煤礦掘進(jìn)頂板管理

關(guān)于煤礦掘進(jìn)頂板管理第1頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.巖石——是礦物的凝聚體（由各種造巖礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律組合而成）按成因：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖按固體礦物顆粒間的結(jié)合特征：

固結(jié)性、粘結(jié)性、散粒狀按力學(xué)強(qiáng)度和堅(jiān)實(shí)性：堅(jiān)硬巖石、松軟巖石煤礦中常見(jiàn)：砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖等一、礦山巖石基本性質(zhì)第2頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第3頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.巖石的強(qiáng)度：在載荷作用下巖石變形，達(dá)到一定程度就會(huì)破壞。（1）抗壓強(qiáng)度——巖石試件在壓縮時(shí)所能承受的最大壓應(yīng)力值。分單向、雙向、三向抗壓強(qiáng)度。（2）抗拉強(qiáng)度——巖石試件在拉伸時(shí)所能承受的最大拉應(yīng)力值。（3）抗剪強(qiáng)度——巖石抵抗剪切的極限強(qiáng)度。

第4頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論：

巖石在不同受力狀態(tài)下的各種強(qiáng)度值、一般符合下列由大到小的順序：

三向等壓抗壓強(qiáng)度＞三向不等壓抗壓強(qiáng)度＞雙向抗壓強(qiáng)度＞單向抗壓強(qiáng)度＞抗剪強(qiáng)度＞抗拉強(qiáng)度巖石的強(qiáng)度越高、其抵抗外力使其變形、破壞的能力越強(qiáng)、則巷道越穩(wěn)定。有的巷道可以利用圍巖本身的強(qiáng)度而不支護(hù)、就可以維持巷道的穩(wěn)定。第5頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.巖石的破壞類(lèi)型研究表明：不論加載方式如何，巖石總是被拉壞或剪壞。拉壞（巖石斷裂面明顯離開(kāi)，斷裂面間沒(méi)有錯(cuò)動(dòng)）剪壞（巖石斷裂不離開(kāi)，斷裂面一定發(fā)生錯(cuò)動(dòng)）巖石被壓壞的原因是因?yàn)榕c壓應(yīng)力不垂直的平面上出現(xiàn)剪應(yīng)力，當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到極限時(shí)被剪切破壞。第6頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.巖石的硬度（堅(jiān)固性）

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(qiáng)度有聯(lián)系又有區(qū)別。對(duì)于鑿巖、巖石的硬度比單向抗壓強(qiáng)度更具有實(shí)際意義、因?yàn)殂@具對(duì)孔底巖石的破碎方式多數(shù)情況下是局部壓碎。所以，硬度指標(biāo)更接近反映鉆鑿巖石的實(shí)質(zhì)和難易程度。

第7頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三堅(jiān)固性系數(shù)的基本概念巖石的堅(jiān)固性是指巖石的爆破和鑿巖的難易程度。分級(jí)指標(biāo)f稱(chēng)普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)。這個(gè)分法將巖石按堅(jiān)固性分為10級(jí)15種，在現(xiàn)場(chǎng)使用不方便。為了簡(jiǎn)化，我國(guó)煤炭系統(tǒng)按堅(jiān)固性將煤、巖分類(lèi)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(jiān)硬巖石f=12-14

最堅(jiān)硬巖石f=15-20第8頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.圍巖的分類(lèi)

根據(jù)成因的不同、巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。對(duì)于采掘工程來(lái)說(shuō)、還要對(duì)巖石進(jìn)行定量的區(qū)分、以便能正確地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、合理地選用施工方法、施工設(shè)備、機(jī)具與器材。工程實(shí)踐與理論研究得出、圍巖的穩(wěn)定性主要取決于巖體的結(jié)構(gòu)和巖體強(qiáng)度、煤礦部門(mén)根據(jù)錨噴支護(hù)與施工的需要、根據(jù)煤礦巖層的特點(diǎn)、制定了圍巖分類(lèi)表。第9頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

圍巖分類(lèi)圍巖分類(lèi)巖層描述巷道開(kāi)掘后圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)巖種舉例類(lèi)別名稱(chēng)Ⅰ穩(wěn)定巖層巖層完整堅(jiān)硬、不易風(fēng)化2.層狀巖層層間膠結(jié)好、無(wú)軟弱夾層圍巖長(zhǎng)期不支護(hù)無(wú)碎塊掉落現(xiàn)象

完整的玄武巖Ⅱ穩(wěn)定性較好的巖層完整比較堅(jiān)硬2.層狀巖層層間膠結(jié)好3.堅(jiān)硬塊狀巖層、裂隙面閉合、無(wú)泥質(zhì)充填物

圍巖較長(zhǎng)時(shí)間不支護(hù)會(huì)出現(xiàn)小塊掉落現(xiàn)象膠結(jié)好的砂巖、礫巖Ⅲ中等穩(wěn)定巖層巖層完整中硬2.層狀巖層以堅(jiān)硬巖層為主，夾有少數(shù)的軟巖層3.比較堅(jiān)硬的塊狀巖層能維持一個(gè)月以上的穩(wěn)定、會(huì)產(chǎn)生局部巖塊掉落砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖Ⅳ穩(wěn)定性較差的巖層較軟的完整巖層2.中硬的層狀巖層3.中硬的塊狀巖層圍巖的穩(wěn)定時(shí)間僅有幾天頁(yè)巖、泥巖Ⅴ不穩(wěn)定巖層易風(fēng)化潮解剝落的松軟巖層2.各類(lèi)破碎巖層圍巖很容易產(chǎn)生冒頂片幫炭質(zhì)頁(yè)巖、煤第10頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、頂、底板有關(guān)概念位于煤層上面的巖層叫頂板，位于煤層下面的巖石叫底板。第11頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第12頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.頂板（1）偽頂——緊貼煤層，隨采隨落，厚度一般0.3m～0.5m。（2）直接頂——位于偽頂或煤層（無(wú)偽頂時(shí)）之上，由一層或幾層巖層組成，一般能隨回柱放頂及時(shí)垮落。（3）基本頂——位于直接頂之上（有時(shí)直接位于煤層之上）厚而堅(jiān)硬的巖層。能維持很大的懸露面積而不隨直接頂垮落。第13頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.底板（1）直接底——位于煤層之下、厚度較小（約0.2m～0.4m），常由泥巖、頁(yè)巖、粘土巖組成。（2）老底——位于直接底或煤層（無(wú)直接底時(shí)）之下，一般由砂巖或石灰?guī)r等堅(jiān)固的巖層組成。第14頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

支護(hù)的作用在于改善圍巖穩(wěn)定狀況和控制圍巖運(yùn)動(dòng)的發(fā)展速度、以維護(hù)安全的工作空間。圍巖是承受地壓的主要結(jié)構(gòu)、設(shè)置人工支護(hù)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(hù)體是組構(gòu)巷道的統(tǒng)一體、是一個(gè)力學(xué)體系、是同時(shí)承受鉛垂與水平作用力的厚壁圓筒、巷道的開(kāi)掘與支護(hù)都要為保持與改善圍巖的自持能力服務(wù)。三、巷道支護(hù)技術(shù)第15頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）支架的形式巷道支護(hù)的支架形式有：木支架、金屬支架、錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)和料石混凝土砌碹等。支架、砌碹等支護(hù)方式是著重改善圍巖運(yùn)動(dòng)狀況；錨桿支護(hù)側(cè)重于提高圍巖本身強(qiáng)度；錨桿噴漿等支護(hù)方法是將提高圍巖本身強(qiáng)度和改善圍巖運(yùn)動(dòng)狀況這二者結(jié)合起來(lái)。支護(hù)方式的選擇、決定于圍巖穩(wěn)定狀況。對(duì)受工作面采動(dòng)影響小的巷道、可采用沉縮量小的剛性支護(hù)。對(duì)受工作面采動(dòng)影響大的不穩(wěn)定巷道、應(yīng)選用可縮性支護(hù)。第16頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）金屬支架

金屬支架主要有梯形、拱形、封閉曲線(xiàn)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(xué)特征和適用條件見(jiàn)下表。第17頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三梯形支架的力學(xué)特征及適用條件序號(hào)支架架型主要力學(xué)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(fēng)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(fēng)平巷。其頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%～35%之間第18頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.拱形金屬支架

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(xué)特性和適用條件見(jiàn)下表。第19頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三U型鋼可縮性支架的力學(xué)性能及適用條件序號(hào)支架類(lèi)型主要力學(xué)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(shí)回采巷道和與集中膠帶機(jī)道連通的石門(mén)、圍巖壓力較大、較均勻或有一定側(cè)壓、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-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(shí)回采巷道和與集中膠帶機(jī)道連通的石門(mén)、圍巖壓力較大、特別是頂壓較大、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-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(jī)道連通的石門(mén)、圍巖壓力較大、壓力較均勻、頂壓和側(cè)壓均較大、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-35%之間第20頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.封閉曲線(xiàn)形可縮性金屬支架

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(xué)特性和適用條件見(jiàn)下表。

封閉曲線(xiàn)形可縮性支架的力學(xué)特性及適用條件表序號(hào)支架架型主要力學(xué)特征使用條件1圓形可縮性支架承載能力大、抗底臌和兩幫移近量的能力大、特別是在均壓時(shí)圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉支架時(shí)、圍巖移近率≥30%～35%、在壓力較均勻、并在回風(fēng)平巷使用時(shí)更為有利2方環(huán)形可縮性支架承載能力大、抗底臌和兩幫移進(jìn)量的能力大、特別是肩壓大、壓力不太均勻時(shí)圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉支架時(shí)、圍巖移近率≥30%～35%、其壓力不太較均勻、并在回風(fēng)平巷使用時(shí)更為有利第21頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（三）錨桿支護(hù)從支護(hù)機(jī)理上看，錨桿支護(hù)屬于“主動(dòng)”支護(hù)，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(hù)的巷道圍巖變形量比棚式支護(hù)減少一半以上。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上對(duì)比，錨桿支護(hù)可以節(jié)約大量鋼材，減少材料運(yùn)輸工作量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和改善作業(yè)環(huán)境；保持采煤工作面上下兩道和開(kāi)切眼的暢通，為回采工作面快速推進(jìn)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(hù)巷道施工簡(jiǎn)單，機(jī)械化程度高，可大幅度降低巷道支護(hù)成本，提高掘進(jìn)速度和生產(chǎn)效率。第22頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.煤巷錨桿支護(hù)作用機(jī)理（1）懸吊理論（2）組合梁理論（3）組合拱（壓縮拱）理論（4）最大水平應(yīng)力理論第23頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（1）懸吊理論

機(jī)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(lái)自被懸吊的巖層重量。缺點(diǎn)：沒(méi)有考慮圍巖的自承能力，而且將被錨固體與原巖體分開(kāi)。適用條件：錨桿可以錨固到頂板堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層第24頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）組合梁理論

機(jī)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(dòng)，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(gè)薄巖層鎖緊成一個(gè)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(yīng)變和應(yīng)力都將大大減小，組合梁的撓度亦減小。缺點(diǎn)：將錨桿作用與圍巖的自穩(wěn)作用分開(kāi)；隨著圍巖條件的變化，在頂板較破碎、連續(xù)性受到破壞時(shí)，組合梁也就不存在了。適用條件：層狀地層頂板在相當(dāng)距離內(nèi)不存在穩(wěn)定巖層，懸吊作用處于次要地位。第25頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）組合拱（壓縮拱）理論

機(jī)理：在破裂區(qū)中安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要鋪桿間距足夠小，各個(gè)錯(cuò)桿形成的壓應(yīng)力圓錐體將相互交錯(cuò)，就能在巖體中形成一個(gè)均勻的壓縮帶，即承壓拱，這個(gè)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(yīng)力狀態(tài)，其圍巖強(qiáng)度得到提高，支撐能力也相應(yīng)加大。缺點(diǎn)：一般不能作為準(zhǔn)確的定量設(shè)計(jì)。適用條件：頂板無(wú)穩(wěn)定巖層第26頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）最大水平應(yīng)力理論

機(jī)理：礦井巖層的水平應(yīng)力通常大于垂直應(yīng)力，水平應(yīng)力具有明顯的方向性。在最大水平應(yīng)力作用下，頂?shù)装鍘r層易于發(fā)生剪切破壞，出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)與松動(dòng)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(cuò)動(dòng)。缺點(diǎn)：直觀性較差。第27頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三錨桿分類(lèi)材質(zhì)：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿錨固：機(jī)械錨固、粘結(jié)錨固錨固長(zhǎng)度：局部錨固、全長(zhǎng)錨固目前90％以上的錨固為金屬樹(shù)脂局部錨固錨桿※錨桿支護(hù)－主動(dòng)支護(hù)－通過(guò)錨桿的預(yù)應(yīng)力加固松動(dòng)圍巖，提高圍巖的自承載能力※實(shí)現(xiàn)主動(dòng)支護(hù)的兩個(gè)關(guān)鍵因素－第一時(shí)間施打－第一時(shí)間施加預(yù)應(yīng)力※錨桿選型－盡可能選用預(yù)應(yīng)力錨桿－以最小的扭矩產(chǎn)生最大的預(yù)應(yīng)力?！ζヅ鋯?wèn)題和三徑匹配問(wèn)題金屬錨桿左旋細(xì)絲錨桿（Q335、Q500）。右旋全螺紋鋼錨桿（Q500）。圓鋼麻花錨桿（Q215、Q335）

2.錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)第28頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿是一種預(yù)應(yīng)力錨桿。阻尼有樹(shù)脂或塑料阻尼、銷(xiāo)式阻尼、金屬蓋片式阻尼三種。初期錨固力（或預(yù)應(yīng)力）靠樹(shù)脂粘結(jié)力實(shí)現(xiàn)。錨桿攪拌完畢后需要等待40－60秒時(shí)間，然后打開(kāi)阻尼實(shí)現(xiàn)錨桿的預(yù)應(yīng)力（初錨力）錨桿的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生范圍只在非錨固范圍實(shí)現(xiàn)。該錨桿安裝口訣是：“一推”、“二轉(zhuǎn)”、“三停”、“四緊”。隨著礦井開(kāi)采深度加大和巷道斷面的擴(kuò)大，該類(lèi)錨桿應(yīng)該是今后發(fā)展應(yīng)用的主流錨桿。

第29頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三②左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿

該錨桿的缺點(diǎn)：加工過(guò)程多了壓圓、滾絲兩個(gè)工藝。該錨桿的優(yōu)點(diǎn)是：（Ⅰ）錨桿預(yù)應(yīng)力大。由于該錨桿螺紋是國(guó)標(biāo)螺紋，螺紋螺距2.5mm，螺紋自鎖效果好，通過(guò)特制的阻尼螺母，很容易達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力。120型氣動(dòng)錨索鉆機(jī)既可實(shí)現(xiàn)4噸的預(yù)應(yīng)力。（Ⅱ）錨桿錨固力高。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向?yàn)樽笮较蚝湾^桿的攪拌樹(shù)脂方向（右旋）相反，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)軸向擠壓力，大量測(cè)試表明，同樣桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿錨桿，錨桿力可提高20％以上。（Ⅲ）桿體的有效斷面大，錨桿強(qiáng)度高。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的破斷力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿的破斷力高出20％以上。（Ⅳ）左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)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(yīng)力比大大提高。A六方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿B四方螺母預(yù)應(yīng)力錨桿上圖左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿示意圖第30頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三②左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿

第31頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三右旋無(wú)阻尼等強(qiáng)螺紋鋼錨桿第32頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三該錨桿的優(yōu)點(diǎn)：加工制造簡(jiǎn)單。該錨桿的缺點(diǎn)是：（Ⅰ）桿體螺距大。螺距通常在10－12mm左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時(shí)常出現(xiàn)錨桿退絲現(xiàn)象，而且錨桿的安裝應(yīng)力低，很難達(dá)到2噸以上的預(yù)應(yīng)力。（Ⅱ）錨桿錨固力低。因該錨桿桿體設(shè)計(jì)的螺紋方向（右旋）和錨桿的攪拌樹(shù)脂方向（右旋攪拌）旋向相同，在攪拌樹(shù)脂的過(guò)程中會(huì)對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生一個(gè)向外的輸送力，大量測(cè)試表明，同樣桿體直徑和同樣樹(shù)脂的情況下，右旋全螺紋等強(qiáng)錨桿的錨固力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿力降低20％。（Ⅲ）桿體的有效斷面小，強(qiáng)度低。大量試驗(yàn)表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強(qiáng)錨桿的破斷力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿低20％以上。第33頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三左旋與右旋螺紋鋼錨桿強(qiáng)度對(duì)比

左旋滾絲螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度表?xiàng)U體直徑(BarSize)鋼材級(jí)別（Grade）屈服強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)Ф16MG3356.281≥9.09.187≥13.0Ф18MG3358.277≥11.012.107≥16.0Ф18MG50012.354≥15.016.307≥20.0Ф20MG50015.327≥18.020.232≥24.0Ф22MG50017.789≥20.023.482≥27.0右旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度表?xiàng)U體直徑(mm)鋼材級(jí)別（MPa）屈服強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)國(guó)標(biāo)實(shí)測(cè)Ф18MG3358.7≥9.112.6≥13.0Ф20MG33510.8≥10.215.6≥15.0Ф22MG33513.1≥13.3518.9≥20.25第34頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三圓鋼麻花式錨桿（1）錨固力低（3－5噸）（2）桿體強(qiáng)度低第35頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三管逢式錨桿（1）全長(zhǎng)摩擦錨固－錨固力（2）錨固強(qiáng)度低（3）國(guó)外用于金屬礦山硬巖巷道支護(hù)第36頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三漲殼式錨桿－快裝全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力錨桿安裝簡(jiǎn)單迅速全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力高樹(shù)脂用量少組合粱效果好適合于層狀軟巖第37頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第38頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（四）《煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范（試行）》1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的術(shù)語(yǔ)和定義、技術(shù)要求、煤巷錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)及煤巷錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦煤巷錨桿支護(hù)，也適用于半煤巖巷錨桿支護(hù)。第39頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。

GB/T5224－2003預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)

GB/T14370－2000預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器

GB50086－2001錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范

MT146.1－2002樹(shù)脂錨桿錨固劑

MT146.2－2002樹(shù)脂錨桿金屬桿體及其附件

MT/T942－2005礦用錨索

MT5009－1994煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

第40頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

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(hù)：以錨桿為基本支護(hù)形式的支護(hù)方式。

3.4

錨桿桿體破斷力：錨桿桿體能承受的極限拉力。第41頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.5

錨桿拉拔力：錨桿錨固后，拉拔試驗(yàn)時(shí)，錨桿破斷或失效時(shí)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(yàn)時(shí)，所能承受的極限載荷。3.7

設(shè)計(jì)錨固力：設(shè)計(jì)時(shí)給定的錨桿應(yīng)能承受的錨固力。3.8

樹(shù)脂錨桿：以樹(shù)脂錨固劑配以各種材質(zhì)桿體及托盤(pán)（托板）、螺母與減磨墊圈等構(gòu)件組成的錨桿。

第42頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.9

樹(shù)脂錨固劑：起粘結(jié)錨固作用的材料稱(chēng)錨固劑，樹(shù)脂錨固劑由樹(shù)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(zhǎng)度：錨桿的錨固劑或錨固裝置與鉆孔孔壁的有效結(jié)合長(zhǎng)度。3.11

端頭錨固：錨桿的錨固長(zhǎng)度不大于鉆孔長(zhǎng)度的1/3。3.12

全長(zhǎng)錨固：錨桿的錨固長(zhǎng)度不小于鉆孔長(zhǎng)度的90％。第43頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.13

加長(zhǎng)錨固：錨桿的錨固長(zhǎng)度介于端頭錨固與全長(zhǎng)錨固之間。3.14

拉拔試驗(yàn)：測(cè)試錨桿拉拔力的試驗(yàn)。3.15

攪拌時(shí)間：安裝樹(shù)脂錨桿時(shí)，從開(kāi)始攪拌樹(shù)脂錨固劑到停止攪拌所用的時(shí)間。3.16

等待時(shí)間：安裝錨桿時(shí)，攪拌停止后到可以上緊螺母托板的時(shí)間。第44頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.17

預(yù)緊力：安裝錨桿（錨索）時(shí)，通過(guò)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(yù)緊力矩：擰緊螺母使錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力時(shí)，施加到螺母上的力矩。3.19

錨桿快速安裝：使用錨桿鉆機(jī)連續(xù)完成攪拌樹(shù)脂錨固劑、擰緊螺母的全過(guò)程。3.20

初始設(shè)計(jì)：根據(jù)已有資料提出的巷道支護(hù)形式與參數(shù)。第45頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.21

信息反饋：對(duì)支護(hù)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行解釋?zhuān)?jù)此對(duì)支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證和修改的過(guò)程。3.22

正式設(shè)計(jì)：根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，對(duì)初始設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證或修改，在技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性等方面均能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的支護(hù)設(shè)計(jì)。3.23

巷道頂板離層臨界值：支護(hù)設(shè)計(jì)或工程實(shí)踐分析確定的巷道頂板允許的最大離層值。第46頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.24

復(fù)雜地段：指斷層及圍巖破碎帶、應(yīng)力集中區(qū)、頂板淋水區(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。第47頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.技術(shù)要求

4.1煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估

4.1.1地質(zhì)力學(xué)評(píng)估是煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)評(píng)估。

4.1.2煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估的內(nèi)容包括現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、煤巷圍巖物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測(cè)、地應(yīng)力測(cè)量和錨桿拉拔力試驗(yàn)。煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估的具體內(nèi)容見(jiàn)表1。第48頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.1.3根據(jù)礦井開(kāi)拓部署和采區(qū)劃分合理安排煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的測(cè)試。測(cè)點(diǎn)應(yīng)具有代表性，應(yīng)能最大程度地反映整個(gè)井田和采區(qū)的實(shí)際情況，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)繪制礦井地應(yīng)力分布圖。

4.1.4地質(zhì)力學(xué)評(píng)估首先應(yīng)確定評(píng)估區(qū)域，應(yīng)考慮煤巷服務(wù)期間影響支護(hù)系統(tǒng)的主要因素，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)該限定在這個(gè)區(qū)域內(nèi)。

4.1.5煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)，包括圍巖物理力學(xué)性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和圍巖應(yīng)力。

4.1.6原巖應(yīng)力測(cè)量宜優(yōu)先采用應(yīng)力解除法或水壓致裂法。

第49頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

表1地質(zhì)力學(xué)評(píng)估內(nèi)容

序號(hào)參數(shù)內(nèi)容1煤層厚度指被煤巷切割的煤層厚度。2煤層傾角與水平方向的夾角在井下直接測(cè)取，或由工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)給出。3地質(zhì)構(gòu)造煤巷周?chē)刭|(zhì)構(gòu)造的分布情況，由工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)給出。4水文地質(zhì)條件煤巷涌水量，水對(duì)圍巖物理力學(xué)性質(zhì)的影響，由工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)給出。5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。62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。7巖（煤）層物理力學(xué)參數(shù)在井下原位測(cè)取，或在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用巖（煤）樣測(cè)定。8巖層的分層厚度指分層厚度的平均值。9各層節(jié)理裂隙間距指沿結(jié)構(gòu)面法線(xiàn)方向的平均間距，在（類(lèi)似條件）煤巷內(nèi)測(cè)取。10煤巷軸線(xiàn)方向由工作面巷道布置圖給出。11煤巷埋深地表到煤巷的垂直距離。12原巖應(yīng)力的大小和方向在井下實(shí)測(cè)。13煤柱寬度煤柱的實(shí)際寬度。14采動(dòng)影響煤巷受到周?chē)蜻M(jìn)或回采工作面采動(dòng)影響的情況。15錨桿在巖（煤）層中的拉拔力錨桿在巖（煤）層中的拉拔力試驗(yàn)。第50頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

鉆孔應(yīng)力解除法測(cè)試地應(yīng)力示意圖

第51頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第52頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.1.7巷道支護(hù)設(shè)計(jì)所需的煤巖體物理力學(xué)參數(shù)，可通過(guò)井下采取巖樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)獲得，巖樣的采取、包裝應(yīng)滿(mǎn)足錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的要求；一些參數(shù)（單軸抗壓強(qiáng)度、變形模量等）也可通過(guò)井下原位測(cè)量獲得。

4.1.8煤巖體的物理力學(xué)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(qiáng)度、單軸抗壓強(qiáng)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(cè)量應(yīng)采用煤巷表面觀察、鉆孔取芯測(cè)量和鉆孔窺視等方法進(jìn)行。結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性測(cè)試應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)取樣后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。第53頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.1.10煤巷圍巖應(yīng)進(jìn)行錨桿拉拔力試驗(yàn)，試驗(yàn)方法參見(jiàn)附錄A。錨桿拉拔力試驗(yàn)應(yīng)在需支護(hù)的煤巷現(xiàn)場(chǎng)或類(lèi)似條件的圍巖中進(jìn)行，每次不少于3根錨桿。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷圍巖的可錨性。

4.1.11在一個(gè)地點(diǎn)獲取的參數(shù)用于同一煤層的其它地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和分析、評(píng)估。

4.1.12當(dāng)煤巷圍巖物理力學(xué)性質(zhì)、圍巖結(jié)構(gòu)和原巖應(yīng)力條件發(fā)生顯著變化時(shí)，應(yīng)對(duì)地質(zhì)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行重新測(cè)定。

4.1.13應(yīng)根據(jù)地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果采用適合本礦區(qū)的方法進(jìn)行巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)。第54頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.1.14有下列情況之一的應(yīng)重新進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)

a)當(dāng)巷道圍巖條件、開(kāi)采深度、開(kāi)采范圍與原分類(lèi)差異很大時(shí)；

b)新采區(qū)各煤層巷道首次采用錨桿支護(hù)時(shí)。4.2煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)4.2.1巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí)，進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。4.2.2在采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)盡量使煤巷的軸線(xiàn)方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。第55頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.2.3煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)應(yīng)在地質(zhì)力學(xué)評(píng)估的基礎(chǔ)上按以下程序進(jìn)行：初始設(shè)計(jì)—井下監(jiān)測(cè)—信息反饋—正式設(shè)計(jì)。4.2.4根據(jù)地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果，進(jìn)行錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)。初始設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)巷道地質(zhì)與生產(chǎn)條件及地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果；

b)煤巷斷面設(shè)計(jì)；

c)錨桿支護(hù)形式設(shè)計(jì)；

d)錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)；

e)錨桿支護(hù)材料選擇和施工機(jī)具設(shè)備配套；第56頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

不同掘進(jìn)方向巷道狀況的差異第57頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三f)錨桿支護(hù)施工工藝、安全技術(shù)措施和施工質(zhì)量指標(biāo)；

g)錨桿支護(hù)礦壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)；

h)煤巷圍巖復(fù)雜地段的支護(hù)方法和煤巷受到采動(dòng)影響時(shí)的超前支護(hù)設(shè)計(jì)。4.2.5錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用以下一種或多種方法組合進(jìn)行4.2.5.1工程類(lèi)比法根據(jù)已經(jīng)支護(hù)巷道的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)類(lèi)比，直接第58頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三提出錨桿支護(hù)形式與參數(shù)。也可根據(jù)巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行錨桿支護(hù)形式與參數(shù)設(shè)計(jì)。4.2.5.2理論計(jì)算法選擇適合本礦區(qū)煤巷條件的錨桿支護(hù)理論進(jìn)行理論計(jì)算設(shè)計(jì)。4.2.5.3數(shù)值模擬法根據(jù)地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果建立計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬模型，通過(guò)多方案比較，確定錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下因素：

第59頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三a)煤巷布置（運(yùn)輸）的最大設(shè)備尺寸；

b)煤巷管線(xiàn)布置和行人要求；

c)煤巷通風(fēng)要求；

d)預(yù)留煤巷變形量。4.2.7錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件，可選以下構(gòu)件進(jìn)行組合：

a)組合構(gòu)件（鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等）；

b)護(hù)網(wǎng)；

c)錨索。4.2.8錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)錨桿種類(lèi)（螺紋鋼錨桿、圓鋼錨桿、玻璃鋼錨桿或其它錨桿等）；

第60頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

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(xué)性能；

c)錨桿幾何參數(shù)（直徑和長(zhǎng)度等）；

d)錨桿力學(xué)參數(shù)（屈服載荷、破斷載荷和延伸率等）；

e)錨桿預(yù)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(zhǎng)度；

h)錨桿設(shè)計(jì)錨固力；第61頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

i)錨固劑的型號(hào)、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(xué)性能；

k)護(hù)網(wǎng)形式、規(guī)格和力學(xué)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(xiàn)等）；

m)錨索附件（錨索托板和錨具等）的規(guī)格和力學(xué)性能；

n)錨索幾何參數(shù)（直徑和長(zhǎng)度等）；

o)錨索力學(xué)參數(shù)（屈服載荷、破斷載荷和延伸率等）；第62頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

p)錨索預(yù)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(zhǎng)度；

s)煤巷錨桿支護(hù)布置圖；

t)組合構(gòu)件加工示意圖；

u)支護(hù)材料消耗清單。第63頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.2.9錨桿支護(hù)基本參數(shù)宜選用表2中的系列。表2錨桿支護(hù)基本參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)單位參數(shù)值1

錨桿長(zhǎng)度m1.6～3.02

錨桿公稱(chēng)直徑mm16.0～25.03

錨桿排距m0.7～1.54

錨桿間距m0.7～1.55

錨索有效長(zhǎng)度m4.0～10.06

錨索公稱(chēng)直徑mm15.2～22.0第64頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.2.10鉆孔直徑、錨桿直徑和樹(shù)脂錨固劑直徑應(yīng)合理匹配，鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應(yīng)為6mm～10mm，鉆孔直徑與樹(shù)脂錨固劑直徑之差應(yīng)為4mm～8mm。

4.2.11煤巷頂板優(yōu)先采用樹(shù)脂錨固螺紋鋼錨桿，對(duì)于煤頂巷道、全煤巷道和大斷面煤巷，頂板宜采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿組合支護(hù)。

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煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索（設(shè)計(jì)長(zhǎng)度確保錨固到穩(wěn)定巖層中的長(zhǎng)度不小于1.0m）。第65頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

錨索

頂板潛在冒落范圍

頂板錨桿第66頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.2.11.3煤巷復(fù)雜地段應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)（斷層破碎帶、切眼等應(yīng)采取錨索、架棚特殊措施）。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)該延伸到正常地段5m以上。

4.2.12煤巷錨桿支護(hù)施工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)包括施工設(shè)備配置、施工工藝、施工質(zhì)量指標(biāo)和安全技術(shù)措施等。

4.2.13煤巷錨桿支護(hù)礦壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括監(jiān)測(cè)內(nèi)容、測(cè)站安設(shè)方法、數(shù)據(jù)測(cè)讀方法、測(cè)讀頻度和監(jiān)測(cè)儀器等。礦壓綜合監(jiān)測(cè)應(yīng)給出反饋指標(biāo)和錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)修改準(zhǔn)則；礦壓日常監(jiān)測(cè)應(yīng)給出監(jiān)測(cè)方法、合格標(biāo)準(zhǔn)和異常處情況的處理措施。

第67頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.2.14初始設(shè)計(jì)在井下實(shí)施后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行礦壓監(jiān)測(cè)。將煤巷受掘進(jìn)影響結(jié)束時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果用于驗(yàn)證或修正初始設(shè)計(jì)。修正后的支護(hù)設(shè)計(jì)作為正式設(shè)計(jì)在井下使用。煤巷回采影響期間的監(jiān)測(cè)結(jié)果可用于其它類(lèi)似條件巷道支護(hù)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證與修改。

4.2.15正式設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行礦壓監(jiān)測(cè)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生顯著變化時(shí)及時(shí)修正。

4.3錨桿支護(hù)材料

4.3.1一般要求設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品合格證。錨桿（錨索）桿體第68頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三及其附件、其它組合構(gòu)件等的力學(xué)性能應(yīng)相互匹配。（定期進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)）

4.3.2錨桿、托板、螺母

4.3.2.1金屬桿體、托板、螺母應(yīng)符合MT146.2－2002的規(guī)定。

4.3.2.2樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4.3.3錨固劑樹(shù)脂錨固劑應(yīng)符合MT146.1－2002的有關(guān)規(guī)定。錨固劑生產(chǎn)廠家應(yīng)提供質(zhì)量合格證。

第69頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.3.4鋼帶鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格，鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。

4.3.5錨索

4.3.5.1錨索用鋼絞線(xiàn)應(yīng)符合GB/T5224－2003的規(guī)定；應(yīng)優(yōu)先選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)不低于1860MPa，延伸率不小于3.5%，直徑不小于Φ15.2mm的鋼絞線(xiàn)。

4.3.5.2與鋼絞線(xiàn)配套的錨具應(yīng)符合GB/T14370－2000的規(guī)定。

4.3.5.3錨索托板的承載力應(yīng)符合MT/T942－2005的要求。第70頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.3.6網(wǎng)煤巷錨桿支護(hù)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(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(wù)期長(zhǎng)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(hù)施工

4.4.1煤巷錨桿支護(hù)施工應(yīng)按掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

4.4.2錨桿支護(hù)巷道掘進(jìn)工作面應(yīng)采用臨時(shí)支護(hù)，不應(yīng)空頂作業(yè)，其臨時(shí)支護(hù)形式、規(guī)格、要求等應(yīng)在作業(yè)規(guī)程、措施中明確規(guī)定。第71頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.4.3錨桿支護(hù)巷道落煤（巖）后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行頂板支護(hù)。若兩幫煤體穩(wěn)定，幫錨桿施工可適當(dāng)滯后，滯后距離和最大空幫時(shí)間應(yīng)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頂板錨桿孔應(yīng)由外向掘進(jìn)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(shí)際鉆孔角度相對(duì)設(shè)計(jì)角度的偏差應(yīng)不大于5°。

4.4.4.3錨桿孔的間排距誤差應(yīng)不超過(guò)100㎜。第72頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.4.4.4錨桿孔深度誤差應(yīng)在0㎜～30㎜范圍內(nèi)。

4.4.4.5錨桿孔內(nèi)的煤巖粉應(yīng)吹干凈。

4.4.5錨桿安裝（樹(shù)脂錨固劑快速承載+預(yù)緊力）

4.4.5.1錨桿安裝應(yīng)優(yōu)先采用快速安裝工藝。

4.4.5.2錨固劑使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，不應(yīng)使用過(guò)期、硬結(jié)、破裂等變質(zhì)失效的錨固劑。（3個(gè)月）

4.4.5.3當(dāng)使用兩卷以上不同型號(hào)的樹(shù)脂錨固劑時(shí)，應(yīng)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，再啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)攪拌樹(shù)脂錨固劑。（CK/K）第73頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.4.5.4螺母應(yīng)采用機(jī)械設(shè)備緊固，需要二次緊固時(shí)，其扭矩或預(yù)緊力大小、緊固時(shí)間應(yīng)在作業(yè)規(guī)程、措施中明確規(guī)定。

4.4.5.5螺母安裝達(dá)到規(guī)定預(yù)緊力矩后，一般不得將螺母卸下重新安裝。

4.4.5.6托板應(yīng)緊貼鋼帶、網(wǎng)或巷道圍巖表面，當(dāng)錨桿與巷道的周邊不垂直時(shí)應(yīng)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(yīng)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(jī)或錨桿鉆機(jī)鉆孔。第74頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.4.6.2錨索孔深度誤差應(yīng)不大于100mm。

4.4.6.3錨索宜垂直于頂板或巷道輪廓線(xiàn)布置，實(shí)際鉆孔角度與設(shè)計(jì)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(yīng)優(yōu)先使用電動(dòng)或氣動(dòng)張拉機(jī)具，不宜使用手動(dòng)式張拉機(jī)具。

4.4.6.6安裝錨索時(shí)，鋼絞線(xiàn)應(yīng)推到孔底，安裝后外露鋼絞線(xiàn)長(zhǎng)度不宜超過(guò)300mm。(150～250mm)4.4.6.7錨索施工后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨索進(jìn)行檢查，錨索預(yù)緊力的最低值應(yīng)不小于設(shè)計(jì)預(yù)緊力的90%。發(fā)現(xiàn)工作載荷低于預(yù)緊力時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次張拉。

4.4.6.8錨索鉆孔中有淋水時(shí)，應(yīng)采用補(bǔ)強(qiáng)措施。第75頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.4.7其它施工要求

4.4.7.1錨桿支護(hù)作業(yè)時(shí)，如遇復(fù)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(yīng)停止作業(yè)、分析原因，采取措施后方可施工。

4.4.7.2復(fù)雜地段應(yīng)優(yōu)先選用錨桿、錨索、錨注等支護(hù)形式進(jìn)行支護(hù)，并適當(dāng)加大支護(hù)密度，必要時(shí)應(yīng)采用金屬支架、支柱等進(jìn)行加固（斷層落差較大圍巖破碎帶、交叉點(diǎn)、應(yīng)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(duì)失效、松動(dòng)等不合格的錨桿、錨索應(yīng)及時(shí)補(bǔ)打或緊固。第76頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4.4.7.4采用錨桿支護(hù)的煤層巷道，應(yīng)備有一定數(shù)量的其它支護(hù)材料作防范措施。

4.4.7.5任何煤巷作業(yè)地點(diǎn)，作為永久支護(hù)的錨桿、錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)等不應(yīng)作為起吊設(shè)備或懸掛其他重物。

4.4.8噴射混凝土施工

4.4.8.1噴射混凝土的施工應(yīng)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。

第77頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三5煤巷錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)5.1煤巷錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)煤巷錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)分為綜合監(jiān)測(cè)和日常監(jiān)測(cè)兩種。綜合監(jiān)測(cè)的目的是驗(yàn)證或修正錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，評(píng)價(jià)和調(diào)整支護(hù)設(shè)計(jì)；日常監(jiān)測(cè)的目的是及時(shí)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(cè)內(nèi)容綜合監(jiān)測(cè)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(cè)主要內(nèi)容為頂板離層觀測(cè)。

5.3測(cè)站安設(shè)每條錨桿支護(hù)煤巷應(yīng)安設(shè)綜合監(jiān)測(cè)測(cè)站；每間隔一定距離安設(shè)一個(gè)頂板離層指示儀進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)。當(dāng)圍巖地質(zhì)和生產(chǎn)條件發(fā)生顯著變化時(shí)，應(yīng)增減測(cè)站和第78頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三頂板離層指示儀的數(shù)目；復(fù)雜地段必須安設(shè)頂板離層指示儀。頂板離層指示儀安設(shè)時(shí)應(yīng)緊跟掘進(jìn)工作面。

5.4繪制測(cè)站位置和儀器分布圖應(yīng)繪制每個(gè)測(cè)站的位置和儀器分布圖，測(cè)站的監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)專(zhuān)門(mén)編號(hào)，以便測(cè)讀時(shí)識(shí)別。

5.5觀測(cè)頻度距掘進(jìn)工作面50m內(nèi)和回采工作面100m內(nèi)觀測(cè)頻度每天應(yīng)不少于一次。在此范圍以外，除非離層有明顯增長(zhǎng)，頂板離層儀的觀測(cè)頻度可為每周一次。

第79頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.6綜合監(jiān)測(cè)5.6.1巷道表面位移監(jiān)測(cè)

5.6.1.1巷道表面位移監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括頂?shù)装逑鄬?duì)移近量、頂板下沉量、底鼓量、兩幫相對(duì)移近量和巷幫位移量。

5.6.1.2一般采用十字布點(diǎn)法安設(shè)測(cè)站，每個(gè)測(cè)站應(yīng)安設(shè)兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，基點(diǎn)應(yīng)安設(shè)牢固。

5.6.1.3巷道深部位移觀測(cè)范圍不小于巷道跨度的1.5倍，孔內(nèi)測(cè)點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。第80頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.6.2巷道頂板離層監(jiān)測(cè)

巷道表面位移監(jiān)測(cè)是在巷道的頂?shù)装搴蛢蓭驮O(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即采用中腰線(xiàn)十字布點(diǎn)法，如圖所示。采用鋼卷尺和測(cè)繩測(cè)量，綜合監(jiān)測(cè)頻度距掘進(jìn)迎頭100m以?xún)?nèi)一般每天不少于一次，100m以外每周不少于1次。

第81頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.6.2.1頂板離層指示儀的淺基點(diǎn)應(yīng)固定在錨桿端部位置，深基點(diǎn)一般應(yīng)固定在錨桿上方穩(wěn)定巖層內(nèi)300mm～500mm，若無(wú)穩(wěn)定巖層，深基點(diǎn)在頂板中的深度應(yīng)不小于巷道跨度的1.5倍。第82頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第83頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三第84頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.6.2.2頂板離層值超過(guò)設(shè)計(jì)頂板離層臨界值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施。

5.6.2.3不能進(jìn)行有效測(cè)讀的頂板離層指示儀應(yīng)立即更換，如果不能安裝在同一鉆孔中，應(yīng)靠近原位置鉆一新孔進(jìn)行安設(shè)，原指示儀更換后，要記錄其讀值，并標(biāo)明已被更換。新指示儀的基點(diǎn)安設(shè)層位與高度應(yīng)與原測(cè)點(diǎn)一致。

5.6.3錨桿、錨索受力監(jiān)測(cè)

5.6.3.1采用測(cè)力錨桿監(jiān)測(cè)加長(zhǎng)（全長(zhǎng)）錨固錨桿的受力狀況，采用錨桿（錨索）測(cè)力計(jì)監(jiān)測(cè)端部錨固錨桿（錨索）的受力狀況。

第85頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.6.3.2錨桿（錨索）的受力監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)在巷道錨桿（錨索）支護(hù)施工過(guò)程中安設(shè)。

5.6.4信息反饋應(yīng)及時(shí)分析處理綜合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息反饋，并提交正式設(shè)計(jì)。掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程應(yīng)作相應(yīng)修改，審批通過(guò)后實(shí)施，并繼續(xù)進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)。

5.7日常監(jiān)測(cè)

5.7.1基本要求錨桿支護(hù)的煤巷都應(yīng)進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)。制定日常監(jiān)測(cè)方案，按技術(shù)要求組織實(shí)施。

第86頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5.7.2檢測(cè)人員培訓(xùn)要求對(duì)監(jiān)測(cè)人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握測(cè)站安設(shè)、儀器操作、數(shù)據(jù)測(cè)讀和數(shù)據(jù)處理方法。其他人員也應(yīng)隨時(shí)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(cè)人員應(yīng)立即向礦主管部門(mén)匯報(bào)，并分析出現(xiàn)異常的原因及其危害，提出處理辦法并及時(shí)組織落實(shí)。

5.9存檔制度各礦應(yīng)保存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，編制監(jiān)測(cè)報(bào)告，并存檔。第87頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三6.煤巷錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)

6.1檢測(cè)職責(zé)錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)由礦主管部門(mén)負(fù)責(zé)。各礦應(yīng)配備專(zhuān)職施工質(zhì)量檢測(cè)人員。各礦業(yè)集團(tuán)公司應(yīng)對(duì)專(zhuān)職檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，經(jīng)考核合格者由礦業(yè)集團(tuán)公司發(fā)給上崗證。

6.2檢測(cè)內(nèi)容錨桿支護(hù)施工質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容包括錨桿（索）錨固力檢測(cè)、錨桿（索）安裝幾何參數(shù)檢測(cè)、錨桿（索）預(yù)緊力矩或預(yù)緊力檢測(cè)、錨桿（索）托板安裝質(zhì)量檢測(cè)、組合構(gòu)件和網(wǎng)安裝質(zhì)量檢測(cè)、噴射混凝土的強(qiáng)度和噴層厚度檢測(cè)。

第88頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

6.3檢測(cè)要求錨桿支護(hù)施工質(zhì)量應(yīng)及時(shí)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)停止施工，進(jìn)行整改。施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

6.4錨桿錨固力檢測(cè)

6.4.1采用錨桿拉拔計(jì)進(jìn)行錨桿錨固力檢測(cè)。檢測(cè)方法參見(jiàn)附錄A。

6.4.2錨桿錨固力檢測(cè)抽樣率為3%，每300根頂、幫錨桿各抽樣一組（共9根）進(jìn)行檢查，不足300根時(shí)，按300根進(jìn)行；第89頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

6.4.3錨桿錨固力均不低于設(shè)計(jì)錨固力為合格；如有一根低于設(shè)計(jì)錨固力，應(yīng)重新抽樣檢測(cè)，如重新檢測(cè)的錨桿錨固力均不低于錨桿設(shè)計(jì)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(cè)

6.5.1錨桿安裝幾何參數(shù)檢測(cè)內(nèi)容包括錨桿間距、排距、錨桿安裝角度和錨桿外露長(zhǎng)度等。

6.5.2錨桿安裝幾何參數(shù)檢測(cè)范圍不小于15m，檢測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于3個(gè)。

6.5.3錨桿間距和排距采用鋼卷尺測(cè)量呈四邊形布置的4根錨桿之間的距離。第90頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

6.5.4錨桿安裝角度采用半圓儀測(cè)量鉆孔方位角；

6.5.5錨桿外露長(zhǎng)度采用鋼板尺測(cè)量測(cè)點(diǎn)處一排錨桿外露長(zhǎng)度最大值。

6.6錨桿預(yù)緊力或力矩檢測(cè)

6.6.1錨桿預(yù)緊力或力矩檢測(cè)抽樣率不低于5%，每300根頂、幫錨桿抽樣各一組（共15根）進(jìn)行檢測(cè)，不足300根時(shí)，按300根進(jìn)行。

6.6.2錨桿預(yù)緊力或力矩不低于設(shè)計(jì)預(yù)緊力矩的90%為合格。

6.7錨桿托板安裝質(zhì)量檢測(cè)第91頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

6.7.1檢測(cè)頻度同錨桿幾何參數(shù)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)以一排錨桿為一組進(jìn)行檢測(cè)。

6.7.2錨桿托板安裝質(zhì)量檢測(cè)用實(shí)地觀察和敲擊法進(jìn)行；

6.8組合構(gòu)件和網(wǎng)安裝質(zhì)量檢測(cè)網(wǎng)、鋼帶、鋼筋托梁與煤巷表面緊貼程度用現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)法檢測(cè)，網(wǎng)、鋼帶、鋼筋托梁與煤巷表面貼緊長(zhǎng)度不低于70％為合格；網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度用鋼卷尺測(cè)量。

6.9錨索安裝質(zhì)量檢測(cè)

6.9.1錨索安裝間距、排距、安裝角度和錨索外露長(zhǎng)度的檢測(cè)方法同錨桿。第92頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

6.9.2錨索預(yù)緊力的檢測(cè)用錨索測(cè)力計(jì)或張拉設(shè)備進(jìn)行。6.10噴射混凝土的檢測(cè)噴射混凝土的檢測(cè)方法應(yīng)符合GB50086-2001的有關(guān)規(guī)定。6.11煤巷錨桿支護(hù)質(zhì)量評(píng)定

6.11.1煤巷錨桿支護(hù)質(zhì)量評(píng)定應(yīng)符合MT5009－1994的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

6.11.2煤巷錨桿支護(hù)質(zhì)量達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施，補(bǔ)強(qiáng)后的巷道應(yīng)對(duì)其工程質(zhì)量重新進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收。第93頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

附錄A

（資料性附錄）錨桿拉拔力試驗(yàn)錨桿拉拔力試驗(yàn)的目的是判定巷道圍巖的可錨性、評(píng)價(jià)錨桿、樹(shù)脂、圍巖錨固系統(tǒng)的性能和錨桿的錨固力。試驗(yàn)必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，使用的材料和設(shè)備與巷道正常支護(hù)相同。

A.1試驗(yàn)工具和設(shè)備試驗(yàn)的工具與設(shè)備主要有：（1）錨桿拉力計(jì)（量程＞200kN、分辨率≤1.0kN）（2）鉆孔機(jī)具。第94頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三A.2準(zhǔn)備工作

A.2.1地點(diǎn)的選擇試驗(yàn)地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近掘進(jìn)工作面，圍巖較平整，未發(fā)生脫落、片幫等現(xiàn)象。試驗(yàn)錨桿應(yīng)避開(kāi)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(yàn)用錨桿的表面應(yīng)無(wú)銹、油、漆或其他污染物。樹(shù)脂錨固劑按設(shè)計(jì)選用。

A.2.3鉆孔用錨桿鉆機(jī)在選擇的地點(diǎn)鉆孔。試驗(yàn)前測(cè)量鉆孔直徑、錨桿直徑、樹(shù)脂直徑。第95頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三A.2.4錨桿安裝（1）將樹(shù)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(jī)將錨桿邊旋轉(zhuǎn)邊推進(jìn)到孔底，然后再旋轉(zhuǎn)5s～10s停止；（3）等待30s后，退下錨桿鉆機(jī)；（4）做好標(biāo)記，以備試驗(yàn)。A.3拉拔試驗(yàn)拉拔試驗(yàn)在錨桿安裝后0.5h～4.0h進(jìn)行。時(shí)間過(guò)短影響錨固劑固化后的強(qiáng)度，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則因巷道圍巖發(fā)生變形影響測(cè)量結(jié)果。

第96頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

按圖A.1所示安設(shè)儀器，確保錨桿拉力計(jì)油缸的中心線(xiàn)與錨桿軸線(xiàn)重合。試驗(yàn)前，檢查手動(dòng)泵的油量和各連接部位是否牢固，確認(rèn)無(wú)誤后再進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)由兩人完成，一人加載，一人記錄（見(jiàn)表A.1）。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢均勻地操作手動(dòng)泵壓桿。當(dāng)錨桿出現(xiàn)明顯位移時(shí)，停止加壓，記錄錨桿拉力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)，即為拉拔試驗(yàn)值。

圖A.1錨桿拉拔力試驗(yàn)示意圖第97頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

表A.1錨桿拉拔力試驗(yàn)記錄表

巷道名稱(chēng)：錨桿序號(hào)時(shí)間巖性錨桿長(zhǎng)度（mm）錨桿直徑（mm）孔徑（mm）錨固長(zhǎng)度（mm）錨固劑直徑（mm）拉拔力（kN）備注試驗(yàn)人：記錄人：

年月日第98頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三A.4注意事項(xiàng)

A.4.1錨桿拉拔計(jì)在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)固定牢靠；

A.4.2錨桿拉拔時(shí)應(yīng)緩慢地逐級(jí)均勻加載，直到錨桿滑動(dòng)或桿體破壞為止，并作詳細(xì)記錄；

A.4.3拉拔錨桿時(shí)，拉拔裝置下方和兩側(cè)不得站人；第99頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、巷道頂板事故及防治技術(shù)第100頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）巷道頂板事故的原因與防治

當(dāng)巷道圍巖應(yīng)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(shí)、已被應(yīng)力破裂的圍巖或本來(lái)就是破碎的圍巖、在較大應(yīng)力作用下、可能損壞支架、形成巷道冒頂、從而導(dǎo)致巷道頂板事故。要防治巷道頂板事故、在開(kāi)掘巷道時(shí)就應(yīng)該避免把巷道布置在由采動(dòng)引起的高應(yīng)力區(qū)內(nèi)、或避免布置在很軟弱破碎的巖層里。如果實(shí)在避不開(kāi)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(yīng)。對(duì)于在破碎巖層中開(kāi)掘的巷道、支架間還要用背板背嚴(yán)。隨著對(duì)支承壓力分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)和支架性能的改善、近年來(lái)、已支護(hù)好的巷道頂板事故比較少。第101頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1.掘進(jìn)工作面冒頂事故的原因與防治

冒頂原因

(1)掘進(jìn)破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)系、若支護(hù)不及時(shí)、隨時(shí)可能冒落。

(2)已支護(hù)的頂部巖石、若支護(hù)失敗、可能造成冒落。第102頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

冒頂防治措施

(1)根椐巖性、確定合理的控頂距、當(dāng)遇到破碎帶或?qū)永?、裂隙發(fā)育時(shí)、應(yīng)緊跟掘進(jìn)支護(hù)；

(2)嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度、危石必須挑下、無(wú)法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施、嚴(yán)禁空頂作業(yè)；

(3)在破碎帶掘進(jìn)巷道、要縮小支護(hù)棚距、用拉條等將棚子連成一體、防止推垮；

(4)對(duì)破碎帶有時(shí)可超前注漿、固化巖體；

(5)掘進(jìn)頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴(yán)結(jié)實(shí)、必要時(shí)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(jìn)頭距離相適應(yīng)、防止放炮崩倒棚子；

(7)錨桿支護(hù)注意眼深和錨桿密度、必要時(shí)錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。第103頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2.支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因與防治

支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因

支架支護(hù)巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類(lèi)。

(1)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過(guò)大、壓垮了支架、從而導(dǎo)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。

(2)漏垮型冒頂是因無(wú)支護(hù)巷道或支護(hù)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在平行巷道軸線(xiàn)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。第104頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

支架支護(hù)巷道冒頂事故的預(yù)防措施

(1)可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動(dòng)的影響；

(2)巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力；

(3)巷道支架所能承受的變形量、應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)；

(4)盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)、盡可能采用有初撐力的支架；支架施工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)行、并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問(wèn)題、杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象；

(5)凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)、重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂、再施工；

(6)巷道替換支架時(shí)、必須先支新支架、再拆老支架；

(7)在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性、可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定、增加架間的穩(wěn)定性、以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大、其支架間拉撐件的強(qiáng)度、密度要適當(dāng)加大。

特別注意：在掘進(jìn)工作面10m內(nèi)、地質(zhì)破壞帶附近10m內(nèi)、巷道交叉點(diǎn)附近10m內(nèi)、已經(jīng)冒頂處附近10m內(nèi)、都是容易發(fā)生頂板事故的地點(diǎn)、巷道支護(hù)必須適當(dāng)加強(qiáng)。第105頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3.錨桿支護(hù)巷道冒頂

錨桿支護(hù)巷道的冒頂事故的發(fā)生除地質(zhì)因素外、主要是錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足引起的。巷道形成后、在原始應(yīng)力和次生應(yīng)力(包括回采等引起的各種支承壓力)的作用下、巷道圍巖產(chǎn)生變形、如果巖石不能自穩(wěn)、且錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足、這種變形就得不到有效的控制、就會(huì)不斷發(fā)展、最終導(dǎo)致圍巖冒落和冒頂。錨桿間排距過(guò)大、錨桿支護(hù)材料選擇不當(dāng)、錨桿支護(hù)系統(tǒng)的匹配不合理、施工質(zhì)量差等都會(huì)產(chǎn)生這一惡果。

第106頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.巷道交叉處冒頂事故的原因與防治

冒頂原因(1)交岔處斷面大、巖層松動(dòng)范圍大、巷道壓力大、易發(fā)生冒頂；(2)交岔處支護(hù)復(fù)雜、有兩巷支架、有抬棚、支架穩(wěn)定性要求高、強(qiáng)度大、支護(hù)質(zhì)量不好可發(fā)生冒頂。防治措施(1)開(kāi)岔口應(yīng)選擇巖性較好的位置。(2)嚴(yán)格操作規(guī)程、先支抬棚、后拆除原棚。(3)注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格、保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。(4)當(dāng)開(kāi)口處圍巖夾角被壓壞、應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)和穩(wěn)定措施。[例]某礦033隊(duì)1984年7月20日、在平巷開(kāi)岔口時(shí)、由于抬棚梁強(qiáng)度不夠、同時(shí)過(guò)早地拆掉原巷道棚腿、造成了冒頂事故。第107頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.有沖擊地壓巷道冒頂事故的原因與防治

沖擊地壓(巖爆)是指井巷或工作面周?chē)鷰r體、由于彈性變形能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生突然、劇烈破壞的動(dòng)力現(xiàn)象。常伴有煤巖體拋出、巨大聲響及氣浪等現(xiàn)象。

1)對(duì)沖擊地壓的成因和機(jī)理的解釋

(1)強(qiáng)度理論：認(rèn)為較堅(jiān)硬的頂?shù)装鍖⒚簥A緊、阻礙了煤體的移動(dòng)、使之承受更高的壓力、積聚更多的彈性能、一旦高應(yīng)力突然加大或系統(tǒng)阻力突然減少、煤體即產(chǎn)生破壞和運(yùn)動(dòng)、將煤體拋向已采空間、形成沖擊地壓。

(2)能量理論：認(rèn)為礦體(煤體)與圍巖系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)破壞后所釋放的能量大于消耗的能量、就會(huì)產(chǎn)生沖擊地壓。

(3)沖擊傾向理論：實(shí)際中煤體的沖擊傾向度大于實(shí)驗(yàn)所確定的極限值、就會(huì)發(fā)生沖擊地壓。這三種理論提出了發(fā)生沖擊地壓的三個(gè)準(zhǔn)則、即強(qiáng)度準(zhǔn)則是煤體破壞準(zhǔn)則、后兩個(gè)是突然破壞準(zhǔn)則。當(dāng)三個(gè)準(zhǔn)則同時(shí)滿(mǎn)足、才能發(fā)生沖擊地壓。還可以看出、巖層中的應(yīng)力是發(fā)生沖擊地壓的首要條件、積聚的彈性能是發(fā)生沖擊地壓的動(dòng)力源。因此、發(fā)生沖擊的自然條件是開(kāi)采深度和地質(zhì)構(gòu)造、以及煤與頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì)。第108頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三2)沖擊地壓的防治措施

(1)降低應(yīng)力的集中程度超前開(kāi)采解放層；無(wú)煤柱開(kāi)采；不留殘余煤體；合理安排開(kāi)采順序、禁止工作面對(duì)采和追采；避免形成孤島或三面采空的煤體；避免在高應(yīng)力區(qū)域掘進(jìn)巷道。

(2)改變煤層的物理學(xué)性質(zhì)高壓注水、軟化頂板、降低煤的強(qiáng)度和增加塑性變形。放震動(dòng)炮、人為地釋放煤體內(nèi)部集中應(yīng)力區(qū)積聚的能量(沿走向打4～6m深或更深的炮眼、進(jìn)行松動(dòng)爆破)?？撞坌秹?、用大直徑鉆孔切割溝槽使煤體松動(dòng)、達(dá)到壓效果?？咨顟?yīng)穿過(guò)應(yīng)力增高帶。第109頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

（二）巷道冒頂埋(堵)人事故的搶險(xiǎn)處理

1.一般原則處理巷道冒頂埋(堵)人事故的主要任務(wù)、是搶救遇難人員及恢復(fù)通風(fēng)等。搶救遇難人員時(shí)、首先應(yīng)直接與遇難人員聯(lián)絡(luò)(呼叫、敲打、使用地音探聽(tīng)器等)、來(lái)確定遇難人員所在的位置和人數(shù)。如果遇難人員所在地點(diǎn)通風(fēng)不好、必須設(shè)法加強(qiáng)通風(fēng)。若因冒頂遇難人員被堵在里面、應(yīng)利用壓風(fēng)管、水管及開(kāi)掘巷道、打鉆孔等方法、向遇難人員輸送新鮮空氣、飲料和食物。在搶救中、必須時(shí)刻注意救護(hù)人員的安全、為避免再次冒頂危險(xiǎn)、應(yīng)首先加強(qiáng)支護(hù)、準(zhǔn)備好安全退路。在冒落區(qū)工作時(shí)、要派專(zhuān)人觀察周?chē)敯遄兓?、注意檢查瓦斯及其他有害氣體情況。在清除冒落矸石時(shí)、要小心地使用工具、以免傷害遇難人員。在處理時(shí)、應(yīng)根據(jù)巖層冒落高度、冒落巖塊、冒頂位置和范圍大小以及圍巖破碎和礦壓等情況、采取不同的搶救方法。第110頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2.營(yíng)救被冒頂埋壓的遇險(xiǎn)礦工首先、營(yíng)救人員要檢查冒頂?shù)攸c(diǎn)附近的支架情況、發(fā)現(xiàn)有折損、歪扭、變形的柱子、要立即處理好、以保障在營(yíng)救埋壓人員時(shí)退路的安全。其次、要根據(jù)頂板垮落情況、在保證搶救人員安全和搶救方便的前提下、因地制宜地進(jìn)行支護(hù)、如采用木垛法、撞楔法等。在檢查架設(shè)的支架牢固可靠后、要指派專(zhuān)人觀察頂板、才能清理埋壓人員附近的冒落煤矸等、直到把遇險(xiǎn)礦工營(yíng)救出。在營(yíng)救過(guò)程中、可用長(zhǎng)木棍向遇險(xiǎn)人員送飲料和食物。在清理冒落煤矸時(shí)、要小心地使用工具、以免傷害遇險(xiǎn)人員。如果遇險(xiǎn)人員被大塊矸石壓住、應(yīng)采用千斤頂?shù)裙ぞ甙汛髩K巖石頂起、將人迅速救出。第111頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三

營(yíng)救埋壓礦工時(shí)、要首先檢查和維護(hù)好冒落地點(diǎn)及其附近的安全。有這樣一個(gè)救災(zāi)實(shí)例：某礦掘進(jìn)上山時(shí)、穿透老空區(qū)、引起冒頂、而且有大量老塘碎煤矸竄入巷道、兩名在掘進(jìn)工作面工作的工人被支架和碎煤矸壓住。在營(yíng)救這兩名遇險(xiǎn)人員時(shí)、有人為迅速接近受災(zāi)人員、在不檢查維護(hù)冒落地點(diǎn)安全的情況下、撬矸石排煤矸、結(jié)果引起第二次冒頂、將兩名營(yíng)救者砸成重傷。后來(lái)、經(jīng)研究采用沿冒落煤矸邊緣打木垛的辦法、加固支架、阻止碎煤矸砸人、使原來(lái)的大斷面上山變成0.4m2的小上山、并一直將木垛打到人員被埋壓地點(diǎn)、才將兩名遇險(xiǎn)者安全救出。

這個(gè)救災(zāi)實(shí)例從正反兩方面證實(shí)：營(yíng)救因冒頂而被埋壓的礦工時(shí)、一定要首先檢查和維護(hù)好冒落地點(diǎn)及其附近的安全、以保障營(yíng)救人員在救災(zāi)時(shí)的安全、并有暢通、安全的退路、如果急于求成、不維護(hù)好冒落地點(diǎn)及其附近的安全、不僅完成不了營(yíng)救任務(wù)、還會(huì)擴(kuò)大事故、使?fàn)I救者遭到傷害。第112頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、頂板事故案例分析第113頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三案例1鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故一、基本情況

鳳凰山礦機(jī)掘三隊(duì)施工的95311工作面進(jìn)風(fēng)巷設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度1400m，當(dāng)掘進(jìn)至1198m時(shí)，工作面出現(xiàn)了因向斜、背斜擠壓造成的無(wú)煤區(qū)。二、事故經(jīng)過(guò)二00二年八月五日早班，大約上午9：30時(shí)分，因頂板離層突然來(lái)壓，由于支護(hù)不力，致使所回棚及向里兩架棚全部垮落，將在此處工作的趙雙坤、李永雷埋住，窒息死亡。第114頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故三、事故原因（1）工作地點(diǎn)因地質(zhì)向斜、背斜擠壓，形成的褶曲構(gòu)造，頂板離層、破碎，壓力增大，未按規(guī)程進(jìn)行支護(hù)是造成事故的直接原因。（2）工作現(xiàn)場(chǎng)起底、擴(kuò)幫、換棚施工時(shí)，未按施工措施要求進(jìn)行，既未使用摩擦柱加強(qiáng)支護(hù)，又未正確使用臨時(shí)支護(hù)，且當(dāng)班班長(zhǎng)違章指揮，工人違章作業(yè)，是造成這次事故的主要原因。第115頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（3）機(jī)掘三隊(duì)安全管理存在重大漏洞，未將己審批的安全技術(shù)措施認(rèn)真落實(shí)，在工作面條件發(fā)生變化時(shí)，未按要求采取針對(duì)性措施，隊(duì)主要領(lǐng)導(dǎo)直接違章指揮，也是造成這次事故的主要原因。（4）原煤生產(chǎn)井作為業(yè)務(wù)保安和直接管理部門(mén)，安全意識(shí)不強(qiáng)，業(yè)務(wù)保安落實(shí)不到位，安全技術(shù)措施落實(shí)存在重大漏洞，現(xiàn)場(chǎng)安全管理不到位，是造成此次事故的重要原因。第116頁(yè)，講稿共128頁(yè)，2023年5月2日，星期三鳳凰山礦“8·5”頂板死亡事故（5）礦山安全調(diào)度中心作為全礦的安全監(jiān)督管理部門(mén)，安全監(jiān)管不到位，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查不力，也是造成此次事故的重要原因。（6）礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本礦的安全管理不善，對(duì)職工的安全教育不夠，也是造成此次