附图4:巷道断面图(略)。 二、支护方式 (一)临时支护
采用吊挂前探支架作为临时支护,前探梁由15kg/m的两根钢轨制作,长度不小于4m,间距不大于1.2 m,用金属锚杆和吊环固定,吊环形式为倒梯形,每根前探梁不少于2个吊环。吊环用配套的锚杆螺母固定,所用树脂锚固剂不少于2根,锚固力不小于50 kN。 前探梁必须及时跟头,其最大控顶距离为2.0 m,前探梁上用2块规格为(长3宽3厚)=1500mm3200mm3150mm半圆木和木椽杆接顶。
附图5:临时支护平、剖面图(略)。 (二)永久支护
该工程除各车场见煤点前后各8m巷道外,其他所有巷道均为锚喷支护。见煤点处16 m巷道为工字钢棚子和喷射混凝土支护。 按悬吊理论计算锚杆参数: 1.锚杆长度计算: L=KH+L1+L2 式中L—锚杆长度,m; H—冒落拱高度,m; K—安全系数,一般取K=2;
L1—锚杆锚人稳定岩层的深度,一般按0.5m; L2—锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m。
其中:H=B/2f -3.6/2 x 4=0.45 式中B—巷道开掘宽度,取3.6 m; f—岩石坚固系数,取4 则
L=230 .45+0.5+0.1=1.5m 2.锚杆间、排距计算,间、排距相等: a=〔QIKHγ(1.5—1.8)〕1/2 式中 a—锚杆间排距,m;
Q—锚杆设计锚固力,50 kN/根; H—冒落拱高度,m;
γ—-被悬吊砂岩的密度,取25 kN/m3; K—安全系数,取K=2。 a=1. m。
通过以上计算,选用直径18mm钢锚杆长2m,锚杆的间、排距为1 m。在支护中,当围岩稳定性较好时,采用先锚后喷的方式(锚杆距工作面不得超过2m);当围岩稳定性较差时;锚杆的间、排距要缩小为600mm,并且要先及时喷射混凝土不小于30mm厚的混凝土封闭围岩,然后打锚杆,复喷达到设计厚度。
初喷距工作面不得超过l0 m,复喷距工作面不得超过20 m。初喷厚度为50—70 mm,复喷后厚度不得小于于150 mm,洒水养护时间不少于28 d,台阶、水沟距工作面不得超过30 m。 (三)锚喷支护质量要求
1.巷道净宽、净高允许误差为0—+150mm; 2.锚杆间、排距1.0 m31.0 m,允许误差为±100mm; 3.锚杆方向垂直于岩层面,最小不小于75°; 4.锚杆托板紧贴岩壁,不得松动; 5.锚杆外露不超过50mm; 6.锚固力不得少于50 kN; 7.基础深度不得小于100mm;
8.表面基本平整,喷射均匀,无裂缝,在1m2范围内凸凹不平不得大于50mm。
第三节 支护工艺
一、支护材料
1.锚杆及锚固剂:锚杆采用直径18mm的金属锚杆,长度为2 m。每根锚杆使用2根树脂锚固剂,锚杆的外露长度为30-50mm;托板由厚12mm、150 mm x 150mm的正方形钢板制成。 树脂锚固剂型号为K2335型。
2.混凝土:喷射混凝土必须使用纯净的河砂和粒度不大于10mm的石子,按配比为水泥:砂:石子=1:2:2均匀搅拌而成。混凝土标号150号。
3.速凝剂型号为J85型,掺人量为水泥质量的4%。速凝剂必须在喷浆机的上料口随喷随掺人,不得提前掺人混凝土内。
4.对所用的水泥、砂、石子和速凝剂要分类存放在上部车场。水
泥和速凝剂的存量分别控制在10t和0.4 t左右,不得大量存放,以防长时间存放受潮失效;砂和石了均不少于25t。 二、锚杆安装工艺 1.打锚杆眼:
(1)首先要认真敲帮问顶,及时用长柄工具找掉危岩,确认安全后方可进行工作。打眼时必须站在临时支护下进行作业。
(2)打眼前,要根据中腰线检查巷道断面的规格是否符合设计要求。不符合要求时,必须处理。
(3)打锚杆眼使用锚杆机、风钻打眼,锚杆机钻头直径为27mm;风钻钻买直径为32mm。使用锚杆机打眼时要先送水、后送风,停锚杆机时要先停风、后停水。
(4)打眼深度为1.95 m,锚杆外露长度小于50mm,与岩壁尽量垂直,夹角不小于75°。打完眼后,要用压风把眼内的集水、岩粉清理干净。
2.安装锚杆:
(1)装树脂药卷前,先用锚杆插人孔内试探锚杆眼深度,看孔深是否符合要求,孔深不够时,应重新打眼达到要求为止。
(2)安装锚杆时,先把树脂药卷按规定的数量装人眼内,随后插人锚杆。此时,安好连接套,插人风锚机,启动风锚机使之旋转,慢慢推进到眼底,搅拌20 s,停钻,卸下风锚机,待5 min后方可卸下联接套。20 min后,上好托板,将螺母用气扳机拧紧。
(3)锚杆的托板要紧贴岩壁,如岩壁不平时,先用手镐找平,再
安装锚杆。
(4)锚杆的锚固力不得低于50 kN/根。 三、喷射混凝土
1.喷射混凝土前的准备工作:
(1)检查待喷巷道内的所有锚杆是否合格,无问题时方可进行喷射工作。
(2)清理待喷巷道范围内的杂物、矸石等,接好风、水管路,输料管路要摆放平直不得有急弯,接头要严密不得漏风。
(3)检查喷浆机是否完好、摩擦板是否紧固、有无漏风等,无问题时方可进行喷射工作。
(4)检查风、水压是否符合要求,风压应控制在0.1-0.12 MPa,水压应控制在0.25 MPa。
2.在喷浆前,先检查待喷巷道的规格质量,必须符合设计要求后,方可进行喷射混凝土工作。
3.混凝土配比为水泥:砂:石子=1:2:2,水泥标号不低于425号,石子粒度为10mm,速凝剂掺量为水泥重量的4%。 4.人工搅拌料时要将料搅拌均匀,配比符合要求。
5.为保证喷浆厚度和表面光滑,必须挂线喷浆,即在巷道顶板和巷道两帮分别按巷道设计的净高、净宽挂好三条线,作为检查巷道规格和喷浆厚度的依据。
6.喷浆前要用压风与水将巷道顶帮冲刷干净,并将电缆和其他设备保护好,用木板盖严。