X矿胶带运输大巷综掘作业规程 第三章 巷道布置及支护说明
帮各设一个,每24h由技术员或安全检测员检测一次,并将检测结果记入专用记录本中备查,每个检测点自设立之日起,连续检测时间不少于60天。
第三节 支护设计
一、支护方式
自X矿胶带运输大巷变坡点处至迎头278.8米开始,巷道开始沿煤层顶板掘进,巷道支护方式: 1、临时支护
巷道临时支护采用吊环前探支架。前探梁采用4寸的钢管2根,长度均不少于4m,
用锚杆和吊环固定,前探梁间距不大于2.6 m,吊环用直径159mm的钢管制作,吊环钢管长50mm,吊环内挖孔焊接高强螺帽,每根前探梁用不少于2个吊环固定,吊环螺丝拧入锚杆长度不小于30mm。安装吊环的锚杆长度不小于支护巷道锚杆长度,每根锚杆均用2块树脂锚固剂固定,锚固力不小于120KN/根,木板规格:4.2m×0.2m×0.05m,用2块木板和小杆配合小楔接顶背实。 2、永久支护
(1)顶部采用高强锚杆、锚索、W钢带,配合经纬网支护,W钢带排距800mm,锚杆间排距为800mm×800mm;锚索间排距为1000mm×800mm,锚索施工在W钢带中间。 (2)两帮采用等强锚杆、锚索、W钢带,配合经纬网支护,锚杆间排距为700mm×800mm, 第一根锚杆布置在顶板下200mm处,向下按0.7m的间距布置其他4根,共布置5根锚杆,第一根锚杆上仰15°、第五根锚杆下倾15°;帮部锚索间排距为1400mm×1600mm, 第一根锚索布置在顶板下1.4m处,向下按1.4m的间距布置第二根锚索,第二根锚索距底板0.5m,隔排施工,帮部两根锚索均与顶板成30°仰角。(具体见平剖图)
(3)顶板破碎时,缩小钢带间距为600mm,顶板锚杆间排距为800mm×600mm;锚索间排距为1000mm×600mm,锚索施工在W钢带中间;帮部锚杆间排距为800mm×600mm,帮部锚索间排距为1400mm×1200mm。
(4)锚杆、锚索应横向成排,纵向成线。顶部锚索按每排3根布置,间距为1m,边上锚索到荒帮距离1.3米;当两帮移进量大于0.3m时,在两帮加打锚索梁进行加强支护。
3、架棚巷道支护
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(1)架棚巷道临时支护
当顶板破碎及过断层时,锚网索支护达不到支护要求,必须采取锚网索钢带喷浆支护及架棚双重支护。
架棚巷道均采用前探支架做临时支护。前探梁由3根Л型钢,长度不得小于3.5m,每根设3个吊环固定,间距为800mm,前探梁必须紧随迎头前移,且必须用背板接实顶板,并保证牢固可靠。
(2)架棚巷道永久支护
施工中,当顶板压力大或过断层时,锚网索支护达不到支护要求,采用锚网索支护下同时套支4.4m开口的梯形铁棚作永久支护(复合支护),棚距0.8m,扎角5°,铁棚使用12#矿工字钢焊制,棚梁净里长4.0m,棚腿长3.4m,棚腿上端焊12#槽钢,防止棚梁因受压滑落,规格与棚梁相配套,下端焊制钢板,防止棚腿受压下沉,规格与棚腿相配套,6根小杆背顶,小杆均匀布置,靠近两帮的小杆要压肩,相邻支架间必须用拉钩固定,撑棒每帮各三根,第一根支在棚口处,第二根位于棚口以下0.3m处,第三根位于棚口以下1.8m处,顶部用小杆加实背牢,不能有重楔,工字钢棚要与巷道坡度一致且迎山有力。
4、锚杆支护参数: (1)锚杆长度计算
按加固拱原理确定锚杆参数
锚杆长度:L=N(1.1+B/10)=0.7×(1.1+5.2/10)=1.134m 式中:B——巷道或硐室跨度, m;
N——围岩稳定性影响系数,不稳定围岩:N=0.7 (2)锚杆株距、排距计算
设株排距相等,均为a,则:a=式中:a-锚杆株排距,m;
Q——锚杆设计锚固力,120KN/根; L3——锚杆有效长度,1.134m;
r——被悬吊砂岩的重力密度,取25.48KN/m3; K——安全系数,一般取K=2。 a=1.322(m)
120Q= 2?1.134?25.48KL3r 12
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通过以上计算可知,施工时顶板选用直径22mm、长度2400mm的高强预应力左旋无纵筋螺纹树脂让压锚杆,锚杆间排距800mm×800mm,能够满足设计要求。
5、锚索支护参数
巷道施工过程中,要采用锚索加强支护,锚索施工在W钢带空档内,排距为0.8m,间距为1.0m。
(1)确定锚索长度:
L=La+Lb+Lc+Ld 式中 L——锚索总长度
La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m; Lb——需要悬吊的不稳定岩层厚度,取2m; Lc——上托盘及锚具的厚度,取0.2m; Ld——需要外露的张拉长度,取0.3m; 按GBJ-1985要求,锚索锚固长度La按下式确定: La ≥K ×d1fa 4fc式中K—安全系数,取K=2;
d1——锚索钢绞线直径,取21.6mm;
fa——钢绞线抗拉强度,N/mm2(1920MPa,合1883.52N/mm2); fc——锚索与锚固剂的粘合强度,取10N/mm2。 则
La ≥2×21.6×1883.52=2034.2016mm=2m
4×10取La=5.7m,则 L=5.7+2.0+0.2+0.3=8.2m 设计取锚索长度为8.2m。
(2)锚索倾角:锚索垂直巷道顶板安装布置。 (3)锚索数目的确定: N=K× 式中N——锚索数目;
K——安全系数,一般取2; P断——锚索的最低破断率,353KN; W——被吊岩石的自重,KN;
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W P断X矿胶带运输大巷综掘作业规程 第三章 巷道布置及支护说明
W=B×Σh×Σr×D
式中B——巷道掘进宽度,取最大宽度4.6m进行计算 Σh——悬吊岩石厚度,取2.5m;
Σr——悬吊岩石平均容重,19.992KN/m3。
D——锚索间排距,取不大于锚索长度的1/2,取2.0m。
则W=4.6×2.5×19.992×2.0=367.8528KN=431.8KN,
N=2×431.8/353=2.44根
通过以上计算:巷道安注锚索时,锚索间排距为1000mm×800mm,每排3根,即可满足要求。所以此巷道锚索布置为:间距1.0m,排距0.8m范围内布置3根锚索。故锚索布置完全满足设计要求。
附图6:《锚网巷道临时支护平、剖面图》
7、支护形式及材料规格:
(一)支护形式
(1)X矿胶带运输大巷采用锚杆(索)+W钢带+金属网联合支护。
(2)巷道两帮采用等强锚杆配合锚索支护,W钢带采用两根1.8m钢带搭接使用。 (二)支护材料及规格:
1、顶板锚杆采用Ф22×2400mm高强预应力左旋无纵筋螺纹树脂锚杆,每根锚杆使用2支MSK2350树脂药卷锚固,托盘规格为150mm×150mm×10mm弧面蝶形钢板托盘,弧高30-40mm,锚杆锚固力不小于120KN,扭矩不小于200N·m,锚杆外露为30-50mm,锚杆使用让压管、减摩垫圈。
2、锚杆采用Ф22×2400mm等强树脂锚杆,每根锚杆使用2支MSK2350树脂药卷锚固,托盘规格为150mm×150mm×10mm弧面蝶形钢板托盘,弧高30-40mm,锚杆锚固力不小于120KN,扭矩不小于200N.M,锚杆外露为30-50mm。
3、锚索采用Ф21.6mm×8200mm钢绞线,使用4支MSK2350树脂药卷锚固,托盘规格300mm×300mm×16mm弧面蝶形钢板托盘,弧高50-80mm,初锚力不小于280KN,锚索外露150-300mm。
4、金属网采用Ф6.5mm冷拔钢筋经纬网,网格100mm×100mm,网片规格1700mm×900mm,压茬搭接,搭接长度100mm,12#铁丝双股扭结三角形绑扎联接,联接扣距不大于200mm。
5、喷砼强度C25,喷体厚度100mm,迎头顶板初喷(岩巷),煤巷拖后迎头300米对顶板、帮部进行复喷,喷浆厚度均匀,盖网严密,无露筋现象,达到设计要求。
6、W钢带
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钢带成型宽度275mm,顶板采用275mm×4400mm×3.0mm的W钢带,帮部采用275mm×1800 mm×3.0mm的W钢带,搭接使用。
6、支护材料每 m用量
高强锚杆7.5套,等强锚杆12.5套,树脂锚固剂65块,金属网12.7m2,W钢带1.25套(每套钢带由1根4.4m的顶板钢带、4根1.8m的帮钢带组成),锚索6.25套(Ф21.6mm×8200mm)。
7、物料存放
现场至少备有100套锚网索支护的材料、10根点柱和10架工字钢棚及背顶、背帮材料。并在迎头外100m范围内的料场中挂牌管理,分别存放,码放整齐,并与铁路间的安全间隙不小于0.5m。
(三)锚杆安装工艺 1、打锚杆眼
打眼前,首先严格按照中线检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;然后用长把工具(大于等于2.5米)找掉顶帮上的活矸危岩,将前探支架逐根移到迎头,铺好网,再在网下放好W钢带,并用小杆、木楔将网和W钢带加紧加牢,使之严密接顶;根据W钢带上的眼孔布置锚杆眼位,眼向误差不得大于15度。锚杆眼深度2.35m,打眼时应在钎子上做好标志,严格按锚杆长度打眼。打眼前,必须在前探支架的掩护下由外向里先顶后帮的顺序进行,严禁空顶作业。
2、准备工作
检查锚杆是否合格,锚固剂要用专用箱运至施工地点,同时检查锚固剂的质量,对不合格的锚固剂一律不准使用。
3、安装锚杆
1)打孔,用锚杆机打2350mm深的钻孔。
2)把树脂药卷和锚杆推入规定的孔位。利用锚杆搅拌器通过锚杆机的上推力把数脂药卷推入孔中直到锚杆托盘离顶板20mm左右,注意在上推时严禁旋转,严禁把托盘死死压在顶板上。
3)完成第二步后,迅速旋转锚杆15~20秒(旋转搅拌时不要施加推力),然后顺势上推锚杆使锚杆托盘贴近顶板(托盘离顶板的间隙5mm左右)。
4)停:完成搅拌后停止60~120秒钟左右让树脂充分凝固。
5)上紧螺母:旋转搅拌器上紧螺母。在紧螺母时应给最大扭矩而不要施加上推力以最大限度的上紧螺母。
6)用扭矩放大器或手动加长扳手,进一步上紧螺母,达到规定的安装应力。
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