【正文】 參數(shù)或采取應急措施及時處理，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) 準備監(jiān)測記錄表格 礦壓監(jiān)測所需記錄表格應提前準備好，以供井下測試時使用。巷道掘進至 500m 后設置第二測站。 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，粒徑不應大于 15mm。 (6) 配合比 由于噴射混凝土施工工藝的特點，在選擇噴射混凝土配合比時，既要滿足支護結構對噴射混凝土的物理力學性能方面的要求，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，應采用低氣壓。除噴巷幫側墻下部時，噴頭的噴射角度可下俯 1015?外，其它部位噴射混凝土時，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、施工方法和支護要求有關。然后一次復噴（ 50mm）達到設計規(guī)定的噴層厚度 100mm。等薄層硬結后再噴第二層，相當于又向巖面噴射，勢必增加回彈率，影響效率。但實際操作中，全靠噴射手的經(jīng)驗通過目測加以控制，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)。速凝劑摻量應根據(jù)水泥性能、相容性試驗、施工現(xiàn)場環(huán)境溫度和速凝劑出廠說明書要求進行水 泥凈漿凝結試驗，決定最佳摻量。過期、受潮結塊或混合的水泥均不得使用。 (3) 錨桿預緊力矩檢測 巷道掘進施工過程中，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緊力進行抽測，錨桿達 300N (1) 錨桿錨固力抽檢 巷道掘進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行抽測。 孔口套管 ：安裝孔口套管。測量頻度為：距掘進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。在回風大巷及輔運大巷中，分別設兩個測站。 礦壓監(jiān)測前的準備工作 井下實施礦壓監(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)測工作認真負責，并具有一定巷道支護經(jīng)驗。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，應在其周圍補打錨桿。 15 分鐘后，裝上托板、錨具，用張拉千斤頂張拉錨索至設計預緊力（ 200kN），之后卸下千斤頂。 ? 采用 MQT120 單體風動錨桿鉆機，配 B19 中空六方接長鉆桿和 ?29mm 雙翼鉆頭鉆孔。 ? 利用錨桿機攪拌樹脂藥卷。 當頂板比較破碎時，應適當縮小空頂范圍。巷道頂板支護的施工工藝流程為：掘進 ?打掉危巖出煤 ?鋪金屬網(wǎng) ?上鋼帶 ?臨時支護 ?鉆頂板中部錨桿孔 ?清孔 ?安裝樹脂藥卷和錨桿 ?用錨桿機攪拌樹脂藥卷至規(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鍵部分，所以必須按照設計要求，保證施工質(zhì)量。 鋼筋托梁 組合構件是錨桿支護中的重要部件。 32 20211000100017001800170035090090090090090035035703570100010001000370100010001000200200 1000 1000 1000 3701000100010002400730052002400圖 31 回風 大巷支護參數(shù)圖 33 180090090017001800170035090090090090090035035703570900900900370100010001000200200 1000 1000 1000 3709009009002400730052002400圖 32 輔運大巷支護參數(shù)圖 34 4009001800240062007300370100010001000200200 1000 1000 1000 37035703570900900900900900400130018001300900 9001800900900900900900900 圖 33 輔運大巷出車線段支護參數(shù)圖 35 4 錨桿支護材料 本次試驗所需錨桿支護材料如表 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。 錨桿角度：錨桿全部垂直巖面打設。錨索張拉要達到 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。 模擬結果表明，錨索支護對巷道穩(wěn)定性有明顯的影響，采用錨索作為補充支護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，錨桿支護條件下頂板位移顯著減少，最大減少幅度達到 14mm 左右；錨桿支護顯著減少了巷道兩幫變形量，錨桿支護后單側幫位移減少 14mm 左右。 圖 19 給出了無支護條件下巷道水平應力分布。 （ 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。 模擬結果表明，錨索支護對巷道穩(wěn)定性有明顯的影響，采用錨索作為補充支護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。錨桿支護條件下頂板位移顯著減少，最大減少幅度達到 15mm 左右。 圖 5 給出了無支護條件下巷道水平應力分布。 （ 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。提供的錨桿支護設計應具有可操作性，有利于井下施工管理和掘進速度的提高。即高強度、高剛度、高可靠性與低支護密度原則。 6 3 錨桿支護初始設計 設計原則 支護參數(shù)確定的原則 (1) 一次支護原則。 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，其余含水層一般較弱，對礦井充水影響較?。粖W灰水水位標高為 ，高于 3 號煤層底板 ，屬于承壓開采，一般情況下在無構造溝通時 3號煤層不會發(fā)生底板突水。正常施工后還要進行日常 監(jiān)測，保證巷道安全。它包括地質(zhì)力學調(diào)查，支護形式和參數(shù)設計，支護材料選擇，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測設計等內(nèi)容。若采用傳統(tǒng)的棚式支架支護，如此大的斷面從技術上就是不可行的。疊加有軸向為南北向、北北東向兩組寬緩褶皺。 關鍵詞 ： XX 煤礦 回風大巷 輔運大巷 支護初始設計 動態(tài)信息設計 2 目 錄 摘要 前言 1 錨桿支護設計方法介紹 2 試驗點調(diào)查和地質(zhì)力學評估 3 錨桿支護初始設計 4 錨桿支護材料 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 回風大巷及輔運大巷支護初始設計 前言 巷道支護技術是煤炭 開采工程中的一項關鍵技術。采用 動態(tài)信息支護設計法 進行錨桿支護設計。采用何種支護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人員的一大技術難題。煤層結構簡單。根據(jù) XX 煤礦煤層大巷的特點，進行全面、系統(tǒng)、深入的研究和試驗，對推動 XX 煤礦的快速、高效建設和生產(chǎn)，以及本礦區(qū)煤巷錨桿支護技術大面積應用和健康發(fā)展，提高巷道支護效果，降低支護成本，實現(xiàn)高產(chǎn)高效具有重要意義。大量實踐經(jīng)驗證明，單獨采用任何一種方法都不符合巷道圍巖復雜性和多變性的特點，因而達 不到理想的設計效果。 圖 1 回風大巷及輔運大巷布置圖 根據(jù)礦方提供的地質(zhì)資料，回風大巷現(xiàn)在都是沿頂板掘進，輔運大巷沿底板掘進， 5 從頂板地應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，夾薄層細砂巖。 E，最小水平主應力為 ，垂直主應力為 。巷道圍巖一旦揭露立即進行錨桿支護效果最佳，而在已發(fā)生離層、破壞的圍巖中安裝錨桿，支護效果會受到顯著影響。錨桿支護系統(tǒng)存在臨界支護強度與剛度，如果支護強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 道支護斷面設計 考慮到掘進過程中設備尺寸，通風要求和巷道圍巖變形預留量，設計回風大巷及輔運大巷的掘進斷面尺寸如下：回風大巷斷面呈矩形，凈斷面寬 ，高 ，掘進斷面分別為寬 ，高 ，掘進斷面 ；輔運大巷掘進斷面尺寸為：巷道斷面呈矩形，凈寬 ，高 ，掘進斷面為寬 ，高 ，掘進斷面積，出車線附近斷面為寬 ，高 ，掘進斷面 m2。 輔運大巷數(shù)值模擬結果 （ 1）無支護條件下巷道圍巖變形和應力分布 圖 3 給出了無支護條件下巷道圍巖變形分布。本節(jié)采用如下錨桿支護參數(shù)對錨桿支護的作用進行了研究： 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 給出了無支護條件下巷道圍巖變形分布。 通過對錨桿支護和無支護條件下巷道圍巖應力 分布狀態(tài)對比可以發(fā)現(xiàn)，錨桿支護可以改善頂板和兩幫的應力分布狀態(tài)，保持圍巖的完整性，提高圍巖自身的承載能力，從而達到改善支護效果的作用。當錨桿增加到一定數(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構面，但無法詳細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