錨桿支護技術管理規范（2篇范文）

第1篇 錨桿支護技術管理規范

第一節? 總則

第1條 為使錨桿支護工程的設計符合技術先進、經濟合理、安全可靠、確保施工質量，促進錨桿支護技術健康發展，特制訂本規范。

第2條 推廣應用錨桿支護技術時，必須堅持科學態度，依靠科技進步，高度重視錨桿支護的技術問題，積極推廣應用新技術、新工藝、新機具、新材料。

第3條 本規范是在大土河礦業投資有限公司所屬礦井煤巷、半煤巖巷應用錨桿支護技術的經驗進行總結的基礎上，結合國內外先進技術和公司今后煤巷錨桿支護技術的發展方向而制定的。

第4條 巖石巷道的錨桿支護參照本規范執行。

第二節 質力學評估及巷道圍巖穩定性分類

第5條 煤巷圍巖地質力學評估的內容包括現場地質條件和生產條件調查、煤巷圍巖物理力學性質測定、圍巖結構觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質力學評估的具體內容見表1。

第6條 礦井開拓部署和采區劃分合理安排煤巷圍巖地質力學參數的測試。測點應具有代表性，應能最大程度地反映整個井田和采區的實際情況，并根據測試數據繪制礦井地應力分布圖。

第7條 地質力學評估首先應確定評估區域，應考慮煤巷服務期間影響支護系統的主要因素，錨桿支護設計應該限定在這個區域內。

第8條 圍巖地質力學參數包括圍巖物理力學性質、圍巖結構和圍巖應力。

第9條? 原巖應力測量宜優先采用應力解除法或水壓致裂法。

第10條 支護設計所需的煤巖體物理力學參數，可通過井下采取巖

第11條 物理力學性質參數包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內聚力、內摩擦角和水理性質等。

第12條 圍巖結構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。結構面力學特性測試應在現場取樣后在實驗室進行試驗。

第13條 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場或類似條件的圍巖中進行，每次不少于三組。

第14條 在一個地點獲取的參數用于同一煤層的其它地點時，應進行充分的現場調研和分析、評估。

第15條 當煤巷圍巖物理力學性質、圍巖結構和原巖應力條件發生顯著變化時，應對地質力學參數進行重新測定。

第16條 應根據地質力學評估結果采用適合本礦區的方法進行巷道圍巖穩定性分類。

表1 地質力學評估內容

續表1

第17條.有下列情況之一時應重新進行圍巖穩定性分類：

1.巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時；

2.新采區各煤層巷道首次采用錨桿支護時。

第18條 巷道圍巖穩定性進行分類，其目的是為巷道錨桿支護設計、施工與管理提供依據。

第19條巷道圍巖穩定性按糊聚類分析進行巷道圍巖穩定性分類，巷道圍巖穩定性分為ⅰ非常穩定、ⅱ穩定、ⅲ中等穩定、ⅳ不穩定、ⅴ極不穩定五類。巷道圍巖穩定性分類指標，見 表 2-2、2-3、2-4、2-5。

圍巖巖體完整性指數 d?????????? 表2—2

巖塊干飽和吸水率w??? 表2—3

開拓、準備巷道圍巖穩定性分類指標??????? 表2—4

回采巷道圍巖穩定性表???????????????? 表2—5

第三節錨桿支護設計

第20條 錨桿支護的設計與施工，必須詳細地收集有關地質資料，按照地質力學評估——初始設計——穩定性分析——按初選方案施工——現場監測——信息反饋與修改、完善設計六個步驟進行，因地制宜，正確有效地加固圍巖，充分發揮圍巖的自承能力。

第21條 根據地質力學評估結果表明待施工巷道能采用錨桿支護時，進行錨桿支護初步設計。各生產礦必須對巷道方位進行優化論證，避免巷道軸線垂直于較大應力或與主應力成較大夾角，提高支護效果。錨桿、錨索 支護設計必須進行方案論證，并將論證結論編入井巷作業規程。

第22條 各礦煤巷錨桿支護設計方案由分管副總工程師或技術科長負責，由技術科負責具體設計，報礦總工程師組織審批。

第23條 為減少水平應力對巷道支護的影響，在采區設計時，應盡可能使回采工作面推進方向與最大水平應力方向平行。 交叉點及硐室設計要充分考慮臨近巷道的平面空間位置關系，簡 化巷道布置系統，最大限度的減少由于巷道布置及施工而造成圍巖應力變化對巷道產生的破壞。

第24條 巷道應采用矩形斷面，在特殊條件可采用拱形或微拱形斷面。在滿足通風、運輸、行人、管線架設、設備安裝 等要求的前提下，各礦應按照煤層具體賦存情況及圍巖穩定狀況 確定巷道斷面變形予留量，并在設計中明確規定。

第25條 為便于現場施工，技術和質量管理及支護材料加工，錨桿

桿體直徑與鉆孔直徑的孔徑差應控制在 6—10mm、 間排距應根據支護強度及工程類比確定。

錨桿參數按下表選取

第26條 煤巷錨桿支護初始設計須遵循以下原則

（一）支護形式選擇原則

1.所有開拓、掘進巷道取消單體錨桿支護。

2.圍巖穩定、層須為端錨或加長錨固，必要時打錨索加固。

4.厚煤層沿巷道底板留頂煤掘進的巷道；巷道斷面大的工作面兩巷；構造復雜的巷道，必須采用錨梁網、錨索聯合支護。錨固方式必須為端錨或加長錨固。

（二）錨桿支護參數選取原則

1.必須在相關理論指導下進行，安全系數不小于 2。

2.錨桿設計錨固力不小于桿體屈服載荷；錨索設計錨固力不小于鋼絞線極限載荷的 90%。

3.安裝應力不小于桿體屈服載荷的 40%。

4.必須提高巷道護表構件的剛度和強度，使安裝應力向周圍煤、巖體擴散。

5.錨桿、錨索支護強度必須匹配，保證支護整體性能。

6.煤巷錨桿支護巷道頂板兩肩角錨桿，必須傾斜安裝，與鉛垂線夾角為 20-30°。

（三）錨桿、錨索支護材料選擇原則

1.錨桿、錨索支護材料，屬于“煤安標志”目錄的產品，如錨桿、錨固劑、鋼絞線鎖具、預應力錨索等必須具有“煤礦產品安全標志證書”和出廠檢驗合格證；不屬于“煤安標志”目錄的 產品，如 w、m 型鋼帶、鋼筋梯子梁、金屬網等必須具有型式檢驗合格證和出廠檢驗合格證，否則不準在井下使用。

2.錨桿螺母必須采用扭矩螺母，實現快速安裝。

（五）設計錨固力的取值

1.煤層頂板巷道端錨設計錨固力不小于 70kn。

2.加長錨固錨桿，設計錨固力不小于 150kn。

第27條 初始設計可按以下方法進行

1.計算機數值模擬方法，其基本步驟為：

①利用地質力學評估結論的資料建立地質力學模型。

②利用地質力學模型分析巷道圍巖的變形失穩類型。

③利用地質力學模型對各種可行的支護方案進行支護效果 分析比較，優選出最佳方案作為初始設計。

2.理論分析和工程類比法支護理論主要為懸吊理論、組合梁理論、自然平衡拱理論和圍巖強度強化理論。根據巷道圍巖地質力學評估，分析錨桿支護 應適用何種支護理論，根據支護理論明確支護應注重的要求。理論分析作為錨桿支護作用的定性分析，其簡化理論計算公式作為錨桿支護參數確定參考依據。支護參數應根據圍巖穩定性分類及在本規范明確的錨桿支護形式和支護參數范圍內選擇支護方案。同時和本采區同類型巷道的地質構造異同情況和支護參數進行對 比，并詳述已施工巷道支護狀況及預測擬施工巷道支護效果。

第28條 簡化理論公式驗算按下式進行

1、按懸吊理論

(1)錨桿長度 l，l=l1+l2+l3

式中：l1——錨桿外露長度

l2——軟弱巖層厚度，可根據柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩定巖層深度一般不小于 300mm

(2)錨固力 n：可按錨桿桿體的屈服載荷計算 n=π/4(d σ屈)

式中：σ屈——桿體材料的屈服極限 mpa

第2篇 礦業錨桿支護技術管理規范

第一節 總則

第1條 為使錨桿支護工程的設計符合技術先進、經濟合理、安全可靠、確保施工質量,促進錨桿支護技術健康發展,特制訂本規范。

第2條 推廣應用錨桿支護技術時,必須堅持科學態度,依靠科技進步,高度重視錨桿支護的技術問題,積極推廣應用新技術、新工藝、新機具、新材料。

第3條 本規范是在大土河礦業投資有限公司所屬礦井煤巷、半煤巖巷應用錨桿支護技術的經驗進行總結的基礎上,結合國內外先進技術和公司今后煤巷錨桿支護技術的發展方向而制定的。

第4條 巖石巷道的錨桿支護參照本規范執行。

第二節 質力學評估及巷道圍巖穩定性分類

第5條 煤巷圍巖地質力學評估的內容包括現場地質條件和生產條件調查、煤巷圍巖物理力學性質測定、圍巖結構觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質力學評估的具體內容見表1。

第6條 礦井開拓部署和采區劃分合理安排煤巷圍巖地質力學參數的測試。測點應具有代表性,應能最大程度地反映整個井田和采區的實際情況,并根據測試數據繪制礦井地應力分布圖。

第7條 地質力學評估首先應確定評估區域,應考慮煤巷服務期間影響支護系統的主要因素,錨桿支護設計應該限定在這個區域內。

第8條 圍巖地質力學參數包括圍巖物理力學性質、圍巖結構和圍巖應力。

第9條 原巖應力測量宜優先采用應力解除法或水壓致裂法。

第10條 支護設計所需的煤巖體物理力學參數,可通過井下采取巖

第11條 物理力學性質參數包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內聚力、內摩擦角和水理性質等。

第12條 圍巖結構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。結構面力學特性測試應在現場取樣后在實驗室進行試驗。

第13條 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場或類似條件的圍巖中進行,每次不少于三組。

第14條 在一個地點獲取的參數用于同一煤層的其它地點時,應進行充分的現場調研和分析、評估。

第15條 當煤巷圍巖物理力學性質、圍巖結構和原巖應力條件發生顯著變化時,應對地質力學參數進行重新測定。

第16條 應根據地質力學評估結果采用適合本礦區的方法進行巷道圍巖穩定性分類。

表1 地質力學評估內容

序號

參 數

內 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

在井下直接測取,或由工作面地質說明書給出

3

地質構造

煤巷周圍地質構造的分布情況,由工作面地質說明書給出

4

水文地質條件

煤巷涌水量,水對圍巖物理力學性質的影響,由工作面地質說明書給出

5

煤巷幾何形狀和尺寸

根據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

2倍左右煤巷寬度范圍內頂底板巖層層數和厚度

由地質綜合柱狀圖或鉆孔資料確定

7

巖(煤)層物理力學參數

在井下原位測取,或在實驗室內利用巖(煤)樣測定

8

巖層的分層厚度

指分層厚度的平均值

9

各層節理裂隙間距

指沿結構面法線方向的平均間距,在煤巷內(類似條件)測取

10

煤巷軸線方向

由工作面巷道布置圖給出

續表1

序號

參 數

內 容

11

煤巷埋深

地表到煤巷的垂直距離

12

原巖應力的大小和方向

在井下實測

13

煤柱寬度

煤柱的實際寬度

14

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

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

第17條.有下列情況之一時應重新進行圍巖穩定性分類:

1.巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時;

2.新采區各煤層巷道首次采用錨桿支護時。

第18條 巷道圍巖穩定性進行分類,其目的是為巷道錨桿支護設計、施工與管理提供依據。

第19條巷道圍巖穩定性按糊聚類分析進行巷道圍巖穩定性分類,巷道圍巖穩定性分為ⅰ非常穩定、ⅱ穩定、ⅲ中等穩定、ⅳ不穩定、ⅴ極不穩定五類。巷道圍巖穩定性分類指標,見 表 2-2、2-3、2-4、2-5。

圍巖巖體完整性指數 d 表2—2

節理、層理 分級

ⅰ

ⅱ

ⅲ

ⅳ

ⅴ

節理、層理 發育程度

很不發育

不發育

中等發育

發育

很發育

節理間距 d(m)

>3

1-3

0.4-1

0.1-0.4

<0.1

分層厚度 d(m)

>2

1-2

0.3-1

0.1-0.3

<0.1

巖塊干飽和吸水率w 表2—3

巖體膨脹性

非膨脹性

微膨脹性

弱膨脹性

強膨脹性

劇膨脹性

巖塊干飽和吸水率/%

〈10

10-20

20-50

50-100

〉100

開拓、準備巷道圍巖穩定性分類指標 表2—4

圍巖單向抗壓強度 б

取巷道寬度 2 倍范圍內的頂板巖層、巷道寬度 1 倍范圍內底 板巖層及兩幫巖層巖石單向抗壓強度的加權平均值

圍巖應力

不受采動影響時, 巷道的圍巖應力等于巷道所在位置的原巖 應力;受采動影響時,巷道圍巖應力指標用巷道埋深 h 乘采動影 響指數 k 代替。其中,當巷道不受采動影響或保護煤柱選擇合理 時,k=0.8-1;當巷道受采動影響或保護煤柱選擇不合理時, k=3-5

圍巖巖體完整性指數 d

圍巖巖體完整性指數 d 見表 2

巖塊干飽和吸水率 w

巖塊干飽和吸水率 w是指每 100g 絕對干燥的或在案 105 攝 氏度時烘干后的巖塊,在蒸餾水中所吸附的非重力水的重量。具 體指標見巖塊干飽和吸水率 w 表 3。

回采巷道圍巖穩定性表 表2—5

分類指標

說明

頂板強度σγ(指單向抗壓強度,mpa, 下同)

取巷道寬度 2 倍范圍內的頂板強度 的加權平均值

煤層強度σ

取巷幫煤巖層強度的加權平均值

底板強度σ

取巷道寬度范圍內的底板強度的加權平 均值

巷道埋深 h(m)

巷道所在位置至地表的垂直距離

護巷煤柱寬度 x

一側煤柱的實際寬度。其中,沿空掘巷時(無煤柱) x=0;, 兩側均為實體煤時, x=100

采動影響系數 n

指因工作面回采引起的超前支承壓力的 影響,直接頂厚度/采高(當 n>4 時, 取n=4)

圍巖巖體完整性指數 d

指圍巖節理裂隙、 層理的影響程度,以直 接頂初次垮落步距代替

第三節錨桿支護設計

第20條 錨桿支護的設計與施工,必須詳細地收集有關地質資料,按照地質力學評估——初始設計——穩定性分析——按初選方案施工——現場監測——信息反饋與修改、完善設計六個步驟進行,因地制宜,正確有效地加固圍巖,充分發揮圍巖的自承能力。

第21條 根據地質力學評估結果表明待施工巷道能采用錨桿支護時,進行錨桿支護初步設計。各生產礦必須對巷道方位進行優化論證,避免巷道軸線垂直于較大應力或與主應力成較大夾角,提高支護效果。錨桿、錨索 支護設計必須進行方案論證,并將論證結論編入井巷作業規程。

第22條 各礦煤巷錨桿支護設計方案由分管副總工程師或技術科長負責,由技術科負責具體設計,報礦總工程師組織審批。

第23條 為減少水平應力對巷道支護的影響,在采區設計時,應盡可能使回采工作面推進方向與最大水平應力方向平行。 交叉點及硐室設計要充分考慮臨近巷道的平面空間位置關系,簡 化巷道布置系統,最大限度的減少由于巷道布置及施工而造成圍巖應力變化對巷道產生的破壞。

第24條 巷道應采用矩形斷面,在特殊條件可采用拱形或微拱形斷面。在滿足通風、運輸、行人、管線架設、設備安裝 等要求的前提下,各礦應按照煤層具體賦存情況及圍巖穩定狀況 確定巷道斷面變形予留量,并在設計中明確規定。

第25條 為便于現場施工,技術和質量管理及支護材料加工,錨桿

桿體直徑與鉆孔直徑的孔徑差應控制在 6—10mm、 間排距應根據支護強度及工程類比確定。

錨桿參數按下表選取

序號

參 數 名 稱

單位

參 數 值

1

錨桿長度

m

1.6~3.0

2

錨桿公稱直徑

mm

16.0~25.0

3

錨桿排距

m

0.7~1.5

4

錨桿間距

m

0.7~1.5

5

錨索有效長度

m

4.0~12.0

6

錨索公稱直徑

mm

15.2~22.0

第26條 煤巷錨桿支護初始設計須遵循以下原則

(一)支護形式選擇原則

1.所有開拓、掘進巷道取消單體錨桿支護。

2.圍巖穩定、層須為端錨或加長錨固,必要時打錨索加固。

4.厚煤層沿巷道底板留頂煤掘進的巷道;巷道斷面大的工作面兩巷;構造復雜的巷道,必須采用錨梁網、錨索聯合支護。錨固方式必須為端錨或加長錨固。

(二)錨桿支護參數選取原則

1.必須在相關理論指導下進行,安全系數不小于 2。

2.錨桿設計錨固力不小于桿體屈服載荷;錨索設計錨固力不小于鋼絞線極限載荷的 90%。

3.安裝應力不小于桿體屈服載荷的 40%。

4.必須提高巷道護表構件的剛度和強度,使安裝應力向周圍煤、巖體擴散。

5.錨桿、錨索支護強度必須匹配,保證支護整體性能。

6.煤巷錨桿支護巷道頂板兩肩角錨桿,必須傾斜安裝,與鉛垂線夾角為 20-30°。

(三)錨桿、錨索支護材料選擇原則

1.錨桿、錨索支護材料,屬于“煤安標志”目錄的產品,如錨桿、錨固劑、鋼絞線鎖具、預應力錨索等必須具有“煤礦產品安全標志證書”和出廠檢驗合格證;不屬于“煤安標志”目錄的 產品,如 w、m 型鋼帶、鋼筋梯子梁、金屬網等必須具有型式檢驗合格證和出廠檢驗合格證,否則不準在井下使用。

2.錨桿螺母必須采用扭矩螺母,實現快速安裝。

(五)設計錨固力的取值

1.煤層頂板巷道端錨設計錨固力不小于 70kn。

2.加長錨固錨桿,設計錨固力不小于 150kn。

第27條 初始設計可按以下方法進行

1.計算機數值模擬方法,其基本步驟為:

①利用地質力學評估結論的資料建立地質力學模型。

②利用地質力學模型分析巷道圍巖的變形失穩類型。

③利用地質力學模型對各種可行的支護方案進行支護效果 分析比較,優選出最佳方案作為初始設計。

2.理論分析和工程類比法支護理論主要為懸吊理論、組合梁理論、自然平衡拱理論和圍巖強度強化理論。根據巷道圍巖地質力學評估,分析錨桿支護 應適用何種支護理論,根據支護理論明確支護應注重的要求。理論分析作為錨桿支護作用的定性分析,其簡化理論計算公式作為錨桿支護參數確定參考依據。支護參數應根據圍巖穩定性分類及在本規范明確的錨桿支護形式和支護參數范圍內選擇支護方案。同時和本采區同類型巷道的地質構造異同情況和支護參數進行對 比,并詳述已施工巷道支護狀況及預測擬施工巷道支護效果。

第28條 簡化理論公式驗算按下式進行

1、按懸吊理論

(1)錨桿長度 l,l=l1+l2+l3

式中:l1——錨桿外露長度

l2——軟弱巖層厚度,可根據柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩定巖層深度一般不小于 300mm

(2)錨固力 n:可按錨桿桿體的屈服載荷計算 n=π/4(d σ屈)

式中:σ屈——桿體材料的屈服極限 mpa

d——桿體直徑

(3)錨桿間排距 錨桿間距 d≤1/2l 錨桿排距 l0=nn/2kra l2

式中:n——每排錨桿根數

n——設計錨固力,kn/根

k——安全系數,取 2-3

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m a——1/2 巷道掘進寬度 m

2、按自然平?拱理論計算

ⅰ、兩幫煤體受擠壓深度 c

c=((krhb/1000fckc)cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2) 式中:

k——自然平衡拱角應力集中系數,與巷道斷面形狀有關;矩形斷面,取 2.8

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m h——巷道埋深 m

b——固定支撐力壓力系數,按實體煤取 1

fc——煤層普氏系數,

kc——煤體完整性系數,0.9-1.0

a——煤層傾角

h——巷道掘進高度 m

ψ——煤體內摩擦角,可按 fc 反算

ⅱ、潛在冒落高度 b

b=(a+c)cosa/kyfr

式中:a——頂板有效跨度之半 m

ky——直接頂煤巖類型性系數。當巖石 f=3-4 時, 取 0.45 ;f=4-6 時,取 0.6; f=6-9 時,取 0.75。

fr——直接頂普氏系數

ⅲ、兩煤幫側壓值 qs

qs=kncr 煤[h×sina+b×cos(a/2)×tg(45-a/2) 式中:

n——采動影響系數,取 2-5

r ——煤體容重,kn/m

(1)頂錨桿長度 l l=l1+b+l2

式中:l1——錨桿外露長度 m

l2——錨固端長度 m

b——潛在冒落拱高度 m 錨桿間距 d≤1/2l

錨桿排距 lo=nn/2k·rab

式中:n——頂板每排錨桿根數

n——每根錨桿錨固力,kn

k——安全系數,取 2-3

r ——上覆巖層平均容重,取 24kn/ m

a——1/2 巷道掘進跨度,m

(2)煤幫錨桿 錨桿長度:l=l1+c+l2

錨桿間距:d=nh/l0kqs

式中:n——設計錨桿錨固力,mpa k——安全系數,取 2-3

l0——煤幫錨桿排距,同頂板排距 qs——兩幫側壓值,kn

3、按組合梁原理計算

(1) 錨桿長度 l l=l1+l2+l3

式中:l1——錨桿外露長度 m

l3——錨固端長度 m

l2——組合梁自撐厚度 l2=0.612b[k1p/ψσ1σx]/2

k1——與施工方法有關的安全系數。掘進機掘進 2-3;爆破法掘進 3-5;巷道受動壓影響 5-6

p——組合梁自重均布載荷 mpa

ψ——與組合梁層數有關的系數 組合層數:1 ψ 值:1.0 2 0.75 3 0.7 ≥4 0.65

b——巷道跨度 m

σ1——最上一層巖層抗拉計算強度, 可取試驗強度的 0.3-0.4 倍 mpa

σx——原巖水平應力,σx=λrz mpa,λ—側壓力 系數,一般為 0.25-0.4,

z—巷道埋深

(2)錨桿間距 15 m 以上所選錨桿長度,還需驗算組合梁各層間不發生相對滑動, 并保證最下面一層巖層的穩定性 d≥1.63m1(σ1/kp)/2

式中:m1——最下面一層巖層的厚度

k——安全系數,取 8-10 p——本層自重均布荷載 p=r1m1 ,mpa 面一層巖層的容重,kn/m 3 m ;r1——最下

第29條 初始設計中必須包括以下內容:

1.巷道名稱、位置、用途以及巷道設計斷面。

2.巷道錨桿支護布置圖。

3.錨桿幾何參數(長度、直徑)、力學參數(強度)及確定依 據。

4.錨桿布置參數(間排距、角度)及確定依據。

5.錨桿錨固參數(孔徑、錨固長度)及確定依據。

6.錨桿預緊力矩、設計錨固力。

7.鋼帶(或鋼筋梯)形式、強度、規格。

8.金屬網形式、強度、規格。

9.施工工藝方法。

10.施工工藝要求及質量管理指標。

11.相關安全技術措施:臨時支護,空頂距。

12.驗證初始設計的觀測與監測方案。

13.預計巷道受采動影響時可能出現的問題,以及應采取的相 應措施。

14支護材料及預計支護成本。

第30條 初始設計要對掘進工程中可能遇到的圍巖地質條件變化提出相應的對策。

第31條 錨桿支護初始設計作為掘進工作面作業規程的組成部分和工程質量管理的依據,編入掘進工作面作業規程并經礦總工程師主持審查,完成審批程序后生效。

第32條 按初始支護設計施工后應立即進行監測,并根據監測結果驗證或修改初始設計。并將修改后的支護設計補充編入掘進工作面作業規程,并完成相應的審批程序。

第33條 初始支護設計經過驗證后可作為正式設計在本巷道或相同條件下的其他巷道中采用,也可作為初始設計在類似條件巷道采用。

第34條 當地質條件發生較大變化時,須依據工程監測結果和現場實際,以評估繼續采用原設計的有效性或采取加強支 護措施和修改設計。

第35條 錨桿支護設計中采用的錨桿支護材料。如錨固劑、桿體、托盤、螺母及鋼帶等構件的性能、強度與結構必須與設計錨固力相匹配。

第36條 鉆孔直徑、錨桿直徑和樹脂藥卷直徑要合理匹配。鉆孔直徑與錨桿桿體直徑之差應為 6—10mm。 鉆孔直徑與樹脂藥卷直徑之差應為 4—8mm。錨桿的錨固長度按下式計算: l0=lr1 /(r -r2 ) 式中:l—樹脂卷長度 l0—錨固長度 r —鉆孔半徑 r1—樹脂卷半徑 r2—錨桿半徑

第37條 任何斷面的錨桿支護巷道,頂板兩肩部的斜向錨桿水平投影深入兩幫長度不小于 200mm,同時應采用偏中心孔托盤。

第38條 采區上、下山煤巷錨網支護,應作噴漿、防腐處理。

第39條 回采巷道靠工作面一側巷幫4#、10#煤層應優先采用錨固力不低于 50kn 可切割錨桿或易于拆卸的可回收錨桿,5#、6#煤層半煤巖巷兩幫視煤柱尺寸可選用竹錨桿。

第四節錨桿支護材料

第40條 錨桿支護材料中的桿體及附件、樹脂錨固劑必須取得煤安標志方可生產和使用;出廠產品必須有合格證和產品標志。

第41條 錨桿支護材料各構件的強度必須匹配,且不小于設計錨固力,其它材料,如梁、網、鋼帶等應與整個支護系統的強度相適應。

第42條 巷道圍巖屬于ⅲ―ⅴ類時,材料性能指標必須滿足:б屈——335-700mpa,延伸率δ≥17%。

第43條 頂板錨桿長度應優先選用 1.8 、2.0、2.2、2.4米。

第44條 沿煤布置的開拓、準備巷道及有淋水現象的巖巷錨噴工程,其錨桿支護材料必須經過防腐處理。

第45條 樹脂錨固劑必須符合 mt146.1—2002 的規定。產品說明書中必須對錨固劑的性能、特征、規格尺寸、攪拌時間、初凝時間及正確的使用方法等進行詳細敘述。

第46條 各礦不得購買或使用末經檢驗和檢驗不合格的支護材料以及超過質量保證期的支護材料。

第47條 公司使用錨桿支護材料的各礦應建立原材料及成品倉庫,不得露天存放。樹脂錨固劑必須存放在干燥、無陽光直射的庫房內,并且要遠離熱源,一般要求庫內溫度為 4—25 度。

第48條 負責錨桿支護材料的倉庫管理人員必須對每一批到貨的產品名稱、規格、產品編號、數量、生產日期、到貨時間、生產廠家、檢驗報告、產品合格證、發放情況等建立臺帳,進行登記,以便鑒別生產廠家和進行質量跟蹤。

第49條 對試驗研究新型錨桿支護材料,由研制單位提供技術參數、技術可行性論證材料,報公司采掘處備案后,可在規定的地點進行工業性試驗,經業務主管部門及技術監督部門鑒定后方可擴大到試驗地點以外的現場使用。經鑒定后的定型產品方可納入公司錨桿支護材料管理范圍。

第50條 桿體尾部螺紋應采用滾絲工藝加工,必要時采取強化熱處理措施,尾部螺紋破斷力不得低于桿體破斷力。非等強錨桿必須用桿體承載力最低處作為設計依據。

第51條 錨桿托盤應優先選用碟形托盤,其中心孔壁應加工成球面形以利與球面螺母相配套。任何形式的托盤,其三點支承抗壓強度不低于錨桿設計錨固力。托盤與螺母間必須有球形墊及減摩墊片。

第52條 配套螺母必須選用可實現快速安裝的剪切銷式、阻尼式、壓片式等扭矩螺母,扭矩螺母質量應符合 q/pm014-2004 扭矩螺母的質量標準。

第53條 鋼帶或梁應根據現場具體情況可選用 w 型鋼帶、t 型鋼帶、m 型鋼帶,鋼筋梁其材質必須是φ12mm以上圓鋼制作,規格為寬度80—90mm,沿長度方向每800mm焊結一處。鋼帶或梁與托盤的組合強度應與錨桿設計錨固力相匹配。

第54條 網應選用菱形金屬網和經緯網,也可選用符合相應技術標準的其它形式和材料的網。編織金屬網的鋼(鐵)絲直徑應不小于 4mm。

第五節施工技術管理

第55條 煤巷錨桿支護作業必須嚴格按照掘進工作面作業規程的有關規定進行施工。

第56條 掘進工作面作業區域內,必須根據掘進工作面質量標準化的要求懸掛施工牌版,以便于施工和監督檢查,牌版懸掛地點應有良好的照明和通風條件。

第57條 掘進時應注意巷道寬度的控制,實行預留保護層爆破,爆破圖表必須依據煤層的硬度系數,圍巖穩定性等因素科學編制,施工過程中,應跟據爆破效果及時修改爆破參數,遇地質構造時,應立即更改爆破圖表。

第58條 巷道斷面超寬大于 300mm,必須采用補打錨桿 (錨索)或支撐式支架進行加固。

第59條 臨時支護措施應安全可靠、便于操作,同時,臨時支護必須使用具有初撐力的支護裝置且緊跟迎頭,嚴禁空頂作業。

第60條 頂板破碎及沿底留頂煤巷道,采用錨桿支護時,應采用預裂爆破技術并打超前錨桿,控制空幫漏頂。

第61條 頂部錨桿必須采用快速安裝工藝,即攪拌樹脂、上托盤、擰螺母一次完成,擰緊螺母的扭矩 m16不小于80n.m ;m18 不小于 100n.m ; m20 及以上的不小于 120n.m。

第62條 4#、10#煤層煤幫應優先選用樹脂錨桿,并應采用快速安裝工藝施工,幫錨桿螺母預緊力矩不得低于 50n.m;5#、6#煤層可選用竹錨桿。

第63條 錨桿安裝前,應檢查樹脂錨固劑性狀。嚴禁使用過期、硬結、破裂等變質失效的錨固劑。

第64條 加長錨固時,必須至少使用一卷不小于 350mm 長的超快或快型錨固劑。攪拌錨固劑時必須按以下標 準掌握攪拌時間和等待時間。

(1)超快速(ck),攪拌時間:10—15s,等待時間:10—30s。

(2)快速(k),攪拌時間:15—20s,等待時間:90—180s。

(3)中速(z),攪拌時間:20—30s,等待時間:480s

第65條 安裝樹脂錨桿時,必須嚴格安照設計要求的順序和數量在錨桿孔中放置錨固劑。安裝頂板樹脂錨桿時,嚴禁使用煤電鉆或風煤鉆攪拌樹脂藥卷。

第66條 井下運輸、存放樹脂錨固劑應注意避免受壓、受折、受熱。已破損或廢棄的樹脂錨固劑要挖坑掩埋或采用其它方式妥善處理,嚴禁混入掘進出煤系統中。

第67條 樹脂錨固劑中的固化劑有腐蝕性,在操作過程中如不慎接觸到皮膚或眼睛,要立即用清水沖洗。

第68條 對于斷層破碎帶、煤層松軟區、地質構造變化帶、地應力異常區、動壓影響區等圍巖支護條件復雜地區,必須采用加密、加長錨桿、加長錨固、錨索錨固、點柱及架棚等強化支護措施。

第69條 在錨桿支護作業時,如遇放煤炮,頂底板及兩幫移近量顯著增加,底板出現較大底鼓,頂板出現較大淋水或淋水加大,突發性片幫掉渣,巷道不易成型,鉆眼速度異常等情況,應立即停止作業,采取加強支護措施后方可繼續作業。

第70條 鋪網搭接長度不得小于 100mm,嚴禁對接, 搭接處應用扎絲扭接聯網,鋪網必須拉緊并緊貼巖面;與 w 型鋼帶配合使用的托盤,規格尺寸不能大于鋼帶棱間寬 b(bhw—280—2.75 —4.00 型鋼帶 b=150mm) ,但不能小于 130×130mm(ф130mm),必要時可增加與鋼帶匹配的金屬墊板增大接觸面積及支護強度。

第71條 鋪網時,原則上禁止卸掉第一排錨桿托盤重新壓網,避免二次支護現象。

第72條 煤巷錨桿支護巷道兩幫原則上不允許使用木墊板,如確需使用木墊板及竹錨桿錨護,其規格尺寸及材質必須滿足:400×200 ×50mm(長×寬×厚)的柳木或硬雜木。

第73條 錨索緊跟開掘工作面施工時,漲拉力應為錨桿設計載荷的 0.8—1.0 倍;錨索在掘進機后施工時,漲拉力應為錨桿設計載荷的 1.0—1.3 倍。

第74條 錨桿支護巷道臨時支護,必須采用“臨時支護 用單體液壓支柱配木梁”。

第75條 對已施工的巷道應每班查看,發現頂板、兩幫有失效的錨桿應及時補打,對松動的螺母應及時緊固。

第76條 任何煤巷作業地點,不得使用作為永久支護的錨桿、錨索、鋼帶、金屬網起吊設備或其它重物。

第77條 錨桿支護作業場所,必須有 10 米巷道的備用棚及相應的支護材料,以備改變支護方式和搶險之用。

第78條 物料場內的錨桿、錨索支護材料必須擺放整齊,并掛牌管理。嚴禁使用被油漬、淤泥污染及變質、變形的錨桿、錨索支護材料。

第79條 錨桿孔實際鉆孔角度相對設計角度的偏差應不大于5㎜

第80條 錨桿孔的間排距誤差應不超過100㎜。

第81條 錨桿孔深度誤差應在0㎜~30㎜范圍內。

第82條 錨索孔深度誤差應不大于100mm。

第83條 錨索宜垂直于頂板或巷道輪廓線布置,實際鉆孔角度與設計角度的誤差不大于10°。

第84條 錨索間排距誤差不大于100mm。

第85條安裝錨索時,鋼絞線應推到孔底,安裝后外露鋼絞線長度不宜超過300mm。

第六節預應力錨索的設計與施工管理

第86條 在大跨度工程中,當圍巖整體穩定性差、壓力較大、服務年限長時,可采用預應力錨索與錨桿相結合的形式進行支護。當圍巖遇有可能失穩的較大塊體時,可采用預應力錨索進行加固。

第87條 錨索設計錨固力不小于 200kn,預緊力執行第 77 條相關規定。錨索設計長度應保證錨固到穩定巖層中的長度不小于 1.0m,錨索長度不宜小于 4.5m,不宜超過 10m。

第88條 錨索支護參數的確定:

1.錨固長度 la≥fst/πfcs d1

式中:d1—錨索鋼絞線之徑,mm

fst—鋼絞線抗拉強度,mpa

fcs—錨索與錨固劑的設計粘接強度,按 10mpa 計算

2.錨索間排距 l/s≥2 式中:l—錨索孔深度 s—錨索間距

3.錨索錨固力 p p1≥p≥p1/k 或 p2/k

式中:p—設計錨索錨固力 kn

p1—錨固段錨固劑與孔壁的粘結力 kn

p2—錨固段錨固劑與鋼絞線的粘結力 kn

k—安全系數,取 2

第 89 條 錨索梁至少托住兩排錨桿。錨索托盤應與頂板保持面接觸,嚴禁錨索托盤切割頂板。

第90條 錨索孔出現導水跡象時,必須采用支撐式支護。

第七節 錨桿支護安全、質量檢測及反饋

第91條 所有采用錨桿支護的巷道都應進行監測。監測方案由業務管理部門負責制定,由開拓、掘進施工單位負責按技術 要求實施。業務管理部門應就日常監測的儀器安裝步驟、技術要 求、測讀方法等組織對施工單位有關人員進行必要的培訓。錨桿支護巷道必須制定監測方案并由業務主管科室組織落實。

第92條 監測方案與實施辦法必須編入巷道作業規程。

第93條 煤巷錨桿支護監測其目的主要是:及時發現異常,確保安全施工。為評估支護效果提供依據;監測內容的選擇必須充分考慮到如下幾個方面

1、巷道圍巖的運動狀況,從監測數據直接判斷圍巖是否穩定;

2、錨桿的工作狀態,判斷錨桿支護參數是否合理;

3、便于觀測,易于現場測取。

第94條 監測主要監測頂板變形、頂板離層情況,應采用簡便、易讀并具備直觀視覺顯示功能的頂板離層儀,以便井下所有人員都能隨時了解頂板活動的情況。錨桿承載工況要采用測力錨桿進行觀測。

第95條 監測方案的觀測頻度是: 一般距掘進工作面 50m以內,每天觀測一次,其它情況不少于每旬觀測一次。

第96條 監測儀器安設必須緊跟工作面,除非方案中另有規定,儀器應安設在巷寬的中部和巷幫的中部。

第97條 頂板離層指示儀應按規定間隔及時緊跟掘進工作面安裝,以便監測頂板活動的全過程。

第98條 作為指導性原則,頂板離層指示儀的最大安裝間隔為:

1、實體煤巷:ⅲ類及ⅲ類以上巷道 50m、ⅵ類巷道 40m;

2、巷寬大于 5m 的大斷面巷道:綜放(采)切眼 20m;

3、斷層及圍巖破碎帶、頂板淋水、應力集中區、交岔點及硐室等特殊條件下的巷道必須安設頂板離層指示儀。

第99條 除非設計或觀測方案中另有專門規定,所有頂板離層指示儀均應安裝在巷寬的中部或最大擾度處,交岔點處的離層指示儀則應安裝在交岔點中心位置,并掛牌管理。

第100條 除非設計或觀測大綱中另有專門規定,頂板離層指示儀下部測點應與頂錨桿上端處在同一高度,上部測點應處在錨桿上方穩定巖層內 300~500mm,無穩定巖層時,上部測點在頂板中的深度一般不低于巷道跨度的 1.5 倍。

第101條 掘進工隊要指定專人每班對距掘進工作面 50m 以內的頂板離層指示儀進行測讀和記錄。距掘進工作面 50m 以外的頂板離層指示儀按每周不少于 1 次進行測讀和記錄。

第102條 各礦根據本礦地質條件、圍巖性質、觀測分析,確定出各自的離層臨界值。在支護設計或觀測方案中要明確說明具體巷道具體條件下的頂板離層臨界值

第103條 如果頂板離層超過臨界值,可采取的措施有:

1.錨桿長度范圍以內離層:首先采取加大錨桿直徑或提高錨桿桿 體強度的措施,其次可減小錨桿間排距,提高支護密度;

2.錨桿長度范圍以外離層:加大錨桿長度,采取錨索補強加 固,與棚式支架聯合支護。

第104條錨桿支護的錨固質量應按規定進行檢測。具體要求如下:

1.檢測錨固力應做拉拔試驗,巷道每進 30-50 米或每 300 根(含 300 根以下)抽查一組(頂幫各 3 根) ,拉拔加載至設計錨固力的 90%。

2.拉拔加載至設計錨固力的 90%時,每組發現有一根不合格,再抽查一組,如仍不合格,由礦(處)主管副總組織分析查 找原因,及時采取處理措施。

3.做錨固力拉拔試驗時,應遵守如下規定:拉拔裝置應固定牢靠;拉拔裝置下方嚴禁人員行走或站立;桿體處現頸縮時,應停止拉拔、立即卸載;拉拔試驗后,應及時擰緊螺母。

第105條 如出現錨桿失效應及時補打錨桿。

第106條 對錨桿螺母扭矩檢查時,一組(頂幫各 3 根) 中有一根不合格要將所有螺母重新擰緊一遍。

第107條 掘進區、隊技術負責人對當天匯總的監測數據要及時處理分析,發現異常時,需將異常現象以及原因、危害和對策建議向礦技術管理部門、調度室及分管副總工程師或生產技術科長匯報,由分管副總工程師主持或生產技術科長匯報分析,根據分析結果提出措施和對策并組織落實。

第108條 巷道位移觀測可采用十字測點法進行,內容包括頂板下沉量、下沉速度、底鼓量及兩幫位移量等。

第109條 監測反饋指標:五個指標分別用 a、b、c、d、e 表示。 a……錨固區域內頂板離層設計值,mm; b……錨固區域外頂板離層設計值,mm; c……兩幫相對移近量的設計值,mm; d……全長錨固測力錨桿桿體測點屈服數與桿體測點總數的比值,暫定為 1/3; e……端錨錨桿的設計錨固力,kn。 d、e 數據在設計錨桿桿體強度和錨桿粘結力時就已經確定。

第110條 常規修改意見:

1.頂錨桿錨固區內存在問題時:

① 減小頂板錨桿間排距;

② 加大頂板錨桿的強度,采用更優的材質;

③ 增加頂板錨桿粘結段 長度,提高錨桿粘結力。

2.頂錨桿錨固外內存在問題時:

① 加大頂板錨桿長度;

② 加強兩幫錨桿支護,兩幫增打錨桿,或在兩幫和底角注漿;

③ 頂板 補打錨索。

3.兩幫存在問題時:

①加大兩幫錨桿的長度;

②減小兩幫錨 桿間排距;

③加大兩幫錨桿的強度,采用更優的材質;

④增加兩幫粘結段長度,提高錨桿粘結力;

第111條 初始設計修改后,按修改后的設計進行施工。在施工中,繼續進行現場監測,并根據監測反饋信息重新確定修改后的設計是否滿足支護要求,如達不到要求,應繼續進行修改設計,使之不斷趨于完善。

附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

mm

錨固長度mm

錨固劑直徑mm

拉拔力

kn

備注

試驗人:

記錄人: