C20煤層巷道錨桿支護(hù)實(shí)施方案

目   錄
1 C20煤層概況 1
2巷道支護(hù)方案設(shè)計(jì) 1
2.1巷道斷面設(shè)計(jì) 1
2.2巷道臨時(shí)支護(hù) 1
2.3巷道寬度控制 1
2.4支護(hù)方案 2
2.4.1方案一  中空注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿支護(hù) 2
2.4.1.1錨桿參數(shù)確定 2
2.4.1.2 錨索參數(shù)確定 2
2.4.1.3  金屬網(wǎng)和鋼帶 2
2.4.1.4安裝工藝 2
2.4.1.5  注漿工藝 4
2.4.1.6 注意事項(xiàng) 6
2.4.2 方案二  超前注漿+注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿支護(hù) 6
2.4.3 方案三  樹脂錨桿錨索支護(hù) 7
2.4.3.1 錨桿參數(shù)確定 7
2.4.3.2錨索參數(shù)的確定 7
2.4.3.3錨桿錨索類型和結(jié)構(gòu) 7
2.4.3.4樹脂藥卷 8
2.4.3.5錨桿錨索施工工藝 8
2.4方案四 工字鋼架棚支護(hù) 11
2.5 各方案每米耗材 11
3礦山壓力觀測(cè)計(jì)劃 13
3.1礦壓監(jiān)測(cè)站布置 13
3.2觀測(cè)內(nèi)容及觀測(cè)儀器 14
3.2.1巷道相對(duì)位移量監(jiān)測(cè) 14
3.2.2頂板離層監(jiān)測(cè) 14
3.2.3錨桿受力監(jiān)測(cè) 14
3.2.4錨索受力監(jiān)測(cè) 15
3.3觀測(cè)計(jì)劃 15
附件 16
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;22
2 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所 22
3 測(cè)試對(duì)象 22
4 測(cè)試設(shè)備及材料 22
5 錨固力要求 23
6　試驗(yàn)段巷道支護(hù)設(shè)計(jì) 24
7 現(xiàn)場(chǎng)管理 24
8 人員組織 24
9  數(shù)據(jù)分析 25

1 C20煤層概況
 俗稱“小炭”。位于含煤巖系下部，上距C19煤層平均3.29m。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶含夾矸。該煤層厚0.57～1.15m，平均0.81m，屬本井田主要可采煤層，全區(qū)可采，煤層厚度有由東向西逐漸減薄趨勢(shì)。
2巷道支護(hù)方案設(shè)計(jì)
2.1巷道斷面設(shè)計(jì)
 巷道設(shè)計(jì)：矮幫高度2.10m，巷道寬度3.6m（不沿空留巷的風(fēng)巷寬度為3.2 m）。水溝深×寬為300×200mm，水溝應(yīng)盡量靠高幫。巷道按中腰線破底沿頂板施工（嚴(yán)禁破頂，機(jī)巷必須按中線施工）。采用中線施工后，可能因底板起伏不平，使得水溝無法正常自排，在這種情況下，應(yīng)在靠高幫低洼段作一個(gè)小水倉(cāng)，其大小應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)涌水量來確定，并配備具有足夠排水能力的潛水泵。巷道斷面詳見附圖1。
2.2巷道臨時(shí)支護(hù)
 為保證掘進(jìn)施工安全，采用前探梁、內(nèi)注式單體液壓支柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。
 前探梁布置方式：在巷道頂板錨桿末端處，采用吊環(huán)將兩根11號(hào)工字鋼梁，長(zhǎng)約4m，平行置于吊環(huán)內(nèi)并向掘進(jìn)頭延伸。前探梁的前端鋪設(shè)長(zhǎng)×寬×厚為2200mm×200mm×150mm的木板梁，在吊環(huán)處采用長(zhǎng)×寬為50mm×20mm的金屬楔接頂，使木板梁接頂嚴(yán)實(shí)。吊環(huán)及巷道臨時(shí)支護(hù)示意圖見附圖。
 內(nèi)注式單體液壓支柱布置方式：在磧頭巷道高幫側(cè)和矮幫側(cè)各布置2根內(nèi)注式單體支柱，配木梁頂或金屬頂梁。
 臨時(shí)支護(hù)跟攏磧頭，正式支護(hù)滯后磧頭距離不大于0.9米（放炮后）。
2.3巷道寬度控制
 施工時(shí)要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制巷道寬度。一般情況下，巷道的寬度不得超過設(shè)計(jì)寬度的200mm。如因不可抗拒的原因造成施工斷面超寬、超高大于500mm時(shí)，必須變更支護(hù)設(shè)計(jì)，采用補(bǔ)打錨桿（錨索）或棚子支護(hù)進(jìn)行加固。當(dāng)巷道超寬大于200mm時(shí)，應(yīng)采取加強(qiáng)措施，如增打錨桿等。一般情況下，超寬在200mm～400mm時(shí)，增加1根錨桿；超寬大于400mm時(shí)，增加2根錨桿。
 為了避免巷道超寬現(xiàn)象的出現(xiàn)，在巷道掘進(jìn)過程中，如果采用炮掘，掏槽眼應(yīng)靠掘進(jìn)巷道的下部。同時(shí)，合理確定擴(kuò)大眼、周邊眼的位置和裝藥量，保證巷道成形斷面達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并盡量減少放炮震動(dòng)對(duì)頂板及兩幫巖層的不利影響。
2.4支護(hù)方案
 （1）注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿的支護(hù)方式；
 （2）超前注漿+注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿的支護(hù)方式；
 （3）樹脂錨桿＋錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿的支護(hù)方式，
 （4）架棚支護(hù)。
 各種支護(hù)方案詳見附圖。
 試驗(yàn)巷道采用方案一和方案四聯(lián)合支護(hù)形式，詳見S1224掘進(jìn)巷道中空注漿錨桿實(shí)驗(yàn)方案。
2.4.1方案一  中空注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿支護(hù)
2.4.1.1錨桿參數(shù)確定
 頂板采用中空注漿錨桿，選用25mm的左旋20MnSi（錳硅）錨桿,長(zhǎng)2.2m。錨桿的外露長(zhǎng)度不大于100mm，托板規(guī)格150×150×8。
 頂錨桿安裝時(shí)先用樹脂藥卷端錨（藥卷規(guī)格Z2870），然后再注漿全長(zhǎng)錨固。
 幫錨桿采用16mm的螺紋鋼可回收錨桿,長(zhǎng)1.5m, 托板規(guī)格120×120×8。
2.4.1.2 錨索參數(shù)確定
 中空注漿錨索采用直徑25mm的左旋20MnSi（錳硅）錨索，錨索長(zhǎng)度為10.3m（通過連接套連接而成），錨索的外露長(zhǎng)度不大于100mm。每2.4m布置一組錨索。托板規(guī)格250×250×12。
2.4.1.3  金屬網(wǎng)和鋼帶
 采用10#鐵絲編織的菱形金屬網(wǎng)，網(wǎng)孔50×50。選用GRT-M3鋼帶。
2.4.1.4施工工藝
 （1）施工順序
 ①架棚支護(hù)
 工作面放炮后，先移前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)后出煤矸，然后開始鋪設(shè)頂網(wǎng)、架棚支護(hù)，架料之間用撐桿連接成整體防倒。架料間距0.8米。架料支護(hù)空頂距(放炮后)不大于0.9米，前探梁臨時(shí)支護(hù)必須跟攏磧頭。
 ②在架料間進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)
 打頂板注漿錨桿孔，加鋼帶，安裝中空注漿錨桿，先用樹脂藥卷端錨，再注漿錨固；打注漿錨索孔，安裝中空注漿錨索，先用樹脂藥卷端錨，再注漿錨固；打兩幫錨桿孔、鋪幫網(wǎng)、兩幫安裝可回收錨桿。
 錨桿間排距0.8米，每2.4米布置一組錨索(兩根)，錨索分別布置在距高幫1米和距矮幫1.5米處。錨網(wǎng)支護(hù)滯后磧頭不大于1.6米，錨索支護(hù)滯后磧頭不大于3米。
 經(jīng)測(cè)試錨桿錨索在使用樹脂藥卷端錨后初錨力大于5噸，則注漿可滯后磧頭5-10米，否則安裝錨桿后立即注漿。
 ③噴漿
 初噴滯后磧頭距離不大于5米，復(fù)噴（達(dá)設(shè)計(jì)厚度要求）滯后磧頭距離不大于20米。
 （2）錨桿安裝工藝
 1）鉆錨桿孔
 ①首先，敲幫問頂。仔細(xì)檢查頂幫圍巖情況，去掉懸矸、危巖。安設(shè)前探梁，做好臨時(shí)支護(hù)。
 ②按中線嚴(yán)格檢查巷道斷面規(guī)格，不符合要求時(shí)必須先進(jìn)行處理。
 ③按設(shè)計(jì)要求確定錨桿孔的位置（誤差不超過±50mm）和打眼方向，錨桿孔盡量垂直巷道表面，增大與軟弱結(jié)構(gòu)面的夾角。
 ④打眼前在鉆桿上做好標(biāo)志，使鉆孔深度與錨桿錨索長(zhǎng)度相匹配，保證錨桿外露100mm。鉆孔深度誤差不超過±50mm，嚴(yán)禁超鉆或欠鉆。
 ⑤鉆孔順序，應(yīng)由外向里（掘進(jìn)頭）先頂后幫的順序依次進(jìn)行。
 ⑥成孔后，必須將孔內(nèi)的巖粉、積水清理干凈。
 2）安裝錨桿
 ①裝藥卷
 頂板每根錨桿錨索使用Z2370藥卷1只，采用端錨方式先固定好錨桿錨索，為注漿施工創(chuàng)造條件。
 裝藥卷之前應(yīng)先檢查錨桿孔的質(zhì)量（深度與角度），錨桿構(gòu)件是否齊全，桿尾是否已涂防銹油脂以及袋裝藥卷是否硬化，過期或損壞等，已硬化或過期的藥卷嚴(yán)禁使用。
 ②插入錨桿桿體
 錨桿桿尾通過連接套與錨桿機(jī)頭連接，桿端插入已裝好樹脂藥卷的巖孔內(nèi)，升起錨桿機(jī)并利用錨桿桿體將孔口處的藥卷勻速地推送至孔內(nèi)，使藥卷接觸到孔底為止。
 ③攪拌藥卷
 藥卷攪拌時(shí)間過短，藥卷中的固化劑與樹脂膠黏劑不能充分起化學(xué)反應(yīng)而影響凝膠和固化效果；攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，使已經(jīng)凝膠和固化的樹脂遭到破壞，同樣影響錨固效果。所以，將藥卷勻速攪拌和推送至孔內(nèi)的時(shí)間為20±5s。
 ④10min以后，先卸下專用套筒，裝上錨網(wǎng)、托板、螺帽，并將其托到緊貼頂板位置。
 ⑤注意事項(xiàng)
 在打頂板靠高幫的錨桿時(shí)，注意錨桿與頂板表面的夾角保持60°左右。在打高幫錨桿時(shí)，最上面一根錨桿要與水平呈15°左右的夾角；頂板安裝5根錨桿，高幫安裝4根錨桿，矮幫安裝3根錨桿，一個(gè)截面總共安裝13跟錨桿。巷道錨桿具體的布置情況見附圖3。
 在任何煤巷作業(yè)地點(diǎn)，不得使用作為永久支護(hù)的錨桿、錨索、金屬網(wǎng)起吊設(shè)備或其它重物。錨桿支護(hù)作業(yè)場(chǎng)所距工作面200m內(nèi)，必須備有5～10架備用棚及相應(yīng)的復(fù)合支護(hù)材料，以備改變支護(hù)方式和搶險(xiǎn)之需。
 3）金屬網(wǎng)安裝
 等待10min之后（針對(duì)安裝錨桿），去掉專用套筒，掛金屬網(wǎng)要緊貼巖面，壓茬嚴(yán)密且不少于100mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間間隔0.3m用10#鐵絲連接并擰緊。
 頂網(wǎng)與幫網(wǎng)應(yīng)相互搭接。頂板與高幫、矮幫的夾角處，采用鋪設(shè)高幫的金屬網(wǎng)務(wù)必要搭接到頂板靠高幫的錨桿上，然后經(jīng)過高幫靠頂板的錨桿上，最后搭接到高幫的第二根錨桿上（從頂板往下）。矮幫的處理也采用同樣的方式進(jìn)行。
 4）鋼帶安裝
 金屬網(wǎng)安裝以后，將鋼帶孔置于錨桿內(nèi)加托盤，用錨桿機(jī)上緊錨桿螺母，并達(dá)到不小于60N·m的預(yù)緊力。
 5）注漿
 安裝好止?jié){塞和注漿連接裝置，進(jìn)行注漿，詳見2.4.1.5。
 6)噴漿
 噴漿厚度50 mm, 初噴滯后磧頭距離不大于5米，復(fù)噴（達(dá)設(shè)計(jì)厚度要求）滯后磧頭距離不大于20米。
 （3）注漿工藝
 1）注漿量
 錨索孔進(jìn)入C19下采空區(qū)，注入的漿液跟C20煤層與C19下分層采空區(qū)較好的黏結(jié)，形成黏結(jié)性較好的整體。實(shí)際注漿量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況確定。
 2）注漿液
 采用水泥單液漿。水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比在0.7～1.0之間，并摻加3％～5％的水玻璃，5％的生石膏。
 3）注漿壓力
 注漿需要一定壓力克服裂隙阻力以便漿液滲入圍巖，因注漿孔深、圍巖裂隙發(fā)育，應(yīng)采用較小的注漿壓力。因此，確定注漿壓力為0.1～1.5MPa。
 4）注漿時(shí)間
 如果單孔連續(xù)注1 h ～2 h 不升壓，可適當(dāng)調(diào)高濃度；如果單孔段吸漿量過大，可以采取間歇法施工，即單孔采用間歇法多次注漿。無效時(shí)可采用雙液漿注漿機(jī)進(jìn)行注漿，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定。
 5）注漿設(shè)備
 注漿設(shè)備選用2ZBYS-4.2/10-15型雙液漿注漿或瓦斯抽放孔專用封孔泵。
 6）施工工藝
 注漿施工工藝流程是：施工準(zhǔn)備——鉆錨桿錨索孔——掛網(wǎng)、安裝鋼帶—安裝中空注漿錨桿錨索—造漿——注漿施工——清理注漿機(jī)具。
 7）注意事項(xiàng)
 ①打眼封孔。封孔是比較關(guān)鍵的注漿施工技術(shù)，孔口不封好，容易出現(xiàn)跑漿漏漿，浪費(fèi)材料，影響注漿效果。用鉆機(jī)打40mm的孔，要求孔口段盡量保持完好有利封孔。采用中空注漿錨桿錨索配套的止?jié){塞進(jìn)行封孔。
 ②注漿順序。封孔可靠后，進(jìn)行注漿，其注漿順序?yàn)橄冗M(jìn)行矮幫錨桿錨索注漿，后進(jìn)行高幫錨桿錨索的注漿。
 ③拌料注漿。漿液在配漿容器中人工配制。漿液水灰比為0. 7～1.0，摻加3％～5％的水玻璃、5％的生石膏，攪拌5min后制成單液水泥漿。開泵注漿按定壓、定量控制注漿，注漿壓力開始時(shí)不宜過大，根據(jù)現(xiàn)在情況確定注漿壓力。
 ④注漿應(yīng)當(dāng)連續(xù)，因故停止注漿或注漿結(jié)束時(shí)，必須注入清水，清水注入量不小于注漿孔的容量，然后取下注漿管吸入清水沖洗注漿機(jī)及管路。注漿時(shí)，需邊注邊攪拌，防止?jié){液沉淀。
 ⑤注漿時(shí)吸漿管管口不要露出液面或接觸容器底部，防止吸入空氣造成不吸漿或吸入塊狀物造成管路堵塞。
 ⑥在注漿過程中，要嚴(yán)防碎渣等雜物進(jìn)入管路或泵體，以免造成堵管或不吸漿，影響注漿效果。
 ⑦注漿停止或暫停前，應(yīng)先關(guān)閉高壓閥，后停機(jī)，再拆卸管路。開始注漿時(shí)，應(yīng)先開機(jī)后開高壓閥。
 ⑧注漿過程中，若發(fā)現(xiàn)巷道表面有跑漿現(xiàn)象，可提高漿液濃度，必要時(shí)可先注漏漿區(qū)域，待漏漿區(qū)域漿液凝固后再注下一孔。
 ⑨清洗。每班結(jié)束注漿或暫停一段時(shí)間，需要沖洗注漿泵和管路，直到管路末端出清水。
2.4.1.5 注意事項(xiàng)
 （1）在掘進(jìn)過程中，對(duì)于斷層破碎帶、煤層松軟區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造變化帶、地應(yīng)力異常區(qū)、動(dòng)壓影響區(qū)等圍巖支護(hù)條件復(fù)雜區(qū)，必須及時(shí)采取應(yīng)急措施并立即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和職能部門報(bào)告，采取加密錨桿錨索、點(diǎn)柱及架棚等強(qiáng)化支護(hù)措施，或采取超前高壓注漿錨桿、錨索支護(hù)。 
 （2）巷道掘進(jìn)過程中，每隔30m由礦山地質(zhì)部門安排一次頂板巖性、厚度變化的檢測(cè)，并在掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程中按有關(guān)規(guī)定制定相關(guān)的安全技術(shù)措施，以及修改支護(hù)設(shè)計(jì)。
 （3）有關(guān)機(jī)具設(shè)備的使用、操作、維護(hù)、保養(yǎng)等均應(yīng)按廠家的產(chǎn)品說明書或操作指南進(jìn)行。
 （4）錨桿支護(hù)作業(yè)場(chǎng)所距工作面200m內(nèi)，必須備有5～10架備用棚及相應(yīng)的復(fù)合支護(hù)材料，以備改變支護(hù)方式和搶險(xiǎn)之需。
 （5）打錨索孔時(shí)，接長(zhǎng)式鉆桿連接處強(qiáng)度較低，在接頭位置進(jìn)入孔內(nèi)之前要控制錨桿機(jī)推力，以免鉆桿折斷傷人。
 （6）該方案在試驗(yàn)時(shí)，采取先鋪網(wǎng)架棚、再錨網(wǎng)噴支護(hù)的方式，經(jīng)測(cè)試錨桿錨固力達(dá)到要求并且巷道變形量在規(guī)定范圍內(nèi)，再撤除支架。
2.4.2 方案二  超前注漿+注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿支護(hù)
 如果直接采用注漿錨桿錨索支護(hù)效果差，則先對(duì)C20煤層巷道頂板進(jìn)行超前注漿加固，加固后再采用注漿錨桿錨索支護(hù)。注漿錨桿錨索、噴漿的設(shè)計(jì)參數(shù)與方案一設(shè)計(jì)參數(shù)相同。
 （1）超前注漿鉆孔長(zhǎng)度
 見圖1，在C20煤層巷道頂板靠?jī)蓭鸵?5°仰角向C19下采空區(qū)打注漿孔，巷道中間位置以20°仰角向C19下采空區(qū)打注漿孔。注漿孔的排距為4.0m。從現(xiàn)有的地質(zhì)資料得知：C20煤層頂板到C19下采空區(qū)的垂直距離為3.29m，得到靠?jī)蓭晚敯遄{加固鉆孔長(zhǎng)度為12.7m，巷道中間注漿加固鉆孔長(zhǎng)度為9.6m。詳見圖1。

（2）鉆孔、注漿管直徑
注漿鉆孔的直徑為32mm。注漿管直徑20mm。
（3）注漿有關(guān)事項(xiàng)同方案一。

2.4.3 方案三 樹脂錨桿錨索支護(hù)
在C19未開采區(qū)域掘進(jìn)C20煤層巷道，采用樹脂錨桿錨索支護(hù)。
2.4.3.1 錨桿參數(shù)確定
（1）錨桿長(zhǎng)度
頂錨桿用2.2 m，20MnSi（錳硅）20mm的螺紋鋼錨桿。幫錨桿長(zhǎng)度按1.5m考慮，16mm的螺紋鋼可回收錨桿。
（2）錨桿間排距均取800mm。
2.4.3.2錨索參數(shù)的確定
錨索長(zhǎng)度10.3m，錨索的排距為2.4m，錨索安裝位置分別距高幫1.0m、矮幫1.3m處。
2.4.3.3錨桿錨索類型和結(jié)構(gòu)
（1）錨桿類型及結(jié)構(gòu)
選用20MnSi（錳硅）20mm的螺紋鋼錨桿。其屈服極限為340MPa，強(qiáng)度極限為510Mpa，截面積為314.2mm2。錨桿設(shè)計(jì)錨固力>85kN。

（2）錨索類型及結(jié)構(gòu)
錨索采用7股5mm高強(qiáng)度鋼絞線組成。鋼絞線直徑為15.24mm，強(qiáng)度級(jí)別1860MPa，公稱截面積140.00mm2，最低破壞荷載260.7kN，質(zhì)量1.102kg/m。
鎖具的選擇：以瓦片式為主的鎖具有多種規(guī)格，應(yīng)根據(jù)鋼絞線規(guī)格選取，保證瓦片與鋼絞線有良好的匹配關(guān)系，在這里選用15.24mm的鎖具。
采用力學(xué)性能與樹脂錨桿相匹配的規(guī)格為250×250×12mm的高強(qiáng)度托板。
（3）金屬網(wǎng)
設(shè)計(jì)采用鐵絲菱形金屬網(wǎng)。10#鐵絲進(jìn)行編織，網(wǎng)孔距50mm×50mm。
（4）托板的使用
為了保證錨桿與鋼帶之間更加緊密的貼合，提高托盤與鋼帶之間的摩擦力，設(shè)計(jì)了專用蝶形托盤，使鋼帶、托盤、錨桿三者之間成為一個(gè)更加統(tǒng)一的整體，減少了錨桿與鋼帶之間的錯(cuò)動(dòng)，有利于預(yù)防錨桿桿體產(chǎn)生的剪切破壞。見附圖11
（5）鋼帶
選用GRT-M3鋼帶。
2.4.3.4樹脂藥卷
頂錨桿使用Z2370樹脂藥卷2根，錨索使用Z2370樹脂藥卷2根。
2.4.3.5錨桿錨索施工工藝
（1）錨桿施工工藝
工藝同2.4.1.4。
（2）錨索施工工藝
1）錨索的制作步驟
①將成盤（應(yīng)選購(gòu)每盤1t的包裝規(guī)格）供應(yīng)的鋼絞線先用8#鐵絲捆3道，然后打開原包裝鋼帶。
②展開2～3圈，按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度用無齒（砂輪）刀具截?cái)唷?br /> ③重復(fù)②加工至所需的錨索根數(shù)（但一次不宜截太多，一般應(yīng)隨用隨截）。
④視情況對(duì)錨索的錨固段進(jìn)行必要的除銹、除油處理。
⑤將制作好的錨索盤成1.5m的圓環(huán)，用細(xì)鐵絲等間隔捆3道，存好備用。
⑥不論是鋼絞線還是已制作好的錨索，均要妥善存放，防止黏上油污，否則會(huì)嚴(yán)重影響錨固力。
2）錨索安裝工藝
①在巷道兩排錨桿之間頂板中間靠高幫1.3m、靠矮幫1 m處分別設(shè)置錨索鉆孔，錨索鉆孔排距2.4m。錨索鉆孔與頂板夾角為75°。
②采用打頂板的錨桿機(jī)配中空六方接長(zhǎng)式鉆桿濕式打眼。為保證孔深符合要求，可在起始鉆桿上用白色或黃色油漆標(biāo)出終孔位置。
③檢查藥卷和錨索。插入樹脂藥卷前應(yīng)檢查其質(zhì)量（以手感柔軟為合格）。已硬化或過期的藥卷嚴(yán)禁使用。用棉絲將錨索錨固段的水、煤屑等擦干凈。
④錨索下端裝上專用攪拌驅(qū)動(dòng)器，2人配合用錨索頂住錨固劑緩緩送入鉆孔（注意不要反復(fù)抽來錨索），確保錨固劑全部送到孔底。
⑤嚴(yán)格錨固劑攪拌過程。將專用攪拌驅(qū)動(dòng)器尾部六方頭插入錨桿機(jī)上。一人扶住機(jī)頭，一人操作錨桿機(jī)，邊推進(jìn)邊攪拌，前半程用慢速旋轉(zhuǎn)，后半程用快速旋轉(zhuǎn)。攪拌時(shí)間控制在20～30s。
⑥確保錨固劑的凝固時(shí)間。攪拌一定時(shí)間以后，應(yīng)繼續(xù)保持錨桿機(jī)的推力處于停止攪拌狀態(tài)，約3min以后才能卸下錨桿機(jī)。否則，將引起錨索下滑，影響錨固力。
⑦10min以后，先卸下專用攪拌驅(qū)動(dòng)器，裝上錨網(wǎng)、托梁、托板、鎖具，并將其托到緊貼頂板位置。
⑧2人一起將張拉千斤頂套在錨索上并用手托住，開泵進(jìn)行張拉，并注意觀察壓力表讀數(shù)，達(dá)到60KN預(yù)緊力后，結(jié)束千斤頂推進(jìn)，迅速換向回程。
⑨卸下張拉千斤頂（注意用手接住避免墜落），用液壓切割器截下錨索的外露部分（可將一個(gè)班或幾個(gè)班安裝的錨索集中切割，但應(yīng)注意安全，不能讓錨索外露部分傷人）。
3）錨索施工注意事項(xiàng)
①打錨索孔時(shí)，接長(zhǎng)式鉆桿連接處強(qiáng)度較低，在接頭位置進(jìn)入孔內(nèi)之前要控制錨桿機(jī)推力，以免鉆桿折斷傷人。
②松開盤住的錨索時(shí)，要注意其彈性較大，防止彈開傷人。
③錨索要隨打隨安裝，也可以把當(dāng)班安裝的錨索集中一次進(jìn)行張拉。
④張拉錨索前，應(yīng)先檢查張拉千斤頂、油泵各油路接頭處是否有松動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)擰緊。
⑤張拉錨索時(shí)，應(yīng)使張拉油缸與錨索保持同軸。張拉千斤頂卡住錨索后，人員可撤到千斤頂側(cè)面，張拉千斤頂時(shí)，下方嚴(yán)禁站人。
⑥掘進(jìn)過程中遇到的地質(zhì)條件惡化時(shí)，必須及時(shí)采取應(yīng)急措施并立即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和職能部門報(bào)告。
⑦巷道掘進(jìn)過程中，每隔30m由礦山地質(zhì)部門安排一次頂板巖性、厚度變化的檢測(cè)，并在掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程中按有關(guān)規(guī)定制定相關(guān)的安全技術(shù)措施，以及修改支護(hù)設(shè)計(jì)。
⑧有關(guān)機(jī)具設(shè)備的使用、操作、維護(hù)、保養(yǎng)等均應(yīng)按廠家的產(chǎn)品說明書或操作指南進(jìn)行。
（3）金屬網(wǎng)安裝
等待10min之后（針對(duì)安裝錨桿），去掉專用套筒，掛金屬網(wǎng)要緊貼巖面，壓茬嚴(yán)密且不少于100mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間間隔0.3m用10#鐵絲連接并擰緊，錨網(wǎng)規(guī)格為1000×1000mm。頂板鋪設(shè)4張金屬菱形網(wǎng)，高幫鋪設(shè)3張金屬菱形網(wǎng)，矮幫鋪設(shè)2張金屬菱形網(wǎng)。
頂網(wǎng)與幫網(wǎng)應(yīng)相互搭接。頂板與高幫、矮幫的夾角處，采用鋪設(shè)高幫的金屬網(wǎng)務(wù)必要搭接到頂板靠高幫的錨桿上，然后經(jīng)過高幫靠頂板的錨桿上，最后搭接到高幫的第二根錨桿上（從頂板往下）。矮幫的處理也采用同樣的方式進(jìn)行。
（4）鋼帶安裝
金屬網(wǎng)安裝以后，將鋼帶孔置于錨桿內(nèi)加托盤，用錨桿機(jī)上緊錨桿螺母，并達(dá)到不小于60N·m的預(yù)緊力。
（5）噴漿
厚度50 mm。要求同方案一。
（6）遇特殊地層處理
在掘進(jìn)過程中，對(duì)于斷層破碎帶、煤層松軟區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造變化帶、地應(yīng)力異常區(qū)、動(dòng)壓影響區(qū)等圍巖支護(hù)條件復(fù)雜區(qū)，必須采取加密錨桿、全長(zhǎng)錨固、錨索錨固、點(diǎn)柱及架棚等強(qiáng)化支護(hù)措施。
2.4方案四 工字鋼架棚支護(hù)
若C20煤層巷道完整頂板薄，十分破碎，注漿效果差；或C20與C19層間巖層厚度小于錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度時(shí)（即采用錨桿支護(hù)，錨桿的端部可能揭穿C19上采空區(qū)），采用工字鋼梁棚子支護(hù)，棚子間距800mm。見附圖6
（1）兩幫支護(hù)
兩幫采用一定長(zhǎng)度的11#工字鋼，因底板較松軟，支護(hù)時(shí)需要掏一定深度的窩子，所以腿子加工長(zhǎng)度應(yīng)超過兩幫高度200mm。梁子與腿子之間采用螺母與扁鋼筋連接，使其成為一個(gè)整體。
兩幫采用水泥背板背幫，水泥背板的規(guī)格為1000×150×30mm，內(nèi)嵌數(shù)根直徑6mm的小鋼筋。設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)滿足C20的要求，配比為水泥∶砂∶石∶水＝mco∶mso∶mg0∶mWo＝331∶685∶1390∶195＝1∶2.07∶4.20∶0.59，水灰比（W/C）＝0.59，碎石粒徑為5～20mm，設(shè)計(jì)密度為2.6kg/m3，水泥采用32.5硅酸鹽水泥，每塊水泥背板重量約11.7kg。
（2）頂板支護(hù)
頂板支護(hù)方式采用11#工字鋼＋金屬網(wǎng)＋水泥背板背頂，注意背頂一定要嚴(yán)實(shí)，防止漏頂或空頂。
（3）工藝
放炮—安全檢查—移前探梁—出矸—鋪頂網(wǎng)—架棚—水泥背板背幫背頂。
2.5 各方案每米耗材
2.5.1中空注漿錨桿錨索支護(hù)

3礦山壓力觀測(cè)計(jì)劃
3.1礦壓監(jiān)測(cè)站布置
（1）巷道表面相對(duì)位移監(jiān)測(cè)
在正常條件下觀測(cè)時(shí)，每條巷道間隔50m設(shè)3個(gè)測(cè)站（本方案根據(jù)具體情況而定），每個(gè)測(cè)站設(shè)3個(gè)位移觀測(cè)面，每個(gè)觀測(cè)面設(shè)3對(duì)測(cè)點(diǎn)，采用“井”字布點(diǎn)（其中垂直兩對(duì)，水平一對(duì)），截面間距0.8m。
位移觀測(cè)點(diǎn)的布置：孔徑為33mm，孔深為200mm，采用25mm圓鋼在孔內(nèi)用水泥砂漿充填。在構(gòu)件一端加工成圓形或錐形的凹槽，其深度控制在1cm左右，其目的是為了便于與測(cè)桿的接觸。
測(cè)站與測(cè)點(diǎn)的關(guān)系及構(gòu)件圖詳見附圖8。
（2）頂板離層監(jiān)測(cè)
頂板離層儀安設(shè)數(shù)量可參考表3－1。
表3－1 頂板離層儀安設(shè)數(shù)量

本方案每隔50m在頂板安設(shè)一組多點(diǎn)離層儀。
離層儀包括一個(gè)深部基點(diǎn)和多個(gè)淺部基點(diǎn)，分別測(cè)試巷道表面與淺部基點(diǎn)之間，淺部基點(diǎn)與深部基點(diǎn)之間的相對(duì)位移。頂板未發(fā)生離層時(shí)，淺部基點(diǎn)與深部基點(diǎn)所測(cè)位移變化速率逐漸降低，并最終趨于0，如果中間發(fā)生躍變，則可判斷頂板中是否出現(xiàn)離層及離層部位。
離層儀安設(shè)在巷寬分別距矮幫、高幫0.5m的頂板內(nèi)。為保證可靠的測(cè)試結(jié)果，深基點(diǎn)固定在錨桿上方穩(wěn)定巖層內(nèi)300mm；無穩(wěn)定巖層時(shí)，一般固定在頂板以上8m處。C19上布置在頂板2.3m以上；C19下布置在頂板8.0m以上；C20煤層布置在頂板2.0m以上；C20煤層布置在頂板5.0m以上。
頂板離層安設(shè)示意圖詳見附圖9。
3.2觀測(cè)內(nèi)容及觀測(cè)儀器
3.2.1巷道相對(duì)位移量監(jiān)測(cè)
巷道表面相對(duì)位移是指巷道開挖后一定時(shí)間內(nèi)巷道頂、底板和兩幫的相對(duì)位移量。其監(jiān)測(cè)方法有表面收斂和表面徑向相對(duì)位移觀測(cè)兩種方法。本次建議采用表面收斂方法。監(jiān)測(cè)設(shè)備采用山東科技大學(xué)泰安市機(jī)電實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)的頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀（KY-82）。
3.2.2頂板離層監(jiān)測(cè)
頂板離層監(jiān)測(cè)是指巷道淺部圍巖與深部圍巖間的位移變化速度出現(xiàn)臺(tái)階式躍變，當(dāng)離層達(dá)到一定值時(shí)，頂板有可能發(fā)生破壞。所以頂板離層是巷道圍巖失穩(wěn)的前兆。監(jiān)測(cè)設(shè)備采用山東科技大學(xué)泰安市機(jī)電實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)的頂板離層連續(xù)觀測(cè)儀（YHM150）。
3.2.3錨桿受力監(jiān)測(cè)
（1）錨桿工作荷載監(jiān)測(cè)
錨桿工作荷載可以反映錨桿在各個(gè)不同時(shí)期的軸向力大小與圍巖變形的關(guān)系。錨桿質(zhì)量監(jiān)測(cè)采用拉拔裝置YML－Ⅱ型錨桿拉力計(jì)。每隔50m隨機(jī)抽取3根進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)是否滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)不滿足設(shè)計(jì)要求的進(jìn)行重新補(bǔ)打錨桿或者采用其他的加固措施（如鋼梁支護(hù)等）。
（2）錨桿錨固力的連續(xù)觀測(cè)
錨桿錨固力的連續(xù)觀測(cè)采用ZMC－ⅡA液壓式錨桿錨固力測(cè)力計(jì)，安裝位置為每隔50m在巷道頂板安設(shè)兩個(gè)。
3.2.4錨索受力監(jiān)測(cè)
錨索工作載荷可采用拉拔裝置YML－Ⅱ型錨桿拉力計(jì)。每隔50m隨機(jī)抽取3根進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn)，最大拉拔力達(dá)到150KN時(shí)停止試驗(yàn)。主要檢驗(yàn)錨索的錨固力是否滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)不滿足設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)來，以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
3.3觀測(cè)計(jì)劃
（1）巷道相對(duì)位移量測(cè)試
位移側(cè)點(diǎn)必須在巷道掘進(jìn)12h內(nèi)埋設(shè)，距掘進(jìn)工作頭0～10m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測(cè)1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；50m以外每周觀測(cè)一次。
巖體表面相對(duì)位移的觀測(cè)數(shù)據(jù)表格見附表1。
（2）頂板離層觀測(cè)
巷道掘進(jìn)以后頂板離層觀測(cè)時(shí)間：距掘進(jìn)工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測(cè)1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；50m以外每周觀測(cè)一次。
回采期間（作為機(jī)巷使用時(shí)）的觀測(cè)時(shí)間：距回采工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測(cè)1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；50m以外每周觀測(cè)一次。
頂板離層觀測(cè)數(shù)據(jù)表格見附表2。
（3)錨桿工作荷載監(jiān)測(cè)
錨桿工作荷載監(jiān)測(cè)是對(duì)已經(jīng)安裝完畢的錨桿進(jìn)行隨機(jī)抽取，檢查錨桿錨固力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，檢查時(shí)間是每周對(duì)不同地段的錨桿進(jìn)行檢查。
錨桿工作荷載監(jiān)測(cè)表格見附表3。
（4）錨桿錨固力的連續(xù)觀測(cè)
距掘進(jìn)工作面0～15m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)一次；15～30m范圍內(nèi)每2觀測(cè)1次，30～60m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；60m以外每周觀測(cè)一次。
回采期間（針對(duì)機(jī)巷）的觀測(cè)時(shí)間：距回采工作面0～15m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)一次；15～30m范圍內(nèi)每2天觀測(cè)1次，30～60m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；60m以外每周觀測(cè)一次。
錨桿錨固力的連續(xù)觀測(cè)表格見附表4。
（5）巷旁頂板壓力監(jiān)測(cè)
巷旁頂板壓力監(jiān)測(cè)時(shí)間：距回采工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測(cè)兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測(cè)1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測(cè)一次；50m以外每周觀測(cè)一次。
巷旁頂板壓力觀測(cè)表格見附表5。
附件
1 附圖
附圖1 巷道斷面圖
附圖2 吊環(huán)及巷道臨時(shí)支護(hù)圖
附圖3 實(shí)驗(yàn)支護(hù)方式圖
附圖4 錨網(wǎng)支護(hù)圖
附圖5 C20煤層中空注漿錨桿、錨索支護(hù)圖
附圖6 架梁支護(hù)方式圖
附圖7 錨索各段及其構(gòu)成
附圖8 測(cè)站與測(cè)點(diǎn)的關(guān)系圖
附圖9 頂板離層儀安設(shè)示意圖
附圖10 錨棚支護(hù)斷面圖
附圖11 托板加工示意圖
2 附表
附件1 巖體表面相對(duì)位移觀測(cè)數(shù)據(jù)表格
附表2 頂板離層觀測(cè)數(shù)據(jù)表格
附表3 錨桿拉拔力檢測(cè)記錄表
附表4 錨桿錨固力連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)表格