨鑄鐵和錨桿桿體的摩擦力是最小的，另外采用了減阻特制塑料墊圈，使錨桿的扭矩應力比大大提高。A 六方螺母預應力錨桿B 四方螺母預應力錨桿上圖 右旋無阻尼等強螺紋鋼錨桿右旋無阻尼等強螺紋鋼錨桿該錨桿的優(yōu)點：加工制造簡單。該錨桿的缺點是：（）桿體螺距大。螺距通常在1012mm左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時常出現(xiàn)錨桿退絲現(xiàn)象，而且錨桿的安裝應力低，很難達到2噸以上的預應力。（）錨桿錨固力低。因該錨桿桿體設計的螺紋方向（右

19、旋）和錨桿的攪拌樹脂方向（右旋攪拌）旋向相同，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個向外的輸送力，大量測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，右旋全螺紋等強錨桿的錨固力比左旋細絲預應力錨桿，錨桿力降低20。（）桿體的有效斷面小，強度低。大量試驗表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強錨桿的破斷力比左旋細絲預應力錨桿低20以上。 左旋與右旋螺紋鋼錨桿強度對比左旋與右旋螺紋鋼錨桿強度對比 左旋滾絲螺紋鋼錨桿桿體強度表桿體直徑桿體直徑(Bar Size)鋼材級別鋼材級別（Grade）屈服強度（噸）屈服強度（噸）抗拉強度（噸）抗拉強度（噸）國標國標實測實測國標國標實測實測16MG3356.2819.09.18713

20、.018MG3358.27711.012.10716.018MG50012.35415.016.30720.020MG50015.32718.020.23224.022MG50017.78920.023.48227.0右旋等強螺紋鋼錨桿桿體強度表桿體直徑桿體直徑(mm)鋼材級別鋼材級別（MPa）屈服強度（噸）屈服強度（噸）抗拉強度（噸）抗拉強度（噸）國標國標實測實測國標國標實測實測18MG3358.79.112.613.020MG33510.810.215.615.022MG33513.113.3518.920.25 圓鋼麻花式錨桿圓鋼麻花式錨桿 （1）錨固力低（）錨固力低（35噸）噸） （2

21、）桿體強度低）桿體強度低 管逢式錨桿管逢式錨桿 （1）全長摩擦錨固錨固力）全長摩擦錨固錨固力 （2）錨固強度低）錨固強度低 （3）國外用于金屬礦山硬巖巷道支護）國外用于金屬礦山硬巖巷道支護 漲殼式錨桿漲殼式錨桿快裝全長預應力錨快裝全長預應力錨桿桿 安裝簡單迅速安裝簡單迅速 全長預應力全長預應力 預應力高預應力高 樹脂用量少樹脂用量少 組合粱效果好組合粱效果好 適合于層狀軟巖適合于層狀軟巖1.1.范圍范圍 本標準規(guī)定了煤巷錨桿支護技術(shù)的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、煤巷錨桿支護監(jiān)測及煤巷錨桿支護施工質(zhì)量檢測。 本標準適用于煤礦煤巷錨桿支護，也適用于半煤巖巷錨桿支護。2.2.規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件

22、下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 GB/T52242003 預應力混凝土用鋼絞線 GB/T143702000 預應力筋用錨具、夾具和連接器 GB500862001 錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范 MT146.12002 樹脂錨桿 錨固劑 MT146.22002 樹脂錨桿 金屬桿體及其附件 MT/T9422005 礦用錨索 MT50091994 煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標準 3.3

23、.術(shù)語和定義術(shù)語和定義 下列術(shù)語和定義適用于本標準。 3.1 煤巷：斷面中煤層面積占4/5或4/5以上的巷道。 3.2 半煤巖巷：斷面中巖石面積（含夾石層）大于1/5到小于4/5的巷道。 3.3 錨桿支護：以錨桿為基本支護形式的支護方式。 3.4 錨桿桿體破斷力：錨桿桿體能承受的極限拉力。3.5 錨桿拉拔力：錨桿錨固后，拉拔試驗時，錨桿破斷或失效時的極限拉力。3.6 錨固力：錨桿的錨固部分或桿體在拉拔試驗時，所能承受的極限載荷。3.7 設計錨固力 ：設計時給定的錨桿應能承受的錨固力。3.8 樹脂錨桿 ：以樹脂錨固劑配以各種材質(zhì)桿體及托盤（托板）、螺母與減磨墊圈等構(gòu)件組成的錨桿。 3.9 樹脂錨

24、固劑 ：起粘結(jié)錨固作用的材料稱錨固劑，樹脂錨固劑由樹脂膠泥與固化劑兩部份分隔包裝成形?；旌虾竽苁箺U體與被錨固體煤巖粘接在一起。3.10 錨固長度：錨桿的錨固劑或錨固裝置與鉆孔孔壁的有效結(jié)合長度。3.11 端頭錨固：錨桿的錨固長度不大于鉆孔長度的1/3。3.12 全長錨固：錨桿的錨固長度不小于鉆孔長度的90。3.13 加長錨固：錨桿的錨固長度介于端頭錨固與全長錨固之間。3.14 拉拔試驗：測試錨桿拉拔力的試驗。3.15 攪拌時間：安裝樹脂錨桿時，從開始攪拌樹脂錨固劑到停止攪拌所用的時間。3.16 等待時間：安裝錨桿時，攪拌停止后到可以上緊螺母托板的時間。3.17 預緊力：安裝錨桿（錨索）時，通過

25、擰緊螺母或采用張拉方法施加在錨桿（錨索）上的拉力。3.18 預緊力矩：擰緊螺母使錨桿達到設計預緊力時，施加到螺母上的力矩。3.19 錨桿快速安裝：使用錨桿鉆機連續(xù)完成攪拌樹脂錨固劑、擰緊螺母的全過程。3.20 初始設計：根據(jù)已有資料提出的巷道支護形式與參數(shù)。3.21 信息反饋：對支護監(jiān)測信息進行解釋，并據(jù)此對支護設計進行驗證和修改的過程。3.22 正式設計：根據(jù)監(jiān)測信息，對初始設計進行驗證或修改，在技術(shù)性、經(jīng)濟性以及安全性等方面均能滿足生產(chǎn)要求的支護設計。3.23 巷道頂板離層臨界值：支護設計或工程實踐分析確定的巷道頂板允許的最大離層值。3.24 復雜地段：指斷層及圍巖破碎帶、應力集中區(qū)、頂板

26、淋水區(qū)、裂隙發(fā)育區(qū)、巷道穿層地段、瓦斯異常區(qū)、大斷面、大跨度巷道等地段。3.25 異常情況：指巷道位移、離層、錨桿受力等發(fā)生突變的情況。4.4.技術(shù)要求技術(shù)要求 4.1煤巷圍巖地質(zhì)力學評估 4.1.1地質(zhì)力學評估是煤巷錨桿支護設計的主要依據(jù)之一， 錨桿支護設計前應進行地質(zhì)力學評估。 4.1.2煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的內(nèi)容包括現(xiàn)場地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、煤巷圍巖物理力學性質(zhì)測定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質(zhì)力學評估的具體內(nèi)容見表1。4.1.3根據(jù)礦井開拓部署和采區(qū)劃分合理安排煤巷圍巖地質(zhì)力學參數(shù)的測試。測點應具有代表性，應能最大程度地反映整個井田和采區(qū)的實際情況，并根據(jù)測

27、試數(shù)據(jù)繪制礦井地應力分布圖。 4.1.4地質(zhì)力學評估首先應確定評估區(qū)域，應考慮煤巷服務期間影響支護系統(tǒng)的主要因素，錨桿支護設計應該限定在這個區(qū)域內(nèi)。 4.1.5煤巷圍巖地質(zhì)力學參數(shù)，包括圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和圍巖應力。 4.1.6原巖應力測量宜優(yōu)先采用應力解除法或水壓致裂法。 表表1 1 地質(zhì)力學評估內(nèi)容地質(zhì)力學評估內(nèi)容 序序號號參參 數(shù)數(shù)內(nèi)內(nèi) 容容1 1煤層厚度煤層厚度指被煤巷切割的煤層厚度。指被煤巷切割的煤層厚度。2 2煤層傾角與水平方向的夾角煤層傾角與水平方向的夾角在井下直接測取，或由工作面地質(zhì)說明書給出。在井下直接測取，或由工作面地質(zhì)說明書給出。 3 3地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造煤巷周圍地

28、質(zhì)構(gòu)造的分布情況，由工作面地質(zhì)說明書給出。煤巷周圍地質(zhì)構(gòu)造的分布情況，由工作面地質(zhì)說明書給出。4 4水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件煤巷涌水量，水對圍巖物理力學性質(zhì)的影響，由工作面地質(zhì)說明煤巷涌水量，水對圍巖物理力學性質(zhì)的影響，由工作面地質(zhì)說明書給出。書給出。5 5煤巷幾何形狀和尺寸煤巷幾何形狀和尺寸根據(jù)工作面回采需要確定，一般宜選用的幾何形狀為矩形和梯形。根據(jù)工作面回采需要確定，一般宜選用的幾何形狀為矩形和梯形。6 62 2倍左右煤巷寬度范圍內(nèi)頂?shù)装鍘r層層數(shù)和厚度倍左右煤巷寬度范圍內(nèi)頂?shù)装鍘r層層數(shù)和厚度由地質(zhì)綜合柱狀圖或鉆孔資料確定。由地質(zhì)綜合柱狀圖或鉆孔資料確定。7 7巖（煤）層物理力學參數(shù)巖（煤

29、）層物理力學參數(shù)在井下原位測取，或在實驗室內(nèi)利用巖（煤）樣測定。在井下原位測取，或在實驗室內(nèi)利用巖（煤）樣測定。8 8巖層的分層厚度巖層的分層厚度指分層厚度的平均值。指分層厚度的平均值。9 9各層節(jié)理裂隙間距各層節(jié)理裂隙間距指沿結(jié)構(gòu)面法線方向的平均間距，在（類似條件）煤巷內(nèi)測取。指沿結(jié)構(gòu)面法線方向的平均間距，在（類似條件）煤巷內(nèi)測取。1010煤巷軸線方向煤巷軸線方向由工作面巷道布置圖給出。由工作面巷道布置圖給出。1111煤巷埋深煤巷埋深地表到煤巷的垂直距離。地表到煤巷的垂直距離。1212原巖應力的大小和方向原巖應力的大小和方向在井下實測。在井下實測。1313煤柱寬度煤柱寬度煤柱的實際寬度。煤柱

30、的實際寬度。1414采動影響采動影響煤巷受到周圍掘進或回采工作面采動影響的情況。煤巷受到周圍掘進或回采工作面采動影響的情況。1515錨桿在巖（煤）層中的拉拔力錨桿在巖（煤）層中的拉拔力錨桿在巖（煤）層中的拉拔力試驗。錨桿在巖（煤）層中的拉拔力試驗。 鉆孔應力解除法測試地應力示意圖 巖芯采取孔 導向孔應力計安裝孔鉆機巷道 4.1.7巷道支護設計所需的煤巖體物理力學參數(shù)，可通過井下采取巖樣進行實驗室試驗獲得，巖樣的采取、包裝應滿足錨桿支護設計的要求；一些參數(shù)（單軸抗壓強度、變形模量等）也可通過井下原位測量獲得。 4.1.8煤巖體的物理力學性質(zhì)參數(shù)包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單

31、軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角和水理性質(zhì)等。 4.1.9圍巖結(jié)構(gòu)測量應采用煤巷表面觀察、鉆孔取芯測量和鉆孔窺視等方法進行。結(jié)構(gòu)面力學特性測試應在現(xiàn)場取樣后在實驗室進行試驗。 4.1.10煤巷圍巖應進行錨桿拉拔力試驗，試驗方法參見附錄A。錨桿拉拔力試驗應在需支護的煤巷現(xiàn)場或類似條件的圍巖中進行，每次不少于3根錨桿。根據(jù)試驗結(jié)果判斷圍巖的可錨性。 4.1.11在一個地點獲取的參數(shù)用于同一煤層的其它地點時，應進行充分的現(xiàn)場調(diào)研和分析、評估。 4.1.12當煤巷圍巖物理力學性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和原巖應力條件發(fā)生顯著變化時，應對地質(zhì)力學參數(shù)進行重新測定。 4.1.13應根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果采用

32、適合本礦區(qū)的方法進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類。4.1.14有下列情況之一的應重新進行圍巖穩(wěn)定性分類 a)當巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時； b)新采區(qū)各煤層巷道首次采用錨桿支護時。4.2煤巷錨桿支護設計4.2.1巷道圍巖地質(zhì)力學評估結(jié)果證明錨桿支護可行時，進行錨桿支護設計。4.2.2在采區(qū)巷道布置時，應盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應力的方向平行。4.2.3煤巷錨桿支護設計應采用動態(tài)設計方法。設計應在地質(zhì)力學評估的基礎上按以下程序進行：初始設計井下監(jiān)測信息反饋正式設計。4.2.4根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果，進行錨桿支護初始設計。初始設計應包括以下內(nèi)容： a) 巷道地質(zhì)與生產(chǎn)條件及地質(zhì)

33、力學評估結(jié)果； b) 煤巷斷面設計； c) 錨桿支護形式設計； d) 錨桿支護參數(shù)設計； e) 錨桿支護材料選擇和施工機具設備配套； 不同掘進方向巷道狀況的差異掘 進 方 向最 大 水 平應 力 集 中掘 進 方 向a ) 巷 道 狀 況 好b ) 巷 道 狀 況 差c ) 巷 道 左 側(cè) 發(fā) 生 變 形最 大 水 平最 大 水 平 主 應 力最 大 水 平 主 應 力掘進方向應 力 集 中掘 進 方 向d ) 巷 道 右 側(cè) 發(fā) 生 變 形主 應 力主 應 力主 應 力最 大 水 平最 大 水 平主 應 力 f)錨桿支護施工工藝、安全技術(shù)措施和施工質(zhì)量指標； g)錨桿支護礦壓監(jiān)測設計； h)

34、煤巷圍巖復雜地段的支護方法和煤巷受到采動影響時的超前支護設計。4.2.5錨桿支護初始設計可采用以下一種或多種方法組合進行4.2.5.1工程類比法 根據(jù)已經(jīng)支護巷道的實踐經(jīng)驗，通過類比，直接提出錨桿支護形式與參數(shù)。也可根據(jù)巷道圍巖穩(wěn)定性分類結(jié)果進行錨桿支護形式與參數(shù)設計。4.2.5.2理論計算法 選擇適合本礦區(qū)煤巷條件的錨桿支護理論進行理論計算設計。4.2.5.3數(shù)值模擬法 根據(jù)地質(zhì)力學評估結(jié)果建立計算機數(shù)值模擬模型，通過多方案比較，確定錨桿支護初始設計。4.2.6煤巷斷面一般采用矩形或梯形，特殊情況可采用拱形或其它形狀斷面。煤巷斷面設計應考慮以下因素： a)煤巷布置（運輸）的最大設備尺寸； b

35、)煤巷管線布置和行人要求； c)煤巷通風要求； d)預留煤巷變形量。4.2.7錨桿支護形式以錨桿為基本支護構(gòu)件，可選以下構(gòu)件進行組合： a)組合構(gòu)件（鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等）； b)護網(wǎng)； c)錨索。4.2.8錨桿支護設計應包括以下內(nèi)容： a)錨桿種類（螺紋鋼錨桿、圓鋼錨桿、玻璃鋼錨桿或其它錨桿等）； b) 錨桿附件（托板、球形墊圈、減摩墊圈和螺母等）的規(guī)格和力學性能； c) 錨桿幾何參數(shù)（直徑和長度等）； d) 錨桿力學參數(shù)（屈服載荷、破斷載荷和延伸率等）； e) 錨桿預緊力； f) 錨桿布置（錨桿間距、排距、安裝角度等）； g) 鉆孔直徑、錨固方式和錨固長度； h) 錨桿設計錨固力； i)

36、 錨固劑的型號、數(shù)量等； j) 組合構(gòu)件（鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等）形式、規(guī)格和力學性能； k) 護網(wǎng)形式、規(guī)格和力學性能； l) 錨索形式和材質(zhì)（單根錨索或錨索束，鋼絲繩或鋼絞線等）； m) 錨索附件（錨索托板和錨具等）的規(guī)格和力學性能； n) 錨索幾何參數(shù)（直徑和長度等）； o) 錨索力學參數(shù)（屈服載荷、破斷載荷和延伸率等）； p) 錨索預緊力； q) 錨索布置（錨索間距、排距、安裝角度等）； r) 錨索鉆孔直徑、錨固方式和錨固長度； s) 煤巷錨桿支護布置圖； t) 組合構(gòu)件加工示意圖； u) 支護材料消耗清單。4.2.9錨桿支護基本參數(shù)宜選用表2中的系列。表表2 2 錨桿支護基本參數(shù)錨桿

37、支護基本參數(shù)序號序號參參 數(shù)數(shù) 名名 稱稱單單 位位參參 數(shù)數(shù) 值值1 錨桿長度m1.63.02 錨桿公稱直徑mm16.025.03 錨桿排距m0.71.54 錨桿間距m0.71.55 錨索有效長度m4.010.06 錨索公稱直徑mm15.222.0 4.2.10鉆孔直徑、錨桿直徑和樹脂錨固劑直徑應合理匹配，鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應為6mm10mm，鉆孔直徑與樹脂錨固劑直徑之差應為4mm8mm。 4.2.11煤巷頂板優(yōu)先采用樹脂錨固螺紋鋼錨桿，對于煤頂巷道、全煤巷道和大斷面煤巷，頂板宜采用高強度螺紋鋼錨桿組合支護。 4.2.11.1采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。 4.2.11.2煤

38、巷頂板錨桿支護補強加固手段應優(yōu)先采用錨索（設計長度確保錨固到穩(wěn)定巖層中的長度不小于1.0m）。 錨索 頂板潛在 冒落范圍 頂板錨桿 4.2.11.3煤巷復雜地段應進行聯(lián)合支護（斷層破碎帶、切眼等應采取錨索、架棚特殊措施）。復雜地段的支護范圍應該延伸到正常地段5m以上。 4.2.12煤巷錨桿支護施工工藝設計應包括施工設備配置、施工工藝、施工質(zhì)量指標和安全技術(shù)措施等。 4.2.13煤巷錨桿支護礦壓監(jiān)測設計應包括監(jiān)測內(nèi)容、測站安設方法、數(shù)據(jù)測讀方法、測讀頻度和監(jiān)測儀器等。礦壓綜合監(jiān)測應給出反饋指標和錨桿支護初始設計修改準則；礦壓日常監(jiān)測應給出監(jiān)測方法、合格標準和異常處情況的處理措施。 4.2.14初

39、始設計在井下實施后應及時進行礦壓監(jiān)測。將煤巷受掘進影響結(jié)束時的監(jiān)測結(jié)果用于驗證或修正初始設計。修正后的支護設計作為正式設計在井下使用。煤巷回采影響期間的監(jiān)測結(jié)果可用于其它類似條件巷道支護設計的驗證與修改。 4.2.15正式設計實施過程中，應進行礦壓監(jiān)測。當?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生顯著變化時及時修正。 4.34.3錨桿支護材料錨桿支護材料 4.3.1一般要求 設計選用的煤巷錨桿支護材料應符合國家標準和相關行業(yè)標準，并具有產(chǎn)品合格證。錨桿（錨索）桿體及其附件、其它組合構(gòu)件等的力學性能應相互匹配。（定期進行質(zhì)量檢測） 4.3.2錨桿、托板、螺母 4.3.2.1金屬桿體、托板、螺母應符合MT146.22002的規(guī)

40、定。 4.3.2.2樹脂錨桿玻璃纖維增強塑料桿體應符合有關標準的規(guī)定。 4.3.3錨固劑 樹脂錨固劑應符合MT146.12002的有關規(guī)定。錨固劑生產(chǎn)廠家應提供質(zhì)量合格證。 4.3.4鋼帶 鋼帶的選用應根據(jù)巷道具體情況選用不同型號和規(guī)格，鋼帶材料抗拉強度應不低于375MPa。 4.3.5錨索 4.3.5.1錨索用鋼絞線應符合GB/T52242003的規(guī)定；應優(yōu)先選用抗拉強度等級不低于1860MPa，延伸率不小于3.5%，直徑不小于15.2mm的鋼絞線。 4.3.5.2與鋼絞線配套的錨具應符合GB/T143702000的規(guī)定。 4.3.5.3錨索托板的承載力應符合MT/T9422005的要求。

41、4.3.6網(wǎng) 煤巷錨桿支護巷道宜選用金屬焊接網(wǎng)，在條件允許的情況下，可選用符合相應技術(shù)標準的編織金屬網(wǎng)或其它材料的網(wǎng)。 4.3.7噴射混凝土 服務期長的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。 4.4錨桿、錨索支護施工 4.4.1煤巷錨桿支護施工應按掘進工作面作業(yè)規(guī)程的有關規(guī)定進行。 4.4.2錨桿支護巷道掘進工作面應采用臨時支護，不應空頂作業(yè)，其臨時支護形式、規(guī)格、要求等應在作業(yè)規(guī)程、措施中明確規(guī)定。 4.4.3錨桿支護巷道落煤（巖）后，應及時進行頂板支護。若兩幫煤體穩(wěn)定，幫錨桿施工可適當滯后，滯后距離和最大空幫時間應在作業(yè)規(guī)程、措施中明確規(guī)定。 4.4.4錨桿孔施工 4.4.4.1頂板錨

42、桿孔應由外向掘進工作面逐排順序施工，每排錨桿孔宜由中間向兩幫順序施工。 4.4.4.2錨桿孔實際鉆孔角度相對設計角度的偏差應不大于5。 4.4.4.3錨桿孔的間排距誤差應不超過100。 4.4.4.4錨桿孔深度誤差應在030范圍內(nèi)。 4.4.4.5錨桿孔內(nèi)的煤巖粉應吹干凈。 4.4.5錨桿安裝（樹脂錨固劑快速承載+預緊力） 4.4.5.1錨桿安裝應優(yōu)先采用快速安裝工藝。 4.4.5.2錨固劑使用前應進行檢查，不應使用過期、硬結(jié)、破裂等變質(zhì)失效的錨固劑。（3個月） 4.4.5.3當使用兩卷以上不同型號的樹脂錨固劑時，應按錨固劑凝固速度先快后慢的順序，將錨固劑依次放入鉆孔中，先將錨固劑推到孔底，再

43、啟動錨桿鉆機攪拌樹脂錨固劑。（CK/K） 4.4.5.4螺母應采用機械設備緊固，需要二次緊固時，其扭矩或預緊力大小、緊固時間應在作業(yè)規(guī)程、措施中明確規(guī)定。 4.4.5.5螺母安裝達到規(guī)定預緊力矩后，一般不得將螺母卸下重新安裝。 4.4.5.6托板應緊貼鋼帶、網(wǎng)或巷道圍巖表面，當錨桿與巷道的周邊不垂直時應使用異型托板。 4.4.5.7錨桿托板與螺母之間宜使用減摩墊圈。 4.4.5.8網(wǎng)的規(guī)格、聯(lián)網(wǎng)方式及參數(shù)應在規(guī)程中明確規(guī)定。 4.4.6錨索施工 4.4.6.1采用錨索鉆機或錨桿鉆機鉆孔。 4.4.6.2錨索孔深度誤差應不大于100mm。 4.4.6.3錨索宜垂直于頂板或巷道輪廓線布置，實際鉆孔

44、角度與設計角度的誤差不大于10。 4.4.6.4錨索間排距誤差不大于100mm。 4.4.6.5安裝錨索應優(yōu)先使用電動或氣動張拉機具，不宜使用手動式張拉機具。 4.4.6.6安裝錨索時，鋼絞線應推到孔底，安裝后外露鋼絞線長度不宜超過300mm。(150250mm) 4.4.6.7錨索施工后，應及時對錨索進行檢查，錨索預緊力的最低值應不小于設計預緊力的90%。發(fā)現(xiàn)工作載荷低于預緊力時應及時進行二次張拉。 4.4.6.8錨索鉆孔中有淋水時，應采用補強措施。 4.4.7其它施工要求 4.4.7.1錨桿支護作業(yè)時，如遇復雜地段（如煤炮劇烈、頂?shù)装寮皟蓭鸵平匡@著增加、頂板出現(xiàn)淋水或淋水加大、圍巖層節(jié)理

45、發(fā)育、突發(fā)性片幫掉渣、巷道不易成型、鉆眼速度異常等），應停止作業(yè)、分析原因，采取措施后方可施工。 4.4.7.2復雜地段應優(yōu)先選用錨桿、錨索、錨注等支護形式進行支護，并適當加大支護密度，必要時應采用金屬支架、支柱等進行加固（斷層落差較大圍巖破碎帶、交叉點、應力集中區(qū)、頂板有較大淋水及煤層特別松軟破碎區(qū)等）。 4.4.7.3對失效、松動等不合格的錨桿、錨索應及時補打或緊固。 4.4.7.4采用錨桿支護的煤層巷道，應備有一定數(shù)量的其它支護材料作防范措施。 4.4.7.5任何煤巷作業(yè)地點，作為永久支護的錨桿、錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)等不應作為起吊設備或懸掛其他重物。 4.4.8噴射混凝土施工 4.4.8.

46、1噴射混凝土的施工應按GB50086-2001的規(guī)定執(zhí)行。 4.4.8.2為防止混凝土的塑性收縮和龜裂，可選用聚丙烯腈纖維噴射混凝土。 5 煤巷錨桿支護監(jiān)測5.1煤巷錨桿支護監(jiān)測 煤巷錨桿支護監(jiān)測分為綜合監(jiān)測和日常監(jiān)測兩種。綜合監(jiān)測的目的是驗證或修正錨桿支護初始設計，評價和調(diào)整支護設計；日常監(jiān)測的目的是及時發(fā)現(xiàn)異常情況，采取必要措施，保證巷道安全。 5.2監(jiān)測內(nèi)容 綜合監(jiān)測的主要內(nèi)容為巷道表面和深部位移、頂板離層、錨桿（錨索）受力狀況；日常監(jiān)測主要內(nèi)容為頂板離層觀測。 5.3測站安設 每條錨桿支護煤巷應安設綜合監(jiān)測測站；每間隔一定距離安設一個頂板離層指示儀進行日常監(jiān)測。當圍巖地質(zhì)和生產(chǎn)條件發(fā)生

47、顯著變化時，應增減測站和頂板離層指示儀的數(shù)目；復雜地段必須安設頂板離層指示儀。頂板離層指示儀安設時應緊跟掘進工作面。 5.4繪制測站位置和儀器分布圖 應繪制每個測站的位置和儀器分布圖，測站的監(jiān)測儀器應專門編號，以便測讀時識別。 5.5觀測頻度 距掘進工作面50m內(nèi)和回采工作面100m內(nèi)觀測頻度每天應不少于一次。在此范圍以外，除非離層有明顯增長，頂板離層儀的觀測頻度可為每周一次。 5.6綜合監(jiān)測5.6.1巷道表面位移監(jiān)測 5.6.1.1巷道表面位移監(jiān)測內(nèi)容包括頂?shù)装逑鄬σ平?、頂板下沉量、底鼓量、兩幫相對移近量和巷幫位移量?5.6.1.2 一般采用十字布點法安設測站，每個測站應安設兩個監(jiān)測斷面

48、，基點應安設牢固。 5.6.1.3巷道深部位移觀測范圍不小于巷道跨度的1.5倍，孔內(nèi)測點數(shù)不少于4個。5.6.2巷道頂板離層監(jiān)測 巷道表面位移監(jiān)測是在巷道的頂?shù)装搴蛢蓭驮O置監(jiān)測點，即采用中腰線十字布點法，如圖所示。采用鋼卷尺和測繩測量，綜合監(jiān)測頻度距掘進迎頭100m以內(nèi)一般每天不少于一次，100m以外每周不少于1次。 5.6.2.1 頂板離層指示儀的淺基點應固定在錨桿端部位置，深基點一般應固定在錨桿上方穩(wěn)定巖層內(nèi)300mm500mm，若無穩(wěn)定巖層，深基點在頂板中的深度應不小于巷道跨度的1.5倍。 5.6.2.2 頂板離層值超過設計頂板離層臨界值時，應及時采取補強加固措施。 5.6.2.3不能進

49、行有效測讀的頂板離層指示儀應立即更換，如果不能安裝在同一鉆孔中，應靠近原位置鉆一新孔進行安設，原指示儀更換后，要記錄其讀值，并標明已被更換。新指示儀的基點安設層位與高度應與原測點一致。 5.6.3 錨桿、錨索受力監(jiān)測 5.6.3.1采用測力錨桿監(jiān)測加長（全長）錨固錨桿的受力狀況，采用錨桿（錨索）測力計監(jiān)測端部錨固錨桿（錨索）的受力狀況。 5.6.3.2錨桿（錨索）的受力監(jiān)測儀器應在巷道錨桿（錨索）支護施工過程中安設。 5.6.4 信息反饋 應及時分析處理綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行信息反饋，并提交正式設計。掘進作業(yè)規(guī)程應作相應修改，審批通過后實施，并繼續(xù)進行綜合監(jiān)測。 5.7日常監(jiān)測 5.7.1基本要求

50、 錨桿支護的煤巷都應進行日常監(jiān)測。制定日常監(jiān)測方案，按技術(shù)要求組織實施。 5.7.2 檢測人員培訓要求 對監(jiān)測人員應進行培訓，使其掌握測站安設、儀器操作、數(shù)據(jù)測讀和數(shù)據(jù)處理方法。其他人員也應隨時注意觀察離層儀的變化，以便及早發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。 5.8 異常情況 發(fā)現(xiàn)異常情況，監(jiān)測人員應立即向礦主管部門匯報，并分析出現(xiàn)異常的原因及其危害，提出處理辦法并及時組織落實。 5.9存檔制度 各礦應保存監(jiān)測數(shù)據(jù)，編制監(jiān)測報告，并存檔。 6.煤巷錨桿支護施工質(zhì)量檢測 6.1檢測職責 錨桿支護施工質(zhì)量檢測由礦主管部門負責。各礦應配備專職施工質(zhì)量檢測人員。各礦業(yè)集團公司應對專職檢測人員進行培訓，經(jīng)考核合格者由礦業(yè)集

51、團公司發(fā)給上崗證。 6.2檢測內(nèi)容 錨桿支護施工質(zhì)量檢測的內(nèi)容包括錨桿（索）錨固力檢測、錨桿（索）安裝幾何參數(shù)檢測、錨桿（索）預緊力矩或預緊力檢測、錨桿（索）托板安裝質(zhì)量檢測、組合構(gòu)件和網(wǎng)安裝質(zhì)量檢測、噴射混凝土的強度和噴層厚度檢測。 6.3檢測要求 錨桿支護施工質(zhì)量應及時按設計要求進行檢測。檢測結(jié)果不符合設計要求，應停止施工，進行整改。施工質(zhì)量不達標的，應及時采取補救措施。 6.4錨桿錨固力檢測 6.4.1采用錨桿拉拔計進行錨桿錨固力檢測。檢測方法參見附錄A。 6.4.2 錨桿錨固力檢測抽樣率為3%，每300根頂、幫錨桿各抽樣一組（共9根）進行檢查，不足300根時，按300根進行； 6.4.

52、3錨桿錨固力均不低于設計錨固力為合格；如有一根低于設計錨固力，應重新抽樣檢測，如重新檢測的錨桿錨固力均不低于錨桿設計錨固力為合格，如仍有一根不合格則判錨桿施工安裝質(zhì)量為不合格。 6.5錨桿安裝幾何參數(shù)檢測 6.5.1錨桿安裝幾何參數(shù)檢測內(nèi)容包括錨桿間距、排距、錨桿安裝角度和錨桿外露長度等。 6.5.2錨桿安裝幾何參數(shù)檢測范圍不小于15m，檢測點數(shù)不應少于3個。 6.5.3錨桿間距和排距采用鋼卷尺測量呈四邊形布置的4根錨桿之間的距離。 6.5.4 錨桿安裝角度采用半圓儀測量鉆孔方位角； 6.5.5 錨桿外露長度采用鋼板尺測量測點處一排錨桿外露長度最大值。 6.6錨桿預緊力或力矩檢測 6.6.1錨

53、桿預緊力或力矩檢測抽樣率不低于5%，每300根頂、幫錨桿抽樣各一組（共15根）進行檢測，不足300根時，按300根進行。 6.6.2錨桿預緊力或力矩不低于設計預緊力矩的90%為合格。 6.7錨桿托板安裝質(zhì)量檢測 6.7.1檢測頻度同錨桿幾何參數(shù)，每個測點應以一排錨桿為一組進行檢測。 6.7.2錨桿托板安裝質(zhì)量檢測用實地觀察和敲擊法進行； 6.8組合構(gòu)件和網(wǎng)安裝質(zhì)量檢測 網(wǎng)、鋼帶、鋼筋托梁與煤巷表面緊貼程度用現(xiàn)場目測法檢測，網(wǎng)、鋼帶、鋼筋托梁與煤巷表面貼緊長度不低于70為合格；網(wǎng)片搭接長度用鋼卷尺測量。 6.9錨索安裝質(zhì)量檢測 6.9.1 錨索安裝間距、排距、安裝角度和錨索外露長度的檢測方法同錨

54、桿。 6.9.2 錨索預緊力的檢測用錨索測力計或張拉設備進行。6.10噴射混凝土的檢測 噴射混凝土的檢測方法應符合GB50086-2001的有關規(guī)定。6.11煤巷錨桿支護質(zhì)量評定 6.11.1煤巷錨桿支護質(zhì)量評定應符合MT50091994的有關規(guī)定進行。 6.11.2煤巷錨桿支護質(zhì)量達不到合格標準要求時,應及時采取補強措施，補強后的巷道應對其工程質(zhì)量重新進行質(zhì)量評定和驗收。 附 錄 A （資料性附錄） 錨桿拉拔力試驗 錨桿拉拔力試驗的目的是判定巷道圍巖的可錨性、評價錨桿、樹脂、圍巖錨固系統(tǒng)的性能和錨桿的錨固力。試驗必須在現(xiàn)場進行，使用的材料和設備與巷道正常支護相同。 A.1 試驗工具和設備 試

55、驗的工具與設備主要有：（1）錨桿拉力計（量程200kN、分辨率1.0kN）（2）鉆孔機具。A.2 準備工作 A.2.1 地點的選擇 試驗地點應盡量靠近掘進工作面，圍巖較平整，未發(fā)生脫落、片幫等現(xiàn)象。試驗錨桿應避開鋼帶（鋼筋梯）安裝，距鄰近錨桿不小于300mm。 A.2.2 錨桿、錨固劑 試驗用錨桿的表面應無銹、油、漆或其他污染物。樹脂錨固劑按設計選用。 A.2.3 鉆孔 用錨桿鉆機在選擇的地點鉆孔。試驗前測量鉆孔直徑、錨桿直徑、樹脂直徑。 A.2.4 錨桿安裝（1）將樹脂錨固劑放入孔中，用錨桿將其慢慢推到孔底；（2）用錨桿鉆機將錨桿邊旋轉(zhuǎn)邊推進到孔底，然后再旋轉(zhuǎn)5s10s停止；（3）等待30s

56、后，退下錨桿鉆機；（4）做好標記，以備試驗。A.3 拉拔試驗 拉拔試驗在錨桿安裝后0.5h4.0h進行。時間過短影響錨固劑固化后的強度，時間過長則因巷道圍巖發(fā)生變形影響測量結(jié)果。 按圖A.1所示安設儀器，確保錨桿拉力計油缸的中心線與錨桿軸線重合。試驗前，檢查手動泵的油量和各連接部位是否牢固，確認無誤后再進行試驗。試驗由兩人完成，一人加載，一人記錄（見表A.1）。試驗時應緩慢均勻地操作手動泵壓桿。當錨桿出現(xiàn)明顯位移時，停止加壓，記錄錨桿拉力計此時的讀數(shù)，即為拉拔試驗值。 圖A.1錨桿拉拔力試驗示意圖 表A.1 錨桿拉拔力試驗記錄表 巷道名稱：錨桿序號時間巖性錨桿長度（mm）錨桿直徑（mm）孔徑（

57、mm）錨固長度（mm）錨 固 劑直徑（mm）拉拔力（kN）備注試驗人：記錄人： 年 月 日A.4 注意事項 A.4.1錨桿拉拔計在試驗過程中應固定牢靠； A.4.2錨桿拉拔時應緩慢地逐級均勻加載，直到錨桿滑動或桿體破壞為止，并作詳細記錄； A.4.3拉拔錨桿時，拉拔裝置下方和兩側(cè)不得站人； 當巷道圍巖應力比較大、圍巖本身又比較軟弱或破碎、支架的支撐力和可縮量又不夠時、已被應力破裂的圍巖或本來就是破碎的圍巖、在較大應力作用下、可能損壞支架、形成巷道冒頂、從而導致巷道頂板事故。 要防治巷道頂板事故、在開掘巷道時就應該避免把巷道布置在由采動引起的高應力區(qū)內(nèi)、或避免布置在很軟弱破碎的巖層里。如果實在避

58、不開軟弱破碎巖層、那么就要在支架的支撐力與可縮量上下功夫、使其能和圍巖狀況相適應。對于在破碎巖層中開掘的巷道、支架間還要用背板背嚴。隨著對支承壓力分布規(guī)律的認識和支架性能的改善、近年來、已支護好的巷道頂板事故比較少。 冒頂原因冒頂原因 (1)(1)掘進破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)掘進破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)系、若支護不及時、隨時可能冒落。系、若支護不及時、隨時可能冒落。 (2)(2)已支護的頂部巖石、若支護失敗、可已支護的頂部巖石、若支護失敗、可能造成冒落。能造成冒落。 冒頂防治措施冒頂防治措施 (1)根椐巖性、確定合理的控頂距、當遇到破碎帶或?qū)永?、裂隙發(fā)育時、應緊跟掘進支護； (2)嚴格

59、執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無法挑下時應采取臨時支撐措施、嚴禁空頂作業(yè)； (3)在破碎帶掘進巷道、要縮小支護棚距、用拉條等將棚子連成一體、防止推垮； (4)對破碎帶有時可超前注漿、固化巖體； (5)掘進頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴結(jié)實、必要時要掛網(wǎng)防止漏空； (6)炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架和掘進頭距離相適應、防止放炮崩倒棚子； (7)錨桿支護注意眼深和錨桿密度、必要時錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。 支支架支護巷道冒頂事故的原因架支護巷道冒頂事故的原因 支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類。 (1)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過大、壓垮了支架、從而導致巷道頂部已破碎

60、的巖塊冒落。 (2)漏垮型冒頂是因無支護巷道或支護失效(非壓壞)巷道頂部存在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、造成事故的發(fā)生。 (3)推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運動過程中存在平行巷道軸線的分力、如果這部分巷道支架的穩(wěn)定性不夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。 支架支護巷道冒頂事故的預防措施支架支護巷道冒頂事故的預防措施 (1)(1)可能的情況下巷道應布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動的影響；可能的情況下巷道應布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動的影響； (2)(2)巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力；巷道支架應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力； (3)(3)巷道支架所能承受的變形量、應與巷