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1、严格执行掘进技术管理规范 提高现场安全管理水平,在巷道支护中，锚杆支护与传统的棚式支护相比，具有显著的技术、经济优越性。其主要表现在：锚杆支护可充分利用围岩的自承能力将载荷体变为承载体；一般棚式支护属于“被 动”支护，基本不具有初阻力，只是在围岩变形后，随着围岩变形的增加，支架支护阻力随之增加，而通常使用的锚杆支护属于“主动”支护，在锚杆安装以后，锚杆即对围岩提供轴向或横向的支护阻力，且随围岩变形支护阻力不断增加；与棚式支护相比，锚杆支护更有利于改善巷道,的维护状况，保持巷道围岩的长期稳定，在相同生产地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量通常要比棚式支护减少一半以上；锚杆支护还可以节约大量钢材，
2、减少支护材料的运输和装卸支架工作量，减轻工人的劳动强度和改善作业环境；由于锚杆支护巷道围岩稳定性好，巷道服务期间基本不需要维修，因而能够保持工作面上下顺槽和开切眼的畅通，为回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有利条件；锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。,一、基本情况,目前新汶矿业集团有限责任公司老区平均开采深度1020米以上，是全国最深的矿区之一。其中孙村1285米，良庄1060米，华丰1220米，协庄1215米，潘西1050米，翟镇矿915米，汶南矿1000米，泉沟矿690米，南冶矿880米，鄂庄矿710米，华源公司1040米。它集中
3、了采深大、地质构造复杂、矿井灾害性现象多重条件，使开采支护极为困难。超千米的巷道地应力一般为41.2MPa，巷道垂深每增加100米，地压增大2.5MPa，岩石硬度较好的砂岩顶强度为70MPa，一般岩石为30MPa-50MPa，煤层一般为12MPa。,锚杆支护应用从稳定岩层发展到了松软破碎岩层工程，从静压巷道发展到动压巷道，由全岩巷道发展到了采区煤巷。锚杆的种类也从木锚杆发展成现在各式各样的金属锚杆，锚杆支护形式由单一的锚杆支护发展到现在的锚网带及锚索等多种方式联合支护，岩巷采用了锚网喷二次支护形式、高强锚杆一次支护形式，推动了新汶矿区锚杆支护技术的发展，使目前锚杆支护率达到97.15，其中煤巷
4、96.7，岩巷98.3。但随着开采深度的增加，取得的研究成果对现场的指导作用仍存在局限性，特别是对深部支护缺乏指导性，出现前掘后修、巷道失修量增大等问题。,随着矿井开采条件的不断变化,新汶矿业集团公司每年都对掘进技术管理进行修订,不断适应现场的变化,根据锚杆支护技术的发展,采用先进的支护技术规范解决现场存在的问题。不断开发应用支护新技术、新设备、新材料，自2004年以来，与北京煤科院合作，研究应用了高强锚杆支护技术，取得了较好的支护效果，并在掘进技术管理规范中明确规定。有力地规范和促进了新汶矿区安全生产的发展。,二、新汶矿区深部巷道存在的问题,新汶矿区使用的锚杆绝大部分为20MnSi全螺纹右旋
5、等强锚杆，杆体直径以20、18mm为主，长度以1800mm、2000mm、2200mm、2500mm为主。其中20mm直径的锚杆破断力在156kN，这种全螺纹等强锚杆对顶板及煤帮的适应性强，特别是围岩破碎，出现局部凸凹不平时，可顺利实现贴帮贴顶。同时在巷修时，将锚杆截断后，仍可上托盘螺母护帮，而且锚杆的加工也比较方便。由于这些优点，使得全螺纹差强锚杆在新汶局得到大面积推广。但这种锚杆同时也存在严重的缺陷，主要表现在以下几点：,1) 右旋螺纹在使用锚杆机搅拌树脂药卷时容易造成“倒药”现象，致使锚固剂在孔内充填不密实，可能影响锚固效果，特别是在使用中速药卷，搅拌时间较长时。 2) 全螺纹等强锚杆的
6、螺距较大，虽然上螺母速度快，但锚杆的预紧力偏小。根据现场实测，扭矩为300Nm时，预紧力仅为10kN左右、预紧力偏低，极易导致对围岩的加固效果差，特别是强度低的层状复合顶板，致使岩层出现破碎现象，加大了支护难度。,3) 从巷道支护情况看，各矿均出现不同程度的锚杆被拉断或剪断的现象，说明锚杆强度偏低。 4) 从煤层巷道两帮煤体的变形情况看，除锚杆预紧力不够外，锚杆间煤体臌出现象普遍存在，说明护帮构件面积不够。 5) 等强锚杆螺母为铸造件，由于铸造精度不够，经常造成锚杆出现“退帽”现象；另外在炮掘施工巷道，由于放炮震动，普遍发生锚杆螺帽被震松的现象，严重影响支护效果。,6) 锚杆构件(托梁、托盘)
7、强度不够。在巷道变形量大的地段经常出现构件被剪断、拉穿现象，铸钢托盘局部出现破碎现象。 从以上几点可以看出，等强锚杆很难适应高应力、大变形的巷道支护需要，特别是岩层强度较低的复合顶条件下巷道支护的需要，单纯靠加密支护参数也难以解决。,三、掘进技术管理规范, 掘进技术管理1、 掘进技术管理责任制；2、 作业规程、补充措施； 3、巷道开门 ；4、临时支护 ；5、交岔点支护 ；6、巷道贯通、预透 ；,7、架棚支护； 8、砌碹支护 ；9、综掘 ；10、巷道工程质量管理 ；11、其它。,锚杆支护技术管理,1、总则 根据新汶矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下五种:金属全螺纹（20MnSi、
8、 KMG335）钢等强锚杆;金属管缝式锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）;金属水力膨胀式管子锚杆; 螺纹钢高强锚杆（KMG450、KMG500、KMG600），适用于埋深大于600米的巷道；玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）；经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。,锚杆的锚固方式,端 锚：树脂锚固段长度350mm。 加长锚：树脂锚固段长度700mm。全 锚：树脂锚固段长度锚深的80%； 水泥锚固段长度为锚深的100%。 煤层巷道顶板及深部全岩巷道大力推广全锚；一般情况下应采用加长锚；类煤巷顶板和深部全岩巷道严禁使用端锚。,螺纹钢等
9、强锚杆杆体结构,锚杆支护材料,无纵肋左旋螺纹钢高强锚杆,1、螺母 2、尼龙垫圈 3、球型垫圈 4、锚盘 5、杆体,高强锚杆支护构件图,锚杆支护材料中热轧矿用锚杆钢筋力学性能表,KMG 500型锚杆性能表,KMG 600型锚杆性能表,管缝式锚杆（带倒楔）：材质：Q235冷卷钢板。 壁厚：2.2-2.5mm。 杆体直径：33mm。 开缝宽度：10mm。初锚力：25KN/m。 长时锚固力：50-80KN。锚杆体的破断力：90KN。 水力膨胀式管子锚杆 ：材质：30#低碳钢。 壁厚：2mm。 初锚力：80KN。破断力：98KN。工作压力：20MPa。钻孔直径：30mm。 锚固剂：锚杆支护巷道只准使用树
10、脂锚固剂和用于全锚的水泥锚固剂。树脂锚固剂应符合煤炭行业标准MT146.1-2002；用于全锚的水泥锚固剂应符合煤炭行业标准MT219-2002。,托盘： 全螺纹等强锚杆托盘：材质：金属托盘采用屈服强度大于235MPa的钢材或球墨铸铁制作。M钢带托盘：应采用Q235A以上的钢材制作。尺寸：110mm，厚度不小于8mm，球形托盘规格尺寸不小于100mm；M钢带托盘外形尺寸与M钢带内尺寸相吻合，长度不小于120mm。托盘孔直径应比锚杆杆体直径大12mm。强度：不论采用何种材料和形式的托盘，其三点支撑抗压强度不得低于锚杆设计锚固力。选用球墨铸铁等脆性材料作托盘时，其极限载荷应为杆体载荷1.5倍以上。
11、顶板锚杆必须使用正规托盘，肩角和底角锚杆必须使用异型托盘。,锚杆附件必须与杆体强度相匹配，在螺母和球形垫之间增加尼龙垫圈，提高锚杆的预紧力，托盘采用厚度8mm的钢板加工。矿铸造大托盘，经有关部门检测，强度符合规定，可用于巷道顶帮。,W钢带,针对深部支护W及M钢带易引起撕裂现象，开发了适应深部支护的BHW-280-5.00型厚钢带，厚钢带的强度比普通钢带提高50以上，与高强锚杆配套使用，大大提高支护的整体性及围岩控制效果，避免了钢带撕裂、锚杆失效的问题。,W钢带：规格、性能表,M钢带：规格、性能表,托板 W钢托板： W钢带板材压制或截割，尺寸：400280mm。 水泥托板： 圆型，尺寸250-3
12、00mm，厚度60mm；其强度要求到达C30。菱镁土托板：圆型，尺寸250-300mm，厚度40mm。,网：金属菱形网：使用10#以上铁丝编织，网格尺寸不大于5050mm，适用于煤巷锚杆支护。金属经纬网：使用10#以上铁丝，或同直径冷拨铁丝编织，网格尺寸8080mm，网格均匀，适用于锚网喷或二次锚网喷支护巷道。钢筋网：使用4或6盘圆条，或冷拨钢筋编织，网格尺寸以100100mm为宜，网格均匀，适用于锚网喷或二次锚网喷支护巷道。塑料网：网格尺寸5050mm，适用于煤巷护帮。矿用钢塑复合网：采用改性塑性包覆高强度冷拔钢丝结构，适用于类和顶板较完整的类围岩的煤巷、半煤巷顶帮。,锚杆支护设计原则,所有
13、锚杆支护巷道必须编制正规的锚杆支护设计，积极慎重地采用新技术、新工艺和新材料，做到技术先进、经济合理、安全可靠。 锚杆支护设计程序一般为：初始设计实施设计矿压观测修改初始设计四个步骤。 初始设计：要根据巷道生产技术条件和地质条件、相似条件下矿压显现的规律和围岩变形特点，围岩的岩性、节理和层理的发育程度等，采用工程类比法、数值模拟法或理论计算法，提出巷道基本支护形式、确定主要支护参数，并根据有关规定进行校核，形成初始设计。,实施设计：根据初始设计编制掘进作业规程，严格按初始设计及作业规程进行施工。 矿压观测：在前期施工过程中要进行质量监测和矿压观测，验证支护参数的合理性、支护设计的正确性，并及时
14、反馈支护信息，为修改初始设计提供科学依据。 修改设计：根据反馈的支护信息，对初始设计进行修改。根据修改完善后的支护设计补充技术措施，保证施工安全和支护效果。,锚杆直径与孔径、锚固剂直径要匹配，锚杆直径与孔径之差应保持在612mm范围之内。采用锚杆支护时锚杆各构件强度与设计锚固力要匹配。采用锚杆支护时，优选左旋锚杆,在V类围岩巷道和埋深超过800米，服务年限超过5年的开拓准备巷道应使用高预应力螺纹钢锚杆。,2、煤巷锚杆支护,煤巷的围岩分类煤巷采用锚杆支护，必须对巷道围岩稳定性进行分类。煤巷的围岩稳定性分为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。各矿在进行煤巷锚杆支
15、护时，要按新汶矿区煤层巷道围岩分类结果及合理支护技术选择中分类结果采用类比法进行选择套用。,对以下情况应重新进行分类:对于围岩条件、开采深度、开采范围等与原分类巷道差异很大的煤层巷道；新采区各煤层采用煤巷锚杆支护巷道。,煤巷锚杆支护设计 煤巷锚杆支护质量监测和检查验收：煤巷锚杆支护质量监测 ；锚杆锚固力检测螺纹钢锚杆扭矩检测螺纹钢锚杆检测 锚杆安装质量检查 锚固剂安装位置监测巷道离层监测 检查验收有关规定,3、锚喷支护,锚喷支护适用范围： 锚喷支护适用于服务年限5年以下石灰岩、砂岩等坚硬完整岩层巷道。 锚网喷支护适用于服务年限5年以下稳定及较稳定岩层巷道。 锚喷二次支护（高强锚杆一次支护）适用
16、于服务年限5年以上，埋深600米以上的开拓、准备巷道支护。 喷锚梁喷、锚网喷支护适用于处于松软、破碎带或应力集中区的二次锚网喷巷道支护。,锚喷支护主要参数选择 锚杆设计锚固力：服务年限5年以下一般巷道，设计锚固力不低于70KN；服务年限5年以下主要巷道，设计锚固力不低于100KN； 服务年限5年以上主要巷道，设计锚固力不低于130KN。 锚杆长度不低于1.6m。喷锚喷、锚网喷支护巷道要实行加长锚或全锚。,喷射混凝土强度：服务年限5年以上的锚喷巷道，喷射混凝土强度应为C18以上；服务年限5年以下的应为C13以上。特殊地点的锚喷巷道，喷射混凝土强度必须在C18以上。（利用自然陶粒专利技术喷射混凝土强度不小于此规定）。 喷射混凝土厚度。服务年限5年以上的主要巷道，喷砼厚度一般不大于150毫米，5年以下的不大于120毫米，一般巷道不大于100毫米。,
