煤巷锚杆支护技术规范.pdf

1神华集团有限公司煤巷锚杆支护技术规范第一章第一章总则总则第 1 条为了在煤巷、半煤巷（统称煤巷，下同）中科学、规范、有效地进行锚杆支护，提高质量、保证安全，促进神华集团有限公司煤巷锚杆支护技术的发展，特制定本规范。第 2 条锚杆支护巷道宜采用树脂锚固剂锚固。第 3 条煤巷锚杆支护施工必须严格按设计进行。第 4 条对涉及锚杆支护的有关人员（有关领导、工程技术人员、操作人员、安全监察人员）要进行技术培训。第 5 条本规范未涉及的有关技术，应按国家及原煤炭工业部等上级部门的有关规定执行。神华集团有限公司原有关规定与本规范相抵触的，以本规范为准。第 6 条本规范适用于神华集团有限公司主采煤层中的 1、2、3、7、9 煤层巷道。第二章第二章煤层巷道围岩稳定性分类煤层巷道围岩稳定性分类第 7 条煤层巷道采用锚杆支护，首先应对巷道围岩稳定性进行分类，为巷道锚杆支护设计、施工与管理提供依据。第 8 条以煤层巷道服务期内顶底板移近量为关键指标，以是否沿空、顶板岩性、岩石结构及其坚固性系数、断面大小为次要指标，将煤层巷道围岩分为 5 类，即类，非常稳定；类，稳定；类，中等稳定；类，不稳定；类，极不稳定。详见表 1。矿区煤层巷道围岩稳定性分类矿区煤层巷道围岩稳定性分类表 1类别顶底板移量 h()顶板岩性特征描述典型巷道围岩分类举例非常稳定h6；岩性很完整夹河、张双楼 9 煤；三河尖 7 煤稳定200h400粉砂岩、砂页岩；f=46；岩体完整东部矿区、夹河 9 煤；庞庄、夹河 7 煤实体中等稳定400h8007 煤、砂页岩、泥岩；f=25；岩体较完整三河尖 7 煤全煤实体；庞庄、夹河 7 煤、2 煤；张双楼 7 煤不稳定800h8单体锚杆、端头锚固16、18，长 1.6、1.8m，间排距 0.8-1.2m16，长 1.6m，间排距 0.8-1.2m74.02.4693.62.4粉砂岩、砂页岩4-6锚、梁、端头锚固18，长 1.6、1.8、2.0，间排距 0.8-1.016，长 1.6，间排距 0.8-1.073.02.474.02.87 煤2-3锚、梁、网、端 头 或 加 长锚固18、20，长 1.8、2.0、2.2、2.4，间 排 距0.7-0.916、18，长 1.6、1.8、2.0，间排距0.8-1.073.62.4泥岩3-523.02.4砂页岩94.02.5泥岩2-4锚、梁、网、索，加长或全长锚固18、20、22，长 2.0、2.2、2.4，间 排 距0.7-0.8，锚索按顶板面积每 10-20 一根，长度 5-7m18、20，长 1.8、2.0、2.2，间排距0.7-0.87沿3.62.4泥岩3-534.03.0泥岩2-52沿3.02.4砂泥岩3-513.02.2砂泥岩2-43沿4.03.0泥岩2-4锚、梁、网、索，加长或全长锚固20、22，长 2.0、2.2、2.4、2.5，间 排 距0.7-0.8，锚索按顶板面积每 10-20 一根，长度 5-7m18、20、22，长1.8、2.0、2.2，间排距 0.7-0.874.02.87 煤2-3备注：1、采空侧与实体侧巷道矿压观测结果表明：围岩强度越大，两类巷道围岩变形差异性越小，围岩强度越小，两类巷道围岩变形差异性越大。2、采动对巷道围岩变形的影响，使得采空区侧与实体煤侧巷道的差异主要表现在两帮变形和底鼓量上。3、实践证明，巷道跨度与锚杆长度的关系，一般巷道跨度 34m，宜取下限值，45m 宜取中间值，大于 5m，宜取19上限值。4、7 煤采动或留设煤柱的支撑压力对其下方、类 9 煤掘进巷道影响时，巷道矿压显现明显，支护强度应适当提高，支护参数一般宜取上限值。5、掘进与回采同时相向进行开采时，属于矿压显现剧烈期，对巷道支护影响巨大，此时应考虑加强支护。6、构造应力影响的地段和区域，支护应全面加强，支护参数一般宜取上限值或采取其它加强支护方式。第 26 条锚杆支护材料应符合以下规定：1、树脂锚固剂：必须执行中华人民共和国行业标准。树脂锚固剂生产厂家应提供质量合格、稳定的产品，锚固剂中固化剂的颜色必须符合行业标准中的规定，对锚固剂的性能、特征、外形尺寸、搅拌时间、初凝时间及正确的使用方法均在产品说明书中说明。使用树脂锚固剂的井口内不得同时混用不同生产厂家的锚固剂。变更供应厂家或应用新型锚固剂前必须经本单位掘进副总工程师批准，并针对变更后的锚固剂性能采取相应措施。2、锚杆（包括桁架拉杆等）：金属杆体抗拉屈服强度不小于 320MPa，抗拉极限强度不小于 500MPa，延伸率不低于 16%。锚杆杆体尾部螺纹必须采用滚丝工艺加工，尾部螺纹长度为 905。同一时期内各矿井不得混用不同厂家的同一规格的锚杆。3、钢带或钢筋梁：材料极限抗拉强度不应小于 360MPa。4、托盘：在执行中华人民共和国行业标准的基础上，按以下规定：金属锚杆托板厚度不得低于 8，面积不得小于 100 2（最窄边边长不得小于 10），类围岩巷道使用的托板厚度不得低于 10，面积不得小于 144 2（最窄边边长不得小于 12），孔眼眼位居托板中间，直径比锚杆杆体直径大 1.52，用钻床或冲床加工。宜优先选用碟形托板和与锚杆杆体材料相匹配材质的托盘，不得使用铸铁托盘。托盘的抗穿透强度应与锚杆的设计锚固力相匹配。5、15.24mm 的小孔径预应力锚索托板：应用不低于 18#槽钢制成，长度为 400，中间加焊 150 150 10 或 170 170 10 的钢板，孔眼直径 16.5，居托板中间，且用钻床或冲床加工。锚索托板的破坏载荷不得小于 26t。特殊地点巷道，可在锚索托板与巷道围岩表面之间加一块不小于锚索托板面积、厚度不小于 50 的湿柳木托板。6、螺母：左旋无纵筋螺纹钢锚杆必须使用加厚的与锚杆相匹配的快速安装螺母。7、垫圈：塑性减摩垫圈，其强度必须与螺母扭矩相匹配。8、网：煤巷锚杆支护巷道应用的网，在强度允许的情况下，宜优先选用塑料或玻璃钢为主要材料的网。巷道铺设的金属网必须使用焊接平网或菱形网，不得使用普通经纬网。9、锚杆木托板：规格一般为 400 200 50，应采用湿柳木加工而成。第五章第五章锚杆、锚索支护施工锚杆、锚索支护施工第 27 条巷道掘进应按设计断面施工。生产技术部门将确定的支护材料种类、规格，月用量明细清单提供给供应部门。技术人员在编制规程、措施时必须明确锚杆支护施工顺序，操作要领、工程质量标准。对围岩变形量较大的巷道，可采用两种断面规格检查验收，但巷道变形后的最小断面必须满足掘进期间安全生产的需要，并制定专门措施。移交巷道时应满20足采煤工作面安装、回采的设计要求。第 28 条临时支护：严禁空顶作业，迎头必须使用好临时支护，其形式、规格、要求等必须在规程措施中明确规定。第 29 条作为支护的锚杆安装达到规定的螺母扭矩后，不得为网的压茬等原因卸下螺母重新安装。第 30 条锚杆支护巷道落煤（岩）后，迎头达到可以进行顶板锚杆支护的高度时，必须立即进行顶板支护，巷道顶板锚杆支护必须紧跟迎头施工，不得为了网的压茬而使迎头一排锚杆虚设。如两帮稳定、不片帮，帮锚杆施工可适当滞后一段距离，但滞后距离和最大空帮时间必须在作业规程、措施中明确规定。第 31 条顶锚杆必须逐排由外向迎头顺序施工，每排内锚杆必须由中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装，应尽可能减少顶板空锚时间。严禁采用一次性将所有钻孔打好，再一次性安装锚杆的方法施工。第 32 条锚杆孔施工规定：1、顶板锚杆孔宜采用功率大、性能优越的锚杆钻机或 7655 改进型、7665 凿岩机钻孔，f7 的巷道顶板（拱顶部分）锚杆必须采用锚杆机施工，帮锚杆宜采用功率大、性能优越的帮锚杆机或风煤钻钻孔。2、钻孔前，应根据设计要求确定孔位，做好标记。3、锚杆间排距误差不超过50 4、锚杆角度误差不超过55、锚杆孔深度误差 050 6、施工锚杆孔所用的钻杆长度不得大于所用锚杆的长度。锚杆必须推到孔底，螺母外锚杆丝扣长度应在 1040 之间。安装撅顶道的顶部锚杆螺母丝扣外露宜在 3040，便于装撅顶道吊环。撅顶道吊环使用螺母厚度不得低于 25，安装时必须上满丝。螺母不得加封板，且螺母必须穿透吊环环状钢箍体满焊而成，确保焊接强度和质量。7、锚杆孔内的煤岩粉必须吹干净，不得有积水。8、由于煤帮锚杆孔含水或湿润对树脂锚杆的锚固效果有一定的影响，帮锚杆孔可采用干打外喷方式施工，但必须确保外喷降尘效果。第 33 条 安装锚杆规定：1、锚杆托板与螺母之间必须使用减摩垫圈。2、顶板及类围岩巷道巷帮锚杆支护必须采用快速安装工艺安装锚杆。3、螺母的拧紧必须采用锚杆钻机、7655 改进型凿岩机、风煤钻、气板机等机械设备进行，且必须对锚杆螺母进行二次紧固，以保证螺母扭矩符合规定要求。螺母扭矩按锚杆直径分，16，100 Nm扭矩150 Nm；18，120 Nm扭矩150 Nm；20，150 Nm扭矩200 Nm。其螺母扭矩大小、二次紧固时间应在作业规程、措施中明确规定。214、托盘应紧贴钢带、网或巷道围岩表面，锚杆托板处及周围 50 范围内的浮煤矸必须找掉、找平、找实。5、网规格、联网方式必须在规程措施中明确规定，采用压茬联接方式的压茬宽度应保持在 100200 范围内，并用铁丝双排扣连接，且将网拉紧压实，紧贴巷道围岩表面。有条件用锚杆托盘压网的必须采用锚杆托盘压网；采用不压茬联接方式的，其网与网之间必须通过自身连接或用铁丝单排扣连接形成整体。联网材料必须采用不低于 14#的双股铁丝联接，联接点间距不大于 200。第 34 条 小孔径预应力锚索施工应遵守的规定：1、必须采用锚索钻机或锚杆钻机钻孔。2、锚索孔深度误差-1000。3、锚索应垂直于顶板或巷道轮廓线布置，角度误差不超过5。4、锚索间排距误差不超过150。5、钢绞线必须推到孔底，尾部露出锁具不得小于 150，不得大于 250。距巷道底板小于 1.8 米时应加防护套。6、锚固外端至锁具的钢绞线自由段长度不小于 3m。7、锚索施工后，必须适时对锚索进行检查，发现预紧力不足应及时进行二次张拉。8、采用树脂锚固锚索的锚固位置不得选择在含水层中。9、锚索必须滞后迎头五分之四个排距布置，但距迎头最大距离不得超过 2 个锚索的排距。第 35 条 煤巷锚杆支护巷道局部掉顶、片帮时，宜优先采用锚杆进行支护，并采用“掉到那里，锚到那里”的支护方法，不得瞒顶、瞒帮。第 36 条 锚杆支护巷道遇断层，宜优先选用锚杆、锚索、锚注等支护形式进行支护，并适当加大支护密度，此种支护形式应顺延至断层带范围以外 5m 及以上。第 37 条 锚杆、锚索严禁在井下截取。因锚杆、锚索施工问题确需在现场截断的，必须制定专门措施。截断锚索应在锚索上挂牌管理，技术部门必须建立台帐。第 38 条 加强隐蔽工程管理，建立锚杆、锚索施工台帐，做到每一根锚杆、锚索都能找到施工人、时间、班次。第 39 条 出现不合格的锚杆、锚索必须及时补打。36第六章第六章锚杆支护质量检查、验收锚杆支护质量检查、验收第 40 条 锚杆、锚固剂、钢带、托盘、螺母、垫圈、网等材质、品种、规格、结构、强度等均应符合行业标准、规范、设计、作业规程的规定。供应部门必须提供合格的支护材料。锚杆、螺母、托板、钢绞线、锁具每批次的原材料和成品都必须进行抽样检查。第 41 条 锚杆、锚索抗拔力监测：1、班组验收人员应对照规程、措施的要求对每根锚杆、锚索的施工情况进行检查与验收。2、检查锚杆抗拔力应做拉拔试验。试验数量：巷道每掘进 3050m，或每 300 根（含300 根以下）抽样一组（不少于 3 根，其中顶 2 根、帮 1 根，下同）进行检查。同时，抽查一组锚索，每组不少于 2 根。3、锚杆、锚索锚固质量符合条件：被检查的 3 根锚杆都应符合要求。其中只要有 1 根不合格，再抽样一组（3 根），再不符合要求，由矿有关领导或部门组织调查分析不合格原因，并采取措施进行处理。被查锚索有一根不合格，就应分析原因，并采取措施进行处理。4、各矿每年应按锚杆类型、岩性至少进行一次锚杆破坏性抗拔力试验，每类型不少于 3根，锚杆的破坏性抗拔力不得低于杆体额定破断力。否则，要分析原因并采取相应措施。对锚索的破坏性抗拔力试验每年每类型按岩性不少于 2 根，出现低于额定破断力的现象，要分析原因并采取相应措施。5、检验锚杆抗拔力应遵守以下规定：（1）拉拔计必须定期校验，仪器误差不得大于 10%。（2）拉拔计必须固定牢固。（3）拉拔锚杆时，与锚杆轴向一致的方向严禁站人、行人。37（4）除对锚杆进行破坏性抗拔外，锚杆不得出现颈缩状况。第 42 条 抗拔试验后，必须及时拧紧螺母；如果锚杆失效必须及时补打锚杆。第 43 条 锚杆螺母与桁架螺母扭矩的检查：1、每小班必须对当班施工的锚杆与桁架的每 1 个螺母扭矩进行检查，检查必须使用扭力扳手。扭矩不合格的螺母，必须将其重新拧紧达到设计要求。2、巷道掘进，每 80100m 巷道或每旬对矿井所有煤巷锚杆支护巷道锚杆进行抽检，抽检由矿井安全、技术主管部门组织实施。抽检方法：用扭力扳手抽检一组（不少于 10 个螺母，其中顶板 6 个、帮 4 个，下同）螺母的扭矩情况，称一次抽检。一次抽检中若有 2 个不合格，必须拧紧；再抽检一组，称二次抽检（不少于 10 个螺母）。若一次抽检中有 3 个螺母扭矩不合格或二次抽检中有 2 个螺母扭矩不合格，必须由矿有关领导组织调查分析原因，并采取相应措施。抽检不合格的螺母必须拧紧，使其达到规定要求。3、对桁架及其拉杆螺母必须每旬检查一次，对松动的桁架必须重新张紧，对松动的螺母必须拧紧。第 44 条 煤巷锚杆支护巷道必须坚持日常巡查制度。第七章第七章锚杆支护质量监测锚杆支护质量监测第 45 条 由于锚杆支护巷道顶板活动状况具有隐蔽性，所以必须对围岩稳定状况进行监测，监测主要内容有巷道顶板离层和围岩移近量等。第 46 条 巷道顶板离层的监测1、煤巷锚杆支护巷道必须安装顶板离层指示仪，定期观测顶板稳定状况。离层指示仪安装地点、数量应在作业规程中明确规定。2、离层指示仪应安设在巷道中部。双基点离层指示仪的深基点应固定在锚杆上方较稳定的岩层内，浅基点固定在锚杆端部位置处。3、离层临界值因地质条件、采动影响、支护方式等因素不同而异。各矿应根据条件，经过试验研究分析后，确定不同条件下的离层临界值，并在规程措施中明确规定。4、发现顶板离层达到临界值时，应立即向矿调度室汇报，由矿有关领导召集有关人员分析顶板离层原因，并采取相应的安全技术措施。第 47 条 巷道围岩移近量的监测1、宜采用测枪、测杆或顶板动态仪等监测，定期观测巷道围岩稳定状况。2、当发现巷道围岩移近速度急剧增加或一直保持较大值时，由矿有关领导或部门召集有关人员调查分析原因，并采取相应的安全措施。第八章第八章煤巷锚杆支护质量控制体系煤巷锚杆支护质量控制体系煤巷锚杆支护质量控制体系见图 1煤巷锚杆支护工程质量38对参与施工人员的素质控制对 原 材料、构件和配件的质量控制对所有施工机械设备的质量控制对施工检验等过程的质量控制对文明生产环境的控制第 48 条 煤巷锚杆支护质量控制1、人员素质的控制：人是直接参与施工的组织者、指挥者和操作者。人是控制体系中的关键对象。而且对于锚杆支护这一隐蔽性较强的工作，尤其在使用人的问题上，应从政治素质、思想素质、业务素质和身体素质等多方面综合考虑、全面控制。加强锚杆支护技术研究、培训和交流，促进锚杆支护技术发展和新技术的普及应用，不断提高从业人员的技术素质。2、材料控制：材料控制包括原材料、成品、半成品、原配件等的控制，其主要内容包括严格检查验收，正确合理的使用，建立管理台帐，以及收、发、运、储等各个环节的管理等。此项工作由各单位企管科负责检查考核，按国家相应标准规定和集团公司相关规定执行。集团公司由经营管理部负责，对此项工作进行监督、检查，避免不合理的原材料使用到工程中。3、机械设备控制：机械设备控制包括施工机械设备、工具等控制。要根据不同工艺特点和技术要求，由集团公司生产技术部或矿生产技术部（调度室）负责选择先进、适宜的机械设备，由物资供应处采购、由使用单位负责管理保养。各单位应制定岗位责任制、操作规程、交接班制度、技术保养制度、机械设备检查制度等，确保机械设备处于最佳使用状态。4、方法控制：方法控制包括施工组织设计方案、工艺、技术措施、支护质量监测监控等控制。锚杆支护必须有设计，其设计及变更支护参数的措施必须经矿总工程师审批。施工过程控制由跟班区队长、班长、安全员（验收员）负责，各单位必须制定锚杆施工操作规程，岗位人员必须应知应会、熟练操作。5、环境控制：环境控制主要包括工程技术环境、劳动环境、工程地质环境、水文环境等。如发现环境变化异常，应及时向矿调度室汇报，并采取相应措施。实施锚杆支护的掘进工作面必须做到清头交窑、材料设备堆放有序，道路畅通。第九章第九章附附 则则第 49 条 本规范自 2005 年 1 月 1 日起执行。第 50 条 本规范解释权属神华集团有限公司附39名词解释名词解释1、树脂锚杆：用树脂药卷锚固对煤岩体起支护作用的一套构件的统称。2、杆体破断力：杆体能承受的极限拉力（kN）。3、杆体额定破断力：等于杆体材质的标准极限强度乘以杆体的截面积。（kN）4、破坏性抗拔力：拉拔锚杆时，锚杆或锚固剂所能承受的最大拉力（kN）。5、一般抗拔力：设计规定的锚杆或锚固体应能承受的拉力（kN）6、锚固力：锚杆对围岩所产生的约束力（kN）。7、端头锚固：锚杆锚固长度小于 700 或小于钻孔长度的三分之一。8、全长锚固：锚杆锚固长度大于钻孔长度的 90%。9、加长锚固：锚杆锚固长度介于端锚与全锚之间。10、桁架锚杆：采用拉杆连接两根倾斜锚杆、能在巷道水平和铅垂方向同时提供压应力的支护结构。11、顶板离层临界值：锚杆支护巷道正常情况下所容许的顶板离层和松动的最大值。