锚杆支护技术规范
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煤巷锚杆支护技术规范
第一章 总则
第1条 为了在煤巷、半煤巷(统称煤巷,下同)中科学、规范、有效地进行锚杆支护,提高质量、保证安全,促进徐州矿务集团有限公司煤巷锚杆支护技术的发展,特制定本规范。
第2条 锚杆支护巷道宜采用树脂锚固剂锚固。
第3条 煤巷锚杆支护施工必须严格按设计进行。
第4条 对涉及锚杆支护的有关人员(有关领导、工程技术人员、操作人员、安全监察人员)要进行技术培训。
第5条 本规范未涉及的有关技术,应按国家及原煤炭工业部等上级部门的有关规定执行。徐州矿务集团有限公司原有关规定与本规范相抵触的,以本规范为准。
第6条 本规范适用于徐州矿务集团有限公司主采煤层中的1、2、3、7、9煤层巷道。
第二章 煤层巷道围岩稳定性分类
第7条 煤层巷道采用锚杆支护,首先应对巷道围岩稳定性进行分类,为巷道锚杆支护设计、施工与管理提供依据。
第8条 以煤层巷道服务期内顶底板移近量为关键指标,以是否沿空、顶板岩性、岩石结构及其坚固性系数、断面大小为次要指标,将煤层巷道围岩分为5类,即Ⅰ类,非常稳定;Ⅱ类,稳定;Ⅲ类,中等稳定;Ⅳ类,不稳定;Ⅴ类,极不稳定。详见表1。
徐州矿区煤层巷道围岩稳定性分类 表1
第三章 锚杆支护设计
第9条 煤巷锚杆支护设计采用以工程类比法为主的“动态信息法”,即在采用工程类比法的基础上,分以下几个步骤进行:地质力学评估、初始设计、锚杆支护与围岩稳定监测和信息反馈、修改完善设计、再进行锚杆支护与围岩稳定监测和信息反馈、再次修改完善设计。
第10条 锚杆支护设计所需数据应以井下实测数据为基础。巷道开挖以后,应立即进行类 别
顶底板移量h(㎜) 顶板岩性 特征描述 典型巷道围岩 分类举例 Ⅰ 非常稳定
h<200 细砂岩、中粒砂岩;f>6;岩性很完整 夹河、张双楼9煤;三河尖7煤 Ⅱ 稳定 200≤
h<400
粉砂岩、砂页岩;f=4~6;岩体完整 东部矿区、夹河9煤;庞庄、夹河7煤实体 Ⅲ 中等稳定 400≤
h<800
7煤、砂页岩、泥岩;f=2~5;岩体较完整 三河尖7煤全煤实体;庞庄、夹河7煤、2煤;张双楼7煤 Ⅳ 不稳定 800≤
h<1200 砂页岩、泥岩、砂泥岩;f=2~5;岩体完整性差或
破碎
张双楼9煤;庞庄、夹河7煤、2煤沿空;东部3煤实体;诧城1煤 Ⅴ 极不稳定 h ≥1200
7煤、泥岩;f=2~4;煤、
岩体完整性极差,松散
破碎 东部3煤沿空、三河尖7煤全煤沿空
地质调查,并设点对锚杆支护与围岩变形状况进行监测,收集巷道围岩变形、锚杆支护稳定状况基础资料,对初始设计进行补充、修改、完善。
第11条顶板支护:顶板必须采用左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆进行支护。Ⅰ~Ⅱ类围岩顶板宜采用端头锚固,Ⅲ~Ⅴ类围岩顶板宜采用加长锚固。顶板锚杆试验抗拔力不小于锚杆理论极限载荷的50%(一般对左旋无纵筋螺纹钢锚杆而言,Φ18㎜锚杆试验抗拔力不小于
60kN,Φ20㎜锚杆试验抗拔力不小于80kN,Φ22㎜锚杆试验抗拔力不小于100kN);紧靠巷道两帮的顶锚杆宜向煤帮倾斜,其倾斜角度与锚杆长度应在作业规程或措施中明确规定,其它顶锚杆应尽可能与岩层层面垂直,顶锚杆不得沿岩层层面布置。
第12条巷帮支护:Ⅰ~Ⅴ类围岩巷道巷帮必须支护。除工作面切眼、服务年限小于2个月的煤层巷道、-800以上小湖系未采动侧煤层巷道可以使用木锚杆、玻璃钢锚杆、圆钢锚杆等护帮锚杆外,其余煤层巷道巷帮必须使用左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆。木锚杆试验抗拔力不小于10kN;玻璃钢锚杆的试验抗拔力不小于30kN;圆钢锚杆的试验抗拔力不小40kN;左旋无纵筋等强锚杆的试验抗拔力不小于60kN。回采巷道靠工作面一侧巷帮宜优先采用可切割或易拆卸的锚杆。
第13条锚杆布置方式:顶部永久支护锚杆必须紧跟迎头,且逐排向迎头施工,距离迎头的最大控顶距离不得超过1个循环进尺加300㎜的距离。每个循环支护工作完成后,紧靠迎头的一排顶部锚杆,距迎头的最大控顶距离不得大于1/2个锚杆排距,不得小于200㎜;巷道顶板最外侧锚杆距帮不大于300㎜,不得小于200㎜;两帮最上端锚杆距顶不大于300㎜,不得小于200㎜;Ⅲ~Ⅴ类围岩巷道两帮墙基锚杆距底板不大于300㎜,该锚杆宜向底板倾斜,其倾斜角度应在支护设计中作出规定,倾斜锚杆宜与异形托板配套使用,以提高锚固效果。
第14条煤巷锚杆支护巷道原则上不宜破顶掘进,围岩破碎时可采用拱形断面,在满足通风、运输、行人等条件下,巷道设计高度和宽度可预留一定的变形量,其变形量应在设计或规程措施中作出规定。
第15条巷道断面设计由设计部门提供,支护设计方案必须由主管掘进的副总工程师牵头制定。
第16条锚索不得替代锚杆参与主体支护,即锚索应打在两排锚杆之间,不得打在锚杆位置代替锚杆使用。
第17条Φ15.24mm的小孔径预应力锚索:设计锚固力不小于240kN。锚索预紧力不得小于100kN,不大于120kN,在特殊地质条件下施工的锚索预紧力应在作业规程、措施中明确规定。必须对锚索实施拉拔试验,其试验拉拔力一般以锚索设计锚固力的80%为宜。
第18条复杂地质条件及特殊地点的巷道:复合顶板、断层等构造带附近、综采开切眼、拆除扩巷、沿空掘巷、大跨度硐室、三四角门、皮带机头机尾巷、车场等扩巷段,破碎、易风化、潮解、遇水膨胀及弱化的围岩等。对于复杂地质条件及特殊地点的锚杆支护巷道,宜优先选择小孔径预应力锚索作加强支护,其它加强支护措施有:注浆固化、封闭围岩、架棚、点柱等,其加强支护延伸到正常巷道的距离不得小于5m。
第19条Ⅲ~Ⅴ类围岩巷道在基本支护形式的基础上,必须另加锚索支护,其支护形式、支护参数必须在作业规程、措施中明确规定。
第20条遇顶板淋水、帮渗水较大的施工巷道,应对该区域初期安装的锚杆进行抗拔试验,以确定锚固剂对该区域的适应性,并根据试验情况及时采取针对性措施。
第21条需要封闭围岩时,可喷浆或混凝土。
第22条锚杆孔径与锚杆直径之差应在6~12㎜范围内,树脂锚固药卷直径应小于施工钻头直径的4~7㎜。
第23条金属锚杆支护参数系列见表2
金属锚杆支护系列表2
第24条根据动态信息法推荐的巷道锚杆支护主要形式与支护参数见
表3。
第四章锚杆支护材料
第25条煤巷锚杆支护使用的杆体、锚固剂、钢筋梁、钢带、托盘、螺母、垫圈、网等性能、强度及结构必须与锚杆的设计锚固力相匹配。
徐州矿区煤层巷道围岩分类及支护参数表3
类别煤
层
沿
空
否
断面
(巷
宽)
顶板
岩性
f 支护结构
顶板(ø,㎜,长,
m,间排距,m)
帮(ø,㎜,长,m,间
排距,m)
Ⅰ9
3.6³
2.4 细、中
粒砂岩
>8 单体锚
杆、端头
锚固
Ø16、18㎜,长
1.6、1.8m,间排
距0.8-1.2m
Ø16㎜,长1.6m,间
排距0.8-1.2m
7
4.0³
2.4
>6
Ⅱ9
3.6³
2.4
粉砂
岩、砂
页岩
4-
6
锚、梁、
端头锚固
Ø18,长1.6、1.8、
2.0,间排距
0.8-1.0
Ø16,长1.6,间排距
0.8-1.0
7
3.0³
2.4
Ⅲ7
4.0³
2.8
7煤
2-
3 锚、梁、
网、端头
或加长锚
固
Ø18、20,长1.8、
2.0、2.2、2.4,
间排距0.7-0.9
Ø16、18,长1.6、1.8、
2.0,间排距0.8-1.0 7
3.6³
2.4
泥岩
3-
5
2
3.0³
2.4
砂页岩
Ⅳ9
4.0³
2.5
泥岩
2-
4
锚、梁、
网、索,
Ø18、20、22,长
2.0、2.2、2.4,
Ø18、20,长1.8、2.0、
2.2,间排距0.7-0.8 项目取值范围系列
锚杆长度(m) 1.4~2.5 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 锚杆杆体直径(㎜)16~22 16 18 20 22
锚杆孔孔径(㎜)28~29 28 29
锚杆排距(m)0.6~1.2 正常不超过二分之一的锚杆长度
锚杆间距(m)0.6~1.2 正常不超过二分之一的锚杆长度