掘进作业规程
图7 工作面综合地质柱状图
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第三章 巷道支护设计
第一节 支护形式及标准
一、巷道支护形式
在全岩巷且岩性较硬地质条件下掘进采用锚网喷支护,在帮顶围岩破碎、近煤层、揭煤、半煤岩、全煤地质条件下掘进采用29U型钢可缩性支架支护,遇地质变化变更支护方式时,另外补充变更设计说明。巷道支护断面及特征如图8、图9所示↓
图8 锚网喷巷道支护断面及特征示意图
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巷电缆中风水管拱 基 线图9 U型钢巷道支护断面及特征示意图
二、支护方式
1、可缩性支架临时支护:顶部采用两根3.6/2.4m长π型钢梁制作的前探梁,每根前探梁两个固定点,用前探梁螺旋挂钩吊挂在支架棚梁上。前探梁到巷帮的距离不得小于1000/700mm。前探梁互相平行,并且垂直工作面(迎头);每根前探梁之间间距不小于800mm。保持前探梁成一条直线,梁间距要均匀,前探梁变形弯曲后要及时更换。
2、锚网喷巷道临时支护:拱部采用两根φ109mm、4.2m长的钢管制作的前探梁,间距1.4m,用金属锚杆和吊环固定,吊环形式为半圆形,圆弧面朝下,每根前探梁不少于2个吊环。吊环必须全部上入顶部锚杆上,每根锚杆所用树脂药卷不少于2
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卷,锚固力不小于60KN /根。前探梁最大控顶距离2.6m,前探梁上方小板梁规格为:长×宽×厚=2000×200×100mm和道木接顶。前探梁上方放臵金属网,并用木楔、鞋板接实顶板,使网片紧贴岩面。网与网之间用14#铁丝绑扎牢固,扎丝间距300mm。当前探梁不能正常使用时,应采用打设超前锚杆、挂金属网或采用直径不小于150 mm的木点柱的方法作为临时支护。顶板较破碎或局部有开裂找不掉时,要采用素喷进行临时支护,素喷喷射厚度为30~50mm。
4、永久支护
⑴锚网喷支护:锚杆采用螺纹钢树脂锚杆,规格:Φ20×2000mm,锚杆间排距800×800mm;垫板规格:长×宽×厚=150×150×10mm,每根锚杆配2块2840型树脂药卷锚固。全断面挂金属网,金属网规格:Ф4.5mm,3000×1000mm,网格50×50mm,金属网搭接不小于100mm,每隔300mm用双股14#铁丝绑扎牢固。设计喷砼厚度100mm。喷射混凝土强度等级为C15。水沟布臵在巷道右帮,水沟断面尺寸:净宽×净深=400×400mm ,壁厚200mm,铺底100mm。
锚杆参数计算: 按悬吊理论计算锚杆参数: ⒈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 — 锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取
0.5m;
L2 — 锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.1m;
其中:H = B/2f =4.4/2×4= 0.55 m 式中:B — 巷道开掘宽度,取4.4m;
f — 岩石坚固性系数,砂质泥岩取4;
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则L=2×0.55+0.5+0.1=1.7(m)
⒉锚杆间距、排距计算,通常间排距相等,取a: a =Q/KHr
式中:a — 锚杆株排距,m;
Q — 锚杆设计锚固力,60KN/根; H — 冒落拱高度,取0.55m;
r — 被悬吊砂质泥岩的重力密度,取25.48KN/m3; K — 安全系数,一般取K=2;
则a =2×0.55×25.48=0.8(m)
通过以上计算,选用直径20mm、长度2000 mm的等强度螺纹钢树脂锚杆,锚杆间排距均为800×800mm满足支护要求。
锚网喷支护时,采用锚杆紧跟迎头的支护方式,前排锚杆距迎头超过1000mm时要在前探梁及网的掩护下及时打设锚杆。在锚网喷支护中,当围岩稳定性较好,采用先锚后喷的方式;当围岩稳定性较差时,锚杆间排距缩小为600×600mm,首先及时喷射不小于30mm厚的混凝土封闭围岩,紧接在前探梁及网的掩护下及时打设锚杆。初喷距迎头不得超过4m,复喷距迎头不得超过25m,初喷厚度为30~50mm,复喷后厚度不低于100mm,洒水养护时间不少于28天。
⑵29U型钢棚支护:棚梁弧长4169mm、棚腿弧长2940mm;棚距(中-中)600mm ,采用塑料编织网配合椽子背帮打顶。椽子间距为 0.20-0.25m,每棚布臵椽子42根,椽子规格为Φ40×700mm;塑料网规格:长×宽= 9.3×1.0 m,网与网之间搭接长度≥100mm,且每隔200mm系一死扣;卡缆搭接长度450mm,每棚标配6套卡缆。 三、工程质量管理规定
施工人员严格按质量标准化要求施工,班组长对现场工程质量全面负责。本班施工进尺位臵,工程质量必须落实到个人,凡达不到要求的要及时返工处理。
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