9223792238巷锚杆支护设计
目 录
1 巷道概况
2 巷道顶板质情况
3 锚杆支护初始设计
4 锚杆支护材料
5 井施工工艺安全措施
6 矿压监测
1 巷道概况:
9223792238巷分92319工作面进风巷回风巷服务期限6月
面凤凰山井田南白马寺西北**沟北二仙掌东表部分黄土覆盖属低山丘陵貌井位置周围采掘情况:凤凰山—古矿矿界南92312工作面西92315工作面(已采)北西皮带巷(已掘)东
2巷道顶板质情况:
21 巷道围岩岩性强度
9#煤层位**组中部K4K3两层灰岩间K4石灰岩井田发育稳定9#煤层直接顶板局部带相变砂质泥岩
老顶:细粒砂岩厚535m深灰色中厚层状石英含云母植物化石抗压强度8892Mpa
直接顶:砂质泥岩K4石灰岩
砂质泥岩:厚073m深灰色性脆参差状断口抗压强度5266 Mpa
K4石灰岩:厚度08m深灰色薄层状含动物化石抗压强度10423MPa
9#煤层:厚度15m黑色似金属**亮煤半亮型般两层稳定夹矸抗压强度788~1618 MPa
直接底:砂质泥岩厚度10m黑灰色富含炭质夹似层状黄铁矿含植物化石抗压强度5266 MPa
老底:K3灰岩厚度095m深灰色厚层状顶部含燧石结核含动物碎屑化石抗压强度10423 MPa
22 应力
9#煤层采水压致裂法进行原岩应力测量西皮带巷测站测试结果表明水应力883MPa水应力496MPa水应力方北偏西453°巷道垂直应力452MPa反映9#煤层应力水应力
23 粘结强度测试
该工作面两巷西皮带巷西回风巷相交西皮带巷西回风巷支护采全锚杆支护根西皮带巷西回风巷支护测试结果顶帮锚杆强度均达求92237巷92238巷采锚杆支护行
3 锚杆支护设计
设计原理:工程类法根相邻92315工作面两巷锚杆支护掘进回采情况分析掘进回采程中均满足安全生产需结合92319面质条件92315工作面质条件巷道掘进断面回采工艺等均相类采相锚杆支护方式合理
31 巷道断面支护设计
92319工作面巷道设计断面尺寸表
名 称
毛宽度(m)
毛高度(m)
掘进断面积(m2)
断面形式
A——A
370
220
814
矩形
B——B
340
220
748
矩形
C——C
620
210
1302
矩形
D——D
480
24
1152
矩形
E——E
440
24
1056
矩形
F——F
50
24
1125
矩形
G——G
60
22
1320
矩形
32 锚杆支护设计
321 92237巷92238巷均采树脂加长锚固锚杆钢筋托梁组合支护系统进行锚索补强
(1) 顶板支护
锚杆形式规格:MSGLW335杆体φ18mm肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体长度2m
锚杆锚固方式:树脂加长锚固采两支锚固剂支规格MSK2335支规格MSZ2360
钻孔直径28mm锚固长度1100mm
钢筋托梁规格:采f14mm钢筋焊接成宽度50mm(净)长度:330m310m610m450m410m460m58m断面相匹配
托板:中间采长×宽×厚=100mm×100mm×8mm托盘两肩采长×宽×厚=100mm×100mm×8mm高强度钢性拱型托盘
锚杆角度:巷帮顶板锚杆安设角度垂线成200±5°
锚杆布置:A——A断面锚杆排距10m中间两根锚杆间距12m余间距10mB——B断面锚杆排距10m间距10mC——C断面锚杆排距10m间距080mD——D断面锚杆排距10m间距11mE——E断面锚杆排距10m间距10mF——F断面锚杆排距10m间距090mG——G断面锚杆排距10m间距095m断面均呈矩形布置
锚索形式规格:SKP15×11860—5400公称直径1524mm长度54m头部设树脂锚固剂搅拌头高强度低松弛钢绞线锚索锚索托板300mm×300mm×16mm钢板预紧力100KN
锚索锚固方式:树脂端部锚固采三支锚固剂支规格MSK2335两支规格MSZ2360
钻孔直径28mm锚固长度1480mm
锚索布置:C——C断面毛宽62m锚索采双排三花形交错布置间距24m断面锚索布置巷道中部(根)间距30m
(2) 巷帮支护
锚杆形式规格:MSGM235Φ16mm长度16m麻花头金属杆体
托板:采长×宽×厚=100mm×100mm×6mm高强度钢性拱型托盘
锚固方式:树脂端部锚固采支规格MSK2335锚固剂 钻孔直径28mm锚固长度350mm
锚杆布置:A——AB——B断面两帮三花形布置余断面两帮矩形布置锚杆间距08m排距断面顶锚杆
详见:巷道布置图中断面图
322 工作面回采两巷超前支护
进回风巷均采超前煤壁10m支设双排戴帽点柱10~20m支设单排戴帽点柱柱距08m单体柱DZ—22型DZ—25型DZ—28型柱径100mm初撑力达90KN
4 锚杆支护材料
41 顶板锚杆杆体
锚杆杆体肋螺纹钢式树脂锚杆金属杆体型号:MSGLW335杆体直径18mm长度20m极限抗拉强度低570MPa屈服强度低400MPa延伸率低15杆尾螺纹规格M20采滚压加工工艺成型
42 帮锚杆杆体
锚杆杆体麻花式树脂锚杆金属杆体型号:MSGM235杆体直径16mm长度16m圆钢极限抗拉强度低370MPa屈服强度低235MPa延伸率低20杆尾螺纹规格M18采滚压加工工艺成型
43 树脂药卷
树脂锚固剂型号分:MSZ2360 直径23mm长度600mm固化时间中速(凝胶时间 91~180s等时间480s)MSK2335直径23mm长度350mm
固化时间快速(凝胶时间41~90s等时间90~180s)
注:锚固剂凝胶时间等时间均中华民国煤炭行业标准(MT1461—2002)
44 托板
顶锚杆托板:中间采长×宽×厚=100mm×100mm×8mm高强度钢性托盘
两肩采长×宽×厚=100mm×100mm×8mm高强度钢性拱型托盘
锚索托板300mm×300mm×16mm钢板
帮锚杆托板:采长×宽×厚=100mm×100mm×6mm高强度钢性拱型托盘
托板强度均配套锚杆锚固力15倍
45 钢筋托梁
钢筋托梁规格:采f14mm钢筋焊接成宽度50mm(净)安装锚杆位置处焊两段筋便安装锚杆必须保证焊接质量
46 锚索
锚索索体材料高强度低松弛钢绞线型号:SKP15×11860公称直径1524mm抗拉强度1860MPa延伸率35锚索长度54m头部设树脂锚固剂搅拌头锚固剂堵头锚索尾部配高强度锚具锚具承载力低索体拉断载荷
5 施工工艺技术求
5 1 施工工艺程
施工工序包括掘进支护两部分
巷道顶板支护施工工艺流程:掘进找掉危岩出煤时支护
托钢筋托梁钻顶板中部锚杆孔清孔安装树脂药卷锚杆锚杆机搅拌树脂药卷规定时间(15~30S)停止搅拌等1分钟左右紧螺母安装顶板锚杆
锚索施工工艺:定锚索孔位锚索钻机钻进锚索钻孔清孔钻孔放入树脂药卷锚索头部顶住树脂药卷送入孔底升起锚索钻机搅拌器联接锚索钻机锚索尾部转动锚索钻机搅拌树脂药卷规定时间(根树脂药卷说明书般15~30秒)停止搅拌等规定时间(根树脂药卷说明书般1分钟)收缩锚杆机卸搅拌器等15分钟套托板安装锚具张拉设备张拉锚索直预紧力100kN
两帮锚杆施工工艺:钻孔清孔安装锚杆托板安装帮锚杆
5 2 技术求
(1) 掘进
采掘进机掘进采次成型掘进方法求设计尺寸施工保证成形质量超挖欠挖巷道掘进尺寸设计尺寸相差超100mm掘进尺寸设计尺寸500mm时必须采取补锚杆加强支护措施
(2) 时支护
采液压单体柱板梁进行时支护
(3) 安装顶板锚杆
· 锚杆应紧掘进头时支护空顶距超25m顶板较破碎时应锚杆排距缩08m空顶距缩13m采取割架支护架掘进施工措施
· 锚杆孔采单体风动锚杆机完成先10m短钎杆换20m长钎杆采
f27mm钻头钻孔时锚杆机升起钻头插入相应钢筋托梁孔中然开动锚杆机进行钻孔孔深求1900±50mm保证钻孔角度钻头钻预定孔深缩锚杆机时清孔清煤粉泥浆
· 放入树脂药卷先放入MSK2335快速树脂药卷然放入MSZ2360中速树脂药卷锚杆杆体套托板带螺母杆尾通安装器锚杆机机头联接杆端插入已装树脂药卷钻孔中升起锚杆机孔口处药卷送入孔底
· 利锚杆机搅拌树脂药卷树脂药卷搅拌锚杆安装中关键工序搅拌时间厂家求严格控制[中华民国煤炭行业标准(MT1461—2002)求搅拌时间91~180s]时求搅拌程连续进行中途间断停止搅拌等480s(MT1461—2002中求时间)左右
· 利锚杆机拧紧螺母锚杆具定预紧力拧紧力矩应达100N·m
· 锚杆排距超设计值100mm间距钢筋托梁孔位进行施工误差超设计值±100mm
· 锚杆外露长度托盘外少20mm50mm托盘度紧贴岩面
(4) 锚索安装
· 巷道掘进程中锚索必须紧工作面安装(掘进3m根锚索)
· 采单体风动锚索钻机配B19中空六方接长钻杆f27mm双翼岩石钻头钻孔孔深控制51005200mm
· 安装树脂药卷先放入1MSK2335快速树脂药卷然放入2MSZ2360中速树脂药卷插入锚索树脂药卷推孔底
· 锚索端专搅拌器锚索钻机相连开机搅拌先慢快锚索全部插入钻孔采全速旋转搅拌规定时间[根中华民国煤炭行业标准(MT1461—2002)般91~180s]停止搅拌等规定时间[根中华民国煤炭行业标准(MT1461—2002)般480s]收缩锚杆机卸搅拌器搅拌锚索外露长度应控制250mm(锚索托板外)
· 张拉锚索等15分钟装托板锚具张拉千斤顶张拉锚索设计预紧力(100KN)卸千斤顶张拉锚索外露长度应控制300mm(锚索托板外)
· 锚索间距超设计值±100mm
(5) 安装帮锚杆
锚杆孔采帮锚杆钻机风钻完成钻头直径φ27mm孔深求1500±50mm保证钻孔角度岩面垂直保证帮锚杆扭矩达60N·m
53 安全技术措施
(1) 必须定期月井进行次该巷锚杆拉拔力试验次数量少
3根拉拔加载锚杆杆体屈服止
(2) 保证施工质量须300根组(含顶帮锚杆)进行锚杆锚固力进行抽检(1例)抽检指标顶锚杆锚固力低100kN帮锚杆锚固力低50kN发现合格锚杆应重新抽查组然发现合格锚杆应报告分领导组织关员分析原合格锚杆周围补合格锚杆果发现锚杆实际锚固力设计值相差较必须锚杆支护参数进行调整修改
(3) 掘进时形成巷帮超宽片帮超宽时应时处理采加长钢筋托梁补锚杆方法进行补强
(4) 巷道质条件发生变化顶板灰岩变薄(06m时)遇断层刷炭柱顶板破碎等情况时采取加强支护措施:①缩锚杆排距锚杆排距10m缩08m②采取增加锚索加强支护方式③根质条件采取架金属棚支护锚棚联合支护等措施
(5) 掘进程中隔50m顶板(巷道中部)安装离层指示仪观测围岩离层情况旦发生异常现象观测员应立报告关领导便采取相应措施
(6) 张拉锚索时两协作张拉油缸应钢绞线保持轴线加压工具锚卡住钢绞线方松手8#铁丝千斤顶绑顶板操作员避开张拉油缸轴线方保证安全
(7) 张拉时发现合格锚索必须附300mm范围补合格锚索
6 矿压监测
矿压监测动态信息设计方法核心容通测试锚杆受力巷道围岩位移分布较全面解锚杆支护工作状态进验证修改锚杆支护初始设计保证巷道安全状态
次矿压监测分综合监测日常监测前者作验证修改初始设计者保证巷道安全
日常监测分施工队监测生产部矿压组两部分施工队监测包括:锚杆预紧力锚杆间排距锚索张拉力锚杆外露等施工检测台帐记录生产部矿压组包括:锚杆锚索锚固力抽检顶板离层指示仪安装观测综合测站观测等
综合监测容:条巷道300—500m设综合测站生产理部矿压组巷道顶底板两帮位移锚杆锚索受力状况进行监测分析时反馈设计部门补充完善锚杆支护设计
巷道监测容详细容执行集团公司发煤巷锚杆支护技术规范(试行)矿矿压监测关规定进行
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