【正文】 參數(shù)或采取應(yīng)急措施及時處理，如采用錨索加固或縮小排距等。操作時人員要躲開面部，切斷器前方 5m 范圍內(nèi)不得站人，以防被鋼屑濺傷或定刀破裂傷人。 (3) 準(zhǔn)備監(jiān)測記錄表格 礦壓監(jiān)測所需記錄表格應(yīng)提前準(zhǔn)備好，以供井下測試時使用。巷道掘進(jìn)至 500m 后設(shè)置第二測站。 2 頂板離層 錨固區(qū)內(nèi)外頂板巖層位移。 初讀數(shù) ：記錄初讀數(shù)。 (2) 頂板離層 頂板離層指示儀除作綜合監(jiān)測外，還用作日常監(jiān)測。 監(jiān)測儀器和物品 本次礦壓監(jiān)測所需儀器和物品如表 6 所列。 (3) 石子 采用堅硬耐久的卵 石或碎石，粒徑不應(yīng)大于 15mm。 (6) 配合比 由于噴射混凝土施工工藝的特點(diǎn)，在選擇噴射混凝土配合比時，既要滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)對噴射混凝土的物理力學(xué)性能方面的要求，又要考慮噴射混凝土施工工藝方面的要求。 (1) 工作氣壓 為了降低粉塵和回彈，應(yīng)采用低氣壓。除噴巷幫側(cè)墻下部時，噴頭的噴射角度可下俯 1015?外，其它部位噴射混凝土?xí)r，要求噴頭的噴射基本上垂直于圍巖受噴面。一次噴射混凝土的厚度同噴射方向與水平面的夾角有很大關(guān)系。合理的時間間隔與水泥性能、速凝劑摻量、環(huán)境溫度、水灰比大小、施工方法和支護(hù)要求有關(guān)。然后一次復(fù)噴（ 50mm）達(dá)到設(shè)計規(guī)定的噴層厚度 100mm。等薄層硬結(jié)后再噴第二層，相當(dāng)于又向巖面噴射，勢必增加回彈率，影響效率。但實(shí)際操作中，全靠噴射手的經(jīng)驗(yàn)通過目測加以控制，及時調(diào)整。 噴射工藝參數(shù) 噴射混凝土的工藝流程中，主要是供料、壓氣、供水和供電四大系統(tǒng)。速凝劑摻量應(yīng)根據(jù)水泥性能、相容性試驗(yàn)、施工現(xiàn)場環(huán)境溫度和速凝劑出廠說明書要求進(jìn)行水 泥凈漿凝結(jié)試驗(yàn)，決定最佳摻量。過期、受潮結(jié)塊或混合的水泥均不得使用。 (3) 錨桿預(yù)緊力矩檢測 巷道掘進(jìn)施工過程中，安排專人按不小于 30%的比例和不大于二天的時間間隔用力矩示值扳手對錨桿螺母預(yù)緊力進(jìn)行抽測，錨桿達(dá) 300N (1) 錨桿錨固力抽檢 巷道掘進(jìn)施工過程中安排專人，按不小于 10%的比例和不大于二天的時間間隔對錨桿錨固力進(jìn)行抽測。 孔口套管 ：安裝孔口套管。測量頻度為：距掘進(jìn)工作面和采煤工作面 50m 之內(nèi)，每天觀測一次，其它時間每周 12 次。在回風(fēng)大巷及輔運(yùn)大巷中，分別設(shè)兩個測站。 礦壓監(jiān)測前的準(zhǔn)備工作 井下實(shí)施礦壓監(jiān)測之前，需做好以下工作： (1) 組建礦壓監(jiān)測隊伍 礦壓監(jiān)測隊伍成員由礦方安排，要求對監(jiān)測工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，并具有一定巷道支護(hù)經(jīng)驗(yàn)。操作人員要避開張拉缸軸線方向，以保證安全。發(fā)現(xiàn)不合格錨桿，應(yīng)在其周圍補(bǔ)打錨桿。 15 分鐘后，裝上托板、錨具，用張拉千斤頂張拉錨索至設(shè)計預(yù)緊力（ 200kN），之后卸下千斤頂。 ? 采用 MQT120 單體風(fēng)動錨桿鉆機(jī)，配 B19 中空六方接長鉆桿和 ?29mm 雙翼鉆頭鉆孔。 ? 利用錨桿機(jī)攪拌樹脂藥卷。 當(dāng)頂板比較破碎時，應(yīng)適當(dāng)縮小空頂范圍。巷道頂板支護(hù)的施工工藝流程為：掘進(jìn) ?打掉危巖出煤 ?鋪金屬網(wǎng) ?上鋼帶 ?臨時支護(hù) ?鉆頂板中部錨桿孔 ?清孔 ?安裝樹脂藥卷和錨桿 ?用錨桿機(jī)攪拌樹脂藥卷至規(guī)定時間 ?停止攪拌并等待 1 分鐘左右 ?擰緊螺母 ?從中向外依次安裝其它頂板錨桿。 5 井下施工工藝和安全措施 井下施工是該項目的關(guān)鍵部分，所以必須按照設(shè)計要求，保證施工質(zhì)量。 鋼筋托梁 組合構(gòu)件是錨桿支護(hù)中的重要部件。 32 20211000100017001800170035090090090090090035035703570100010001000370100010001000200200 1000 1000 1000 3701000100010002400730052002400圖 31 回風(fēng) 大巷支護(hù)參數(shù)圖 33 180090090017001800170035090090090090090035035703570900900900370100010001000200200 1000 1000 1000 3709009009002400730052002400圖 32 輔運(yùn)大巷支護(hù)參數(shù)圖 34 4009001800240062007300370100010001000200200 1000 1000 1000 37035703570900900900900900400130018001300900 9001800900900900900900900 圖 33 輔運(yùn)大巷出車線段支護(hù)參數(shù)圖 35 4 錨桿支護(hù)材料 本次試驗(yàn)所需錨桿支護(hù)材料如表 2 和 3 所列。 鋼筋托梁規(guī)格：采用 ?16mm 的鋼筋焊 接而成，寬度 80mm，長度 3200m。 錨桿布置：錨桿排距 900mm，每排 7 根錨桿，間距 900mm。 31 巷道支護(hù)布置如圖 32。 錨固方式：樹脂端部錨固，采用一支錨固劑，規(guī)格為 Z2360。 錨桿角度：錨桿全部垂直巖面打設(shè)。 錨桿角度：錨桿全部垂直巖面打設(shè)。錨索張拉要達(dá)到 20t。 鋼筋托梁規(guī)格：采用 ?16mm 的鋼筋焊接而成，寬度 80mm，長度 4700m。 （ 4）在不同錨桿參數(shù)模擬過程中可以發(fā)現(xiàn)，各個方案模擬得到的變形量差別一 29 般只有 2~20mm。 模擬結(jié)果表明，錨索支護(hù)對巷道穩(wěn)定性有明顯的影響，采用錨索作為補(bǔ)充支護(hù)方式可以明顯減少巷道變形。從3 個位移分布圖可以看出，位移分布特征基本相同，但位移量有比較明顯的變化。從 3 個位移分布圖可以看出，位移分布特征基本相同，但位移量有比較明顯的變化。在本模型中，錨桿支護(hù)條件下頂板位移顯著減少，最大減少幅度達(dá)到 14mm 左右；錨桿支護(hù)顯著減少了巷道兩幫變形量，錨桿支護(hù)后單側(cè)幫位移減少 14mm 左右。 圖 19 給出了無支護(hù)條件下巷道水平應(yīng)力分布。 （ 3）改變頂板錨桿數(shù)目，分別模擬了頂板錨桿為 5， 6， 7 根三種。 （ 4）在不同錨桿參數(shù)模擬過程中可以發(fā)現(xiàn)，各個方案模擬得到的變 形量差別一 18 般只有 2~20mm。 模擬結(jié)果表明，錨索支護(hù)對巷道穩(wěn)定性有明顯的影響，采用錨索作為補(bǔ)充支護(hù)方式可以明顯減少巷道變形。從3 個位移分布圖可以看出，位移分布特征基本相同，但位移量有比較明顯的變化。從 3 個位移分布圖可以看出，位移分布特征基本相同，但位移量有比較明顯的變化。錨桿支護(hù)條件下頂板位移顯著減少，最大減少幅度達(dá)到 15mm 左右。 圖 5 給出了無支護(hù)條件下巷道水平應(yīng)力分布。 （ 3）改變頂板錨桿數(shù)目，分別模擬了頂板錨桿為 6， 7， 8 根三種。提供的錨桿支護(hù)設(shè)計應(yīng)具有可操作性，有利于井下施工管理和掘進(jìn)速度的提高。即高強(qiáng)度、高剛度、高可靠性與低支護(hù)密度原則。 6 3 錨桿支護(hù)初始設(shè)計 設(shè)計原則 支護(hù)參數(shù)確定的原則 (1) 一次支護(hù)原則。 水文地質(zhì)情況 根據(jù)礦方提供的資料，礦井主要含水層為奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層、山西組砂巖裂隙含水層及太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層， 各含水層富水性奧灰?guī)r的含水性較強(qiáng)，其余含水層一般較弱，對礦井充水影響較??；奧灰水水位標(biāo)高為 ，高于 3 號煤層底板 ，屬于承壓開采，一般情況下在無構(gòu)造溝通時 3號煤層不會發(fā)生底板突水。正常施工后還要進(jìn)行日常 監(jiān)測，保證巷道安全。它包括地質(zhì)力學(xué)調(diào)查，支護(hù)形式和參數(shù)設(shè)計，支護(hù)材料選擇，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測設(shè)計等內(nèi)容。若采用傳統(tǒng)的棚式支架支護(hù)，如此大的斷面從技術(shù)上就是不可行的。疊加有軸向?yàn)槟媳毕?、北北東向兩組寬緩褶皺。 關(guān)鍵詞 ： XX 煤礦 回風(fēng)大巷 輔運(yùn)大巷 支護(hù)初始設(shè)計 動態(tài)信息設(shè)計 2 目 錄 摘要 前言 1 錨桿支護(hù)設(shè)計方法介紹 2 試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評估 3 錨桿支護(hù)初始設(shè)計 4 錨桿支護(hù)材料 5 井下施工工藝和安全措施 6 礦壓監(jiān)測 7 噴射混凝土 3 XX 煤礦 回風(fēng)大巷及輔運(yùn)大巷支護(hù)初始設(shè)計 前言 巷道支護(hù)技術(shù)是煤炭 開采工程中的一項關(guān)鍵技術(shù)。采用 動態(tài)信息支護(hù)設(shè)計法 進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計。采用何種支護(hù)方式才能確保巷道的安全使用以及后期工作面的安全回采，是困擾廣大工程技術(shù)人員的一大技術(shù)難題。煤層結(jié)構(gòu)簡單。根據(jù) XX 煤礦煤層大巷的特點(diǎn)，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入的研究和試驗(yàn)，對推動 XX 煤礦的快速、高效建設(shè)和生產(chǎn)，以及本礦區(qū)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)大面積應(yīng)用和健康發(fā)展，提高巷道支護(hù)效果，降低支護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效具有重要意義。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，單獨(dú)采用任何一種方法都不符合巷道圍巖復(fù)雜性和多變性的特點(diǎn)，因而達(dá) 不到理想的設(shè)計效果。 圖 1 回風(fēng)大巷及輔運(yùn)大巷布置圖 根據(jù)礦方提供的地質(zhì)資料，回風(fēng)大巷現(xiàn)在都是沿頂板掘進(jìn)，輔運(yùn)大巷沿底板掘進(jìn)， 5 從頂板地應(yīng)力測試孔所取出的巖芯來看（圖 2），巷道直接頂是 15m 左右的砂質(zhì)泥巖，灰黑色，裂隙發(fā)育；砂質(zhì)泥巖之上為約 3m左右的泥巖，灰黑色、無巖芯； 泥巖之上為砂質(zhì)泥巖，厚度約為 1m，灰黑色、巖芯成小片狀，有自然裂隙；砂質(zhì)泥巖之上為泥巖，厚度約為 ，灰黑色、水平紋理發(fā)育，可見植物化石，基本無巖芯；再往上為泥質(zhì)砂巖，厚度為 ，灰色，夾薄層細(xì)砂巖。 E，最小水平主應(yīng)力為 ，垂直主應(yīng)力為 。巷道圍巖一旦揭露立即進(jìn)行錨桿支護(hù)效果最佳，而在已發(fā)生離層、破壞的圍巖中安裝錨桿，支護(hù)效果會受到顯著影響。錨桿支護(hù)系統(tǒng)存在臨界支護(hù)強(qiáng)度與剛度，如果支護(hù)強(qiáng)度與剛度低于臨界值，巷道將長期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，圍巖變形與破壞得不到有效控制。 7 巷 道支護(hù)斷面設(shè)計 考慮到掘進(jìn)過程中設(shè)備尺寸，通風(fēng)要求和巷道圍巖變形預(yù)留量，設(shè)計回風(fēng)大巷及輔運(yùn)大巷的掘進(jìn)斷面尺寸如下：回風(fēng)大巷斷面呈矩形，凈斷面寬 ，高 ，掘進(jìn)斷面分別為寬 ，高 ，掘進(jìn)斷面 ；輔運(yùn)大巷掘進(jìn)斷面尺寸為：巷道斷面呈矩形，凈寬 ，高 ，掘進(jìn)斷面為寬 ，高 ，掘進(jìn)斷面積，出車線附近斷面為寬 ，高 ，掘進(jìn)斷面 m2。 輔運(yùn)大巷數(shù)值模擬結(jié)果 （ 1）無支護(hù)條件下巷道圍巖變形和應(yīng)力分布 圖 3 給出了無支護(hù)條件下巷道圍巖變形分布。本節(jié)采用如下錨桿支護(hù)參數(shù)對錨桿支護(hù)的作用進(jìn)行了研究： 直徑 排距 頂錨桿長度 幫錨桿長度 錨索 頂錨桿數(shù) 幫錨桿數(shù) φ 22mm 1000mm 2400mm 2400mm 隔排 3 根 7 4 圖 6 給出了無支護(hù)條件下巷道圍巖變形分布。 通過對錨桿支護(hù)和無支護(hù)條件下巷道圍巖應(yīng)力 分布狀態(tài)對比可以發(fā)現(xiàn)，錨桿支護(hù)可以改善頂板和兩幫的應(yīng)力分布狀態(tài)，保持圍巖的完整性，提高圍巖自身的承載能力，從而達(dá)到改善支護(hù)效果的作用。當(dāng)錨桿增加到一定數(shù)目后，再增加錨桿對巷道變形減少幫助不大。當(dāng)排距減少到一定程度后，減少排距對降低巷道變形作用幫助不 大。 （ 3） 3DEC 數(shù)值模擬軟件雖然考慮了巖層中重要的分層結(jié)構(gòu)面，但無法詳細(xì)研究巖體破壞后新形成的裂隙面對巖層的削弱作用，而這些巖體破壞后新形成的裂隙面會隨時間的推移發(fā)生滑動和弱化，表現(xiàn)為長期變形