#XXXX工作面切眼錨桿支護設計1地質條件XXXX工作面切眼位于二水平南三采區九煤層，北部為二水平南三石門，東部為XXXXXX采空區，南部為南四石門和9煤層上山，西部為F0斷層。該區域煤層為復雜結構中厚煤層，平均厚度2.15米，煤層傾角平均為16度，局部含有一層0.5米的夾矸，巖性為粉砂巖，塊狀堅硬，碳質成分含量高。風道附近煤層較厚，較穩定，運道附近受F0斷層影響，煤層厚度變化大，局部出現薄煤區。另外運道附近煤層傾角變化大，平行巷道的裂隙也比較發育，極容易出現煤層片幫現象。本區域涌水情況，XXXXXX工作面回采時，老塘少量跟水，但不具備積水空間對XXXX工作面施工無水害影響，預計XXXX工作面切眼在掘進過程中局部將會有頂底板裂隙水出現。最大涌水量0.3ms/min，正常涌水量0.1ms/min。煤層頂底板情況表表1煤層頂底板情況頂底板名稱巖石名稱厚度(m)巖性特征老頂細砂巖4.12灰色，呈不規則帶狀，裂隙多，夾方解石脈直接頂粉砂巖5.10深灰色，組織致密，有滑動面，含菱鐵質結核偽頂直接底粉砂巖1.54深灰色，含植物根化石，有滑動面老底細砂巖2.10灰色，鈣質膠結，有裂隙，夾方解石脈，呈不規則帶狀2支護選型根據煤巷圍巖穩定性分類，見表2圍巖穩定性分類表表2頂板煤層底板采動影巷道煤柱圍巖完分類強度強度強度響系數埋深寬度整性系數結果MPaMPaMPam米43.844.020.01.72—350?—4601510.9二類結合現有技術和該工作面地質情況以及現有材料和設備，在保證安全的前提下，XXXX工作面切眼采用錨網支護。巷道斷面為滿足生產和安裝的需要，切眼斷面為6.2*2.4m2。施工工藝采用機掘或炮掘落煤，施工時先掘一側而后刷擴至設計寬度。每循環進度為0.8m或1.0m，最大空頂距為1.2?1.4m。每循環施工工藝為：機掘或炮掘成型打中間錨桿孔橫向鋪設頂金屬菱形網、鋼帶裝樹脂錨固劑、安裝錨桿攪拌30S左右凝固30S左右用螺母安裝器擰緊錨桿螺母打其它錨桿孔并安裝錨桿打幫錨桿鉆孔并安設幫網及幫錨桿。錨桿支護參數的確定頂錨桿參數的確定5.1.1按加固拱原理計算錨桿長度LL=La+Lb而La=N(1.1+B/10)式中N圍巖穩定系數，取1.1；B錨桿支護范圍寬度，取最大寬度為6.0m；則La=1.1(1.1+6.0/10)=1.87m又Lb=墊板高度+錨桿螺母厚度+錨桿外露長度=0.020+0.020+0.050=0.090m則L=1.87+0.090=1.96m按冒落拱高度計算錨桿長度L錨桿長度應伸到冒落拱外的巖石中去,根據經驗公式:L$(1/4?1/3)B則L2(1/4?1/3)*6.0=1.5?2.0m根據施工經驗，并考慮到安全和現有材料，錨桿長度取L=2.0m頂錨桿間排距計算按加固原理DW0.5L則DW0.5*2.0=1.0m根據錨固力等于或大于被懸吊軟弱巖層重量原則確定:即Q2KHDR錨桿間排距DWQ/KHR=1.0m式中:Q―-錨桿錨固力取70KN；H軟巖厚度取1.5m；K安全系數取2.0；R軟巖容重取23KN/m3因此,在掘進施工中，XXXX切眼錨桿間排距不超過0.8m。錨桿桿體直徑計算根據桿體承載力不小于錨固力原則確定：d±35.52Q/Rt=7.31mmD=2d=14.62mm式中：Rt―-桿體材料抗拉強度，340MPa根據現有條件選取錨桿直徑為20mm，能夠滿足需要。綜上所述XXXX工作面頂部錨桿參數為：錨桿長度2000mm；錨桿直徑20mm。每個頂眼裝K2550和CK2530的樹脂錨固劑各一支。護幫錨桿的選取與參數確定為能有效的控制兩幫變形，在切眼北幫采用直徑30mm長1600mm的木錨桿配竹笆簾護幫；南幫采用直徑16mm，長1600mm的金屬圓鋼式錨桿，鋪塑編網護幫。采用金屬圓鋼式幫錨桿時，每眼要裝1支CK2530樹脂藥卷。錨索支護參數確定根據錨索要錨固到穩定巖層8000mm以上的原則，錨索長度應不小于6.5米，托板規格為500mm長的25U型鋼，每孔裝3卷樹脂錨固劑(1支CK2530和2支K2550)。錨索間、排距和孔深應滿足L/S22,式中L-錨索孔深；S-錨索間、排距。切眼施工時，由于斷面較大，采用雙排錨索支護，錨索排距為2米(見布置圖)。為加強支護，切眼打一排順山托板，刷擴前打好。錨索鉆孔直徑為28mm，張拉時先取30KN預張拉1-2次，使結構互相適應，再正式張拉至140KN，待應力無明顯衰減時再行鎖定，錨索打于巷道中部。綜上所計算的錨桿支護參數為初始錨桿支護參數范圍，隨著掘進施工及地質條件的影響，要依據礦壓監測數據情況不間斷地修改、優化，確保掘進和回采的安全施工。錨桿布置方式具體錨桿布置見附圖。錨桿支護材料錨桿桿體：采用等強錨桿，材質為20MnK，桿體公稱直徑為20mm，長度為2000mm。樹脂藥卷：采用CK2530和K2550型號的樹脂錨固劑。托板：頂錨桿托板型號為T120,尺寸為120*120*8mm冷壓碟形鋼板，幫錨桿托板尺寸為120*120*6mm,木錨桿托板尺寸為200*300*40mm。鋼帶：鋼帶長度依巷道寬度而定，寬度為70mm,使用直徑12?14mm的鋼筋或螺紋鋼焊制而成。金屬菱形網：頂網長度依巷道寬度而定，寬度依照循環進度而定，材料為12號鐵絲，網格60*60mm。錨索及配套材料：錨索材料為直徑為15.24mm，1*7股高強度，低松弛預應力鋼絞線，其屈服載荷大于234.65KN,破斷載荷大于260.7KN,延伸率大于3.5%。技術要求及安技措巷道要按設計尺寸施工,保證成型質量。正常情況下,錨桿間排距誤差不大于100mm，超挖量超過300mm要加打錨桿，超挖部分錨桿間距要按200?400mm掌握,兩個頂角錨桿與水平面的夾角為60－70度,錨桿眼角度偏差控制在5度以內,錨桿外露小于50mm。幫錨桿最上面兩個滯后班中迎頭距離不大于3排，班末打至迎頭,下面的滯后迎頭距離不大于25米,片幫嚴重時，緊跟迎頭，隨掘隨打，及時支護。錨索滯后迎頭距離不大于30米，如果地質條件變化煤體松軟，錨索要緊跟迎頭。在巷道壓力大變形嚴重地段或頂板冒落、地質變化帶附近不適合錨桿支護地點應及時加補，采用水柱大板支護，改變支護形式時，聯合支護不小于5米。切眼溜子道側與架子道側鋼帶穿袖不小于400mm，為加強支護強度，順切眼掘進方向在切眼中央打一排順山托板，托板一板三柱，在切眼刷擴前必須打到迎頭。切眼上口交叉點抬棚要加密錨索，并打好交叉鋼帶，在其下用工字鋼梁和單體柱架設好托棚，。切眼下口臺棚要打好交叉鋼帶，并加密錨索。切眼先做架子道后做溜子道。打頂錨桿眼人員要站在支護下面操作，避免掉頂片幫傷人。頂幫錨桿及錨索應緊跟迎頭安裝，防止頂板出現較大離層。錨桿眼要以記號控制深度，避免深打眼或淺打眼，如眼深要加藥卷。如眼淺要加托盤，使錨桿托板緊貼鋼帶，否則要重新補錨桿。掘進中要保證斷面，及時清理后路浮煤，打幫錨桿前要將煤壁找平直。幫錨桿打眼時，金屬錨桿眼深應大于桿體長50mm左右，嚴禁淺打眼。木錨桿眼深應小于桿體長30mm左右，嚴禁深打眼。現場管理人員和施工人員要對巷道后路支護狀況作全面細致的檢查，發現不安全隱患必須及時處理，要隨時掌握迎頭施工情況。遇地質構造，頂板破碎，壓力大地段要及時采取縮小間排距，加樹脂藥包，采用加長錨桿，打錨索等措施，后路壓力大，離層位移值超限必須及時架設大板、單體柱支護或加打錨桿、錨索等措施進行加固。有下列情況之一時，必須在發生地點或其附近補打錨桿：錨固力抽測發現不合格的錨桿，孔口處煤巖松動脫落造成托盤懸空的，錨桿安裝失敗，托盤未能壓住鋼帶，金屬網未貼緊圍巖。使用風動設備，所有接頭必須用專用銷子連接好，每班開工前檢查一遍，確認無誤后再施工，并嚴格按相應操作規程措施施工。接長式鉆桿連接處強度較低，在接頭位置進入孔內之前要控制好錨桿機推進力，以免鉆桿折斷彈出傷人。張拉錨索前，應先檢查張拉千斤頂，油泵油路接頭處是否有松動，若發現有松動必須及時擰緊。張拉錨索時，應使張拉油缸與錨索孔保持同軸，張拉油缸卡住錨索后，人員要撤到安全地點，張拉油缸附近不準有人。測錨桿錨固力，錨桿拉力計加壓前，張拉千斤頂附近不準有人，防止其脫落傷人。錨桿機具設備的使用，操作和維護，保養按廠方的產品說明書，和操作指南等進行。區隊管理人員要掌握施工中頂板巖性的變化情況，以及后路支護的情況，發現異常及時匯報，以便及時調整支護設計。作業規程中，需按有關規定制定其它相關安全技措施。巷道監測9.1位移監測：位移監測點要求每隔30－50m布置一個點，初期每天監測一次。連續監測20天后，頂板累計下沉量不超過50mm，且連續10天下沉速度小于2mm/d,可酌情進行間隔監測；巷道掘進20-50天內，下沉速度小于1mm/d,每3天監測一次。50天后頂板累計下沉不超過100mm，且連續下沉小于lmm/d，每周監測一次。監測期間如果位移值超過上述控制范圍，應立即匯報，分析原因，采取措施。錨桿錨固力測量：頂板錨桿每掘進30m巷道抽測一組(三根)錨固力。錨固力合格為70KN以上；幫錨桿每掘50m抽測一組(三根)錨固力，幫錨桿錨固力合格為30KN,木錨桿為10KN,錨固力達不到要求值時，要及時采取補打錨桿等措施。測量完畢必須將錨桿重新上合格，所選錨桿位置不得相鄰。螺母扭力檢查：每個頂錨桿螺母扭矩要求lOON.m以上，達不到者，要重新緊固至合乎要求。巷道頂板離層監測：采用頂板離層儀監測頂板離層