掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)..

1、掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)5一、臨時(shí)支護(hù)形式：1、金屬前探梁:巷道斷面凈寬4000mm以下的使用3根前探梁，凈寬4000mm及其以上的使用4根前探梁（擴(kuò)幫不在此列）。金屬前探梁使用直徑®54mm（即2吋）無(wú)縫鋼管制成，長(zhǎng)度4000mm，壁厚不小于4.0mm;背木使用長(zhǎng)度1600mm、厚度不小于50m和寬度不小于100mm的實(shí)木;吊環(huán)采用厚8mm的鋼板彎曲而成，上焊M20螺帽，將螺帽與前探梁中心錯(cuò)開(kāi)60mm的距離，下部為可以上下調(diào)動(dòng)的螺栓。前探梁臨時(shí)支護(hù)最大控頂距離為2000mm，最小控頂距離均為400mm，嚴(yán)禁人員在空頂下作業(yè)。2、輕型單體支柱：采用DWB28-30/100輕型單體支

2、柱（2500mm或2800mm）配合3400m長(zhǎng)或3600mm長(zhǎng)n型梁架棚進(jìn)行支護(hù)，沿巷道傾向布置，使用一梁二柱，排距800mm，單體支柱與巷道高、低幫距離均為500mm，巷道低幫使用2500mm長(zhǎng)單體支柱，巷道高幫使用2800mm長(zhǎng)單體支柱。單體為內(nèi)注式，壓力介質(zhì)為礦靜壓水，迎頭壓力水壓力必須達(dá)到2.0MPa以上。頂板破碎時(shí)在n型梁上方用圓木、半圓木或背板背緊剎緊。使用單體柱臨時(shí)支護(hù)時(shí)最大控頂距離為2600mm，最小控頂距離為400mm，嚴(yán)禁人員在空頂下作業(yè)。3、弧形前探梁：采用弧形金屬前探梁支護(hù)，弧形前探梁弧長(zhǎng)為2500mm，寬度為1200mm或800mm，弧形前探梁傘柱采用040mm無(wú)縫

3、鋼管加工,傘緣及撐桿采用025.4mm鍍鋅鋼管加工，支腿采用080mm無(wú)縫鋼管模仿耙矸機(jī)支腿制作。采用弧型前探梁臨時(shí)支護(hù)時(shí)，最大控頂距離1600mm，最小控頂距離400mm。4、帶帽點(diǎn)柱：煤(半煤巖)巷跨度2400mm時(shí)打一排，夸度2400mm時(shí)打兩排，跨度3200mm打三排，打多排點(diǎn)柱時(shí)排距800mm;巖石巷道跨度2600mm時(shí)打一排，跨度2600mm時(shí)打兩排，跨度3600mm打三排，打多排點(diǎn)柱時(shí)排距800mm。點(diǎn)柱選用直徑不小于150mm的圓松木或輕型單體支柱，點(diǎn)柱上要戴帽(帽規(guī)格500x200x50mm的優(yōu)質(zhì)木料)，并用木楔楔緊。點(diǎn)柱要打設(shè)及時(shí)，并打在實(shí)底上，無(wú)法打在實(shí)底上要墊木料或枕木

4、。使用輕型單體支柱時(shí)，水壓必須達(dá)到2.0MPa。二、臨時(shí)支護(hù)理論計(jì)算：(一) 金屬前探梁：1、頂梁計(jì)算掘進(jìn)工作面空頂范圍的頂壓，可根據(jù)松散介質(zhì)理論計(jì)算：P=(kf)xa2Xy式中:p頂壓，kN/m;f冒落拱范圍內(nèi)頂板巖石硬度系數(shù)，f值取4;k頂壓系數(shù)，中硬巖取k=4/3；a巷道跨度之半，a=1.8m;Y冒落范圍內(nèi)頂板巖石密度，取Y=22kN/ma。代入上式計(jì)算的：p=23.8kN/m2、前探梁承受載荷計(jì)算由于掘進(jìn)工作面一般使用3根金屬前探梁，則每根前探梁所承受的載荷為P/3即7.9kN/m3掘進(jìn)工作面的最大空頂距離b為2.0m,每根前探梁上的線(xiàn)載荷q=(P/3)xb=(23.8/3)x2.0=

5、15.9kN3、前探梁強(qiáng)度計(jì)算前探梁的力學(xué)模型簡(jiǎn)化為懸臂梁，可計(jì)算出前探梁的最大彎矩M=(q/2)xb=15.9/2x2.0=15.9kNm前探梁承受的最大應(yīng)力為：b二M.W其中W為前探梁的抗彎模量，經(jīng)計(jì)算W=8.9x10-6m3b二MW二15.9/(8.9x10-6)二1.78x106Pa而前探梁梁體的許用應(yīng)力o=2.4x106Pa,所以前探梁的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。(二) 輕型單體支柱：在松散巖體介質(zhì)及中硬以下巖石，以及小跨度地下巷道(跨度一般小于6m)，可以利用M.M.普羅托奇雅可諾夫的拋物形壓力拱理論估計(jì)冒落帶高度：當(dāng)f>4時(shí)，H=B/2f=4.0/(2x4)=0.50m式中h冒落帶高度

6、，m；B道掘進(jìn)寬度，取4.0m；f巖石堅(jiān)固性系數(shù)，施工的直接頂為砂巖，取4。單體支柱需要支撐的巖石重力為：Rmax=pXgXLxSxH=2-2x103x9-8x0-8x3-6x0-50=31-0kN式中：P頂板冒落帶范圍內(nèi)巖石密度，取2.2x103kg/m3；g重力加速度，取9.8N/kg；L臨時(shí)支護(hù)排距，取0.8m；Sn型梁長(zhǎng)度，取3.6m;H冒落帶高度，取0.50m。輕型單體支柱的初撐力(指壓強(qiáng))為：P>Pmax=Rmax/2xnx(d/2)2=31.0/2x3.14x(0.1/2)2=1.97MPa式中：2在n型梁上打設(shè)2根單體支柱；d單體支柱柱體的直徑，取100mm=0.1m?？?/p>

7、慮一定富裕量，要求煤巷掘進(jìn)工作面使用輕型單體柱作為臨時(shí)支護(hù)時(shí)，輕型單體柱供液壓力不小于2.0MPa。（三）弧形前探梁靜力學(xué)計(jì)算分析，簡(jiǎn)單的中心加載方式。材料尺寸及性能參數(shù)：、和四根無(wú)縫鋼管采用內(nèi)徑H51mm，壁厚8mm，即外徑067mm，絲杠最小內(nèi)徑052mm，絲杠對(duì)應(yīng)的外部連接鋼管外徑080mm，內(nèi)徑060mm以上鋼管材料均選用27SiMn高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管，材料屬性：彈性模量b二210GPa,抗拉強(qiáng)度b二1020MPa,屈服點(diǎn)bbb=850MPa。s絲杠材料為40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限。二785MPa。s具體結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1弧形前探梁結(jié)構(gòu)圖因?yàn)樵撉疤搅褐饕鹋R時(shí)支護(hù)作用，忽略動(dòng)態(tài)特性，在

8、不考慮偏載的情況下，直接簡(jiǎn)化為軸向受載的靜力學(xué)分析，通過(guò)對(duì)圖1所示的結(jié)構(gòu)圖分析可以知道，在存軸向載荷作用下工作時(shí)主要存在以下兩個(gè)薄弱環(huán)節(jié)：鋼管截面處和鋼管截面處。1、直接受壓計(jì)算：鋼管截面處強(qiáng)度校核：在載荷F作用下，該處截面壓應(yīng)力F4F4FO=A兀(D2一d2)兀(0.06720.0512)3安全系數(shù)b=850MPa當(dāng)n=3時(shí)，F(xiàn)=兀(0.0672-0.0512)os4n=420.14kN鋼管截面處強(qiáng)度校核：在載荷F作用下，該處截面壓應(yīng)力F4F4Fo=A兀(D2d2)兀(0.0820.062)5安全系數(shù)o=850MPas當(dāng)n=3時(shí)，F(xiàn)邛(0.°82一°.°62)0

9、s=623.08kN4n-s2、軸心載荷穩(wěn)定性計(jì)算為安全起見(jiàn)，把前探梁簡(jiǎn)化為只有鋼管和鋼管承受軸向載荷，即形成一個(gè)變截面壓桿穩(wěn)定性問(wèn)題，來(lái)求解該簡(jiǎn)化模形的臨界載荷，如圖2所示：這里gsm養(yǎng)。蚤遵®舌-L£d畫(huà)遵®舌Jg蹩歸0逋闕才K-呂心刪冋)zIz“IOH33EELSH0017+LAH7eW90.0Hum/09H7E6OH1006Hy1CNHL£d篩（2）邊界條件根據(jù)立柱計(jì)算模形，可得如下邊界條件為3I=e1 x1=013|=3|1x1=l12x2=0d311d3211 =rIdxxi=«dxx2=°i123I=3I2 x=l3x=

10、0d322d33rI=31dxx2=l2dxx3=03I=e3 x3=l32令：sinkl=S,coskl=Ciiiiii可得如下方程組（以矩陣方式表達(dá)），即YT=y1Bt=e1y2y3000y4y5e2AY=By614式中C1-kS11S1kC11C2-kS22-k2S2kC22-1-k3S3求解方程組，可得到參數(shù)y、y12為參變量的立柱各點(diǎn)的撓度、轉(zhuǎn)角、彎y3y6再代入方程，就可得到以F、矩。（3）立柱穩(wěn)定性校核對(duì)于線(xiàn)性方程組，利用克萊姆法則，可求得撓度待定系數(shù)，即y二D/Aii其中，D為矩陣A中第i列被矩陣B所代替而形成的矩陣行列式。i在式中，y的大小決定著撓度的大小。當(dāng)y.tg，即A=

11、0時(shí)，ii撓度O也趨向于g，則立柱失穩(wěn)，而對(duì)于給定立柱斷面和高度時(shí)，Di為一定值，因而IA=0為立柱失穩(wěn)的必要條件。由式可知，A|=0即kkCCS+kkCCS+kkCCS-k2SSS=01212313132232312123該式為一超越方程，可用牛頓迭代法解此方程，求得給定立柱斷面和立柱高度的臨界載荷。這里通過(guò)matlab求解得出尸二1344kN,即在該力作用下簡(jiǎn)化的max模形已經(jīng)處于任意變形狀態(tài)，所以，安全作用力應(yīng)該為：FmaxnFmax二268kN5三、臨時(shí)支護(hù)施工工藝：（一）金屬前探梁（以使用三根前探梁為例）：1、工作面每次放炮或割完煤后，安排設(shè)專(zhuān)人（至少2人，1人照燈觀察、1人工作）站

12、在已支護(hù)好的頂板下使用長(zhǎng)度不小于2500mm的專(zhuān)用工具進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，將工作面活矸危石找凈，確認(rèn)安全后，進(jìn)行前探梁臨時(shí)支護(hù)工作。2、連網(wǎng)工站在永久支護(hù)下，將續(xù)接的平焊鐵絲網(wǎng)與迎頭永久支護(hù)的頂網(wǎng)用鐵絲臨時(shí)固定（固定23道即可，搭接長(zhǎng)度不小于100mm）,續(xù)接的頂網(wǎng)之間要用一塊頂網(wǎng)連成整體。3、架設(shè)前探梁需要四人，其中三人架設(shè)，一個(gè)監(jiān)護(hù)，架設(shè)前探梁人員必須由跟班隊(duì)長(zhǎng)或班長(zhǎng)指定的有經(jīng)驗(yàn)的老工人來(lái)完成。監(jiān)護(hù)人員要站在永久支護(hù)下的安全地點(diǎn)，并不得影響架前探梁人員的安全退路。4、站在永久支護(hù)內(nèi)，將6個(gè)前探梁吊環(huán)分別擰緊在靠近工作面迎頭的兩排中間的三根（即2、3、4）錨桿上，要求上滿(mǎn)絲扣。5、將三根前探梁分別

13、穿入兩排吊環(huán)內(nèi)，向前插至前排吊環(huán)前方約1m處，插好前探梁銷(xiāo)子，在推前探梁過(guò)程中，將頂網(wǎng)頂?shù)角疤搅荷戏健?、在距前排鋼帶600mm處，在前探梁上背兩塊1.6m長(zhǎng)背木，與前探梁垂直緊貼放置，兩塊背木之間錯(cuò)接長(zhǎng)度600mm。7、人員站在臨時(shí)支護(hù)下，對(duì)肩窩不夠處進(jìn)行開(kāi)刷達(dá)到巷道設(shè)計(jì)尺寸。8、在背木前方緊貼背木放好鋼帶，鋼帶要與前探梁垂直。9、在前探梁兩側(cè)安排人員穩(wěn)固好鋼帶及背木，一人緩慢推前探梁，使前探梁緊貼工作面迎頭。10、在距前排背木800mm處在前探梁上背兩塊1.6m長(zhǎng)背木，與前探梁垂直緊貼放置，兩塊背木之間錯(cuò)接長(zhǎng)度600mm。在前排背木前方緊貼背木放好鋼帶，鋼帶要與前探梁垂直。11、在前探梁兩

14、側(cè)安排人員穩(wěn)固好鋼帶及背木，一人緩慢將前探梁推至迎頭，并將前排吊環(huán)的前探梁銷(xiāo)子插到適當(dāng)位置并插好。12、在后排吊環(huán)后方壓前探梁，使前探梁背木與頂板貼實(shí)，然后用銷(xiāo)子將前探梁壓緊壓死。（二）輕型單體支柱（以循環(huán)進(jìn)度2400mm為例）：1、工作面每次放炮或割完煤后，安排設(shè)專(zhuān)人（至少2人，1人照燈觀察、1人工作）站在已支護(hù)好的頂板下使用長(zhǎng)度不小于2500mm的專(zhuān)用工具進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，將工作面活矸危石找凈，確認(rèn)安全后，進(jìn)行前探梁臨時(shí)支護(hù)工作。2、施工人員站在永久支護(hù)下按設(shè)計(jì)位置用鐵鍬挖出第一排所需要的兩根單體柱的柱窩。待第一排柱窩挖完后，掛好第一排頂網(wǎng)，把單體柱放到挖好的柱窩里。3將M鋼帶放到柱窩前方，然

15、后把n型梁放到柱頭上，接著用壓力水為單體柱注液，使單體柱頂緊n型梁，保證單體支柱初撐力不低于2.0MPa。接著將系在單體柱柱頭的雙鉤防倒繩掛到距柱頭300mm范圍內(nèi)的頂網(wǎng)上（將n型梁兜?。?、第一排臨時(shí)支護(hù)施工完畢后再次進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，確保無(wú)問(wèn)題后，施工人員站在第一排臨時(shí)支護(hù)下按上述方法施工第二排的臨時(shí)支護(hù)。第三排臨時(shí)支護(hù)與第二排操作方法相同。5、為方便永久支護(hù)，第一排臨時(shí)支護(hù)距永久支護(hù)的間距為600mm，第二排臨時(shí)支護(hù)距第一排臨時(shí)支護(hù)為800mm，第三排臨時(shí)支護(hù)距第二排臨時(shí)支護(hù)為800mm，第三排距離煤壁控頂距離不得大于400mm，超過(guò)400mm需再加打一排。（三）弧形前探梁：1、工作面每次放

16、炮后，安排設(shè)專(zhuān)人（至少2人，1人照燈觀察、1人工作）站在已支護(hù)好的頂板下使用專(zhuān)用撬杠進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，將工作面活矸危石找凈，確認(rèn)安全后，進(jìn)行前探梁臨時(shí)支護(hù)工作。2、活矸危石找凈后，安排一人使用鐵鍬，站在已支護(hù)好的頂板下，將待安裝前探梁位置處的矸堆鏟平，將前探梁搬運(yùn)至工作面，然后進(jìn)行安設(shè)前探梁工作。3、安排施工人員將前探梁的上部弧形和下部絲杠分別，搬至工作面，由23人抬起弧形部分，一人拿起下部絲杠進(jìn)行對(duì)接，安裝弧形前探梁的人員要協(xié)調(diào)好，只有確認(rèn)安裝牢固后，弧形前探梁的底座要坐實(shí)坐牢，方可放手。移動(dòng)弧形前探時(shí)，要保持弧形前探梁平穩(wěn)。4、將頂部網(wǎng)片在工作面綁扎好，用12#鐵絲每隔300mm雙股雙排綁扎，

17、網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度為100mm,網(wǎng)片數(shù)目因放炮進(jìn)尺不同，網(wǎng)片用量也不相同，確定網(wǎng)片用量的原則：弧形前探梁圓弧長(zhǎng)度范圍和炮掘進(jìn)尺范圍內(nèi)網(wǎng)片要布滿(mǎn)。將網(wǎng)片鋪在弧形前探梁上。旋轉(zhuǎn)弧形前探梁的下部絲杠，使弧形前探梁的弧形部分和巷道拱部楔合緊密。5、針對(duì)頂板不平整的前探梁與頂板之間超過(guò)100mm的超挖處，可使用背木背實(shí)。若頂板尺寸未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，施工人員由外向里逐段開(kāi)刷頂板達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（開(kāi)刷時(shí)站在有支護(hù)的頂板下，頭嚴(yán)禁伸至空頂段），刷好一段，將掛好頂板支護(hù)所需網(wǎng)片的前探梁前移到開(kāi)刷位置最前端，直至開(kāi)刷頂板達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，緊固前探梁下部支腿，是前探梁與開(kāi)始打注頂板錨桿。拱部錨桿支護(hù)完成后，及時(shí)將前探梁拆除，撤至耙

18、矸機(jī)后方，以防放炮崩壞。6、工作每循環(huán)爆破進(jìn)尺應(yīng)控制在1600mm（使用1200mm寬前探梁支護(hù)，空頂距保證在400mm）當(dāng)巷道進(jìn)尺超過(guò)1600mm后，可先施工前探梁支護(hù)范圍內(nèi)的拱部錨桿。超過(guò)控頂距范圍內(nèi)的部分可移動(dòng)弧形前探梁臨時(shí)支護(hù)后，再施工錨桿即進(jìn)行前探梁的二次使用。工作面支護(hù)上部時(shí)，任何人嚴(yán)禁進(jìn)入空頂區(qū)。1、掘進(jìn)機(jī)施工的掘進(jìn)工作面，嚴(yán)禁利用截割臂代替金屬前探梁。迎頭施工人員必須在正規(guī)的金屬前探梁或帶帽點(diǎn)柱保護(hù)下工作。2、當(dāng)頂板平整但礦靜壓水水壓達(dá)不到設(shè)計(jì)值時(shí)，必須使用乳化液泵站或清水泵站（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用為準(zhǔn)）為單體柱供液并達(dá)到設(shè)計(jì)值，否則不得使用單體柱做為臨時(shí)支護(hù)，但可以使用前探梁臨時(shí)支

19、護(hù)。3、使用輕型單體支柱作為臨時(shí)支護(hù)時(shí)，迎頭50m范圍內(nèi)必須在供水管上安裝一塊水壓表用來(lái)測(cè)量迎頭水壓，并備有一塊柱壓表用于測(cè)量單體支柱壓力。4、單體柱必須完整無(wú)缺，要支到實(shí)底上，迎山有力。單體柱活柱行程不得小于200mm，不得大于500mm，支柱初撐力不得小于2.0MPa。5、單體柱有泄液、漏液、松動(dòng)等現(xiàn)象導(dǎo)致無(wú)法使用時(shí)，必須及時(shí)補(bǔ)打單體柱后將原單體柱替換掉。6、升柱時(shí)，手不能放在柱頭或梁頭上，注液槍使用時(shí)，槍頭嚴(yán)禁指向人，且使用完畢后要及時(shí)掛在巷幫，嚴(yán)禁落地。7、放炮后或割煤后必須及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，盡量減少頂板裸露時(shí)間。所有作業(yè)環(huán)節(jié)人員都必須站在臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。8、煤巷使用單體

20、支柱作為臨時(shí)支護(hù)時(shí)，施工完成一排鋼帶頂錨（不包括錨索）后，即可將其附近一排臨時(shí)支護(hù)拆除。單體支柱靠幫立放要用防倒繩將單體柱系到幫部鋼筋網(wǎng)上。9、放炮或割完煤后及時(shí)安設(shè)并前移臨時(shí)支護(hù)，前探梁必須緊跟迎頭，人員必須在前探梁的掩護(hù)下工作，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。臨時(shí)支護(hù)使用完后放于固定位置，不得挪作他用。10、工作面使用的臨時(shí)支護(hù)必須有備用量。使用金屬前探梁臨時(shí)支護(hù)的，必須備有一根完好的前探梁、兩個(gè)前探梁環(huán)和兩塊背木；使用單體支柱臨時(shí)支護(hù)時(shí)，必須備有兩根完好的單體支柱和一根完好的n型梁；使用弧形前探梁臨時(shí)支護(hù)時(shí)，必須備有一個(gè)同樣完好的弧形前探梁。11、巷道開(kāi)口、遇到斷層等特殊條件無(wú)法使用金屬前探梁、輕型單體支柱或弧形前探梁作為臨時(shí)支護(hù)時(shí)，巷道可使用帶帽點(diǎn)柱作為臨時(shí)支護(hù)，但循環(huán)進(jìn)尺不得超過(guò)1200mm。12、煤巷背木使用長(zhǎng)度1600mm，巖巷背木使用長(zhǎng)度1200mm，均采用厚度不小于50m和寬度不小于100mm的實(shí)木。五、處罰標(biāo)準(zhǔn)：1、掘進(jìn)工作面不使用臨時(shí)支護(hù)空頂作業(yè)的，罰跟班隊(duì)長(zhǎng)和班長(zhǎng)各1000元，罰隊(duì)長(zhǎng)500元。2、掘進(jìn)工作面使用臨時(shí)支護(hù)不規(guī)范，不能起到應(yīng)有作用的，每次罰跟班隊(duì)長(zhǎng)和班長(zhǎng)各200元。3、井下使用的臨時(shí)支護(hù)備用量不足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)量的，每少一件罰跟班隊(duì)長(zhǎng)和班長(zhǎng)100元，罰技術(shù)