1311軌道順槽掘進(jìn)工作面規(guī)程3

山東能源臨礦集團(tuán)黃澤煤電公司

彭莊煤礦

掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程

編號(hào):掘2021-2-10號(hào)

掘進(jìn)工作面名稱：1311軌道順槽

施工單位：綜掘工區(qū)

技術(shù)負(fù)責(zé)人:

區(qū)隊(duì)長(zhǎng)：

批準(zhǔn)人：

編制日期：2021年2月10H

批準(zhǔn)日期：2021年3月日

審批意見

單位簽名單位簽名

技術(shù)科地測(cè)科

機(jī)電科通防科

調(diào)度室安監(jiān)處

防沖辦通防副總

防沖副總機(jī)電副總

防治水副總生產(chǎn)副總

總工程師機(jī)電礦長(zhǎng)

生產(chǎn)礦長(zhǎng)安全總監(jiān)

會(huì)審時(shí)間:年月日

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目錄

第一章概況.....................................................1

第一節(jié)概述..............................................................1

第二節(jié)編寫依據(jù)............................................................1

第二章地面相對(duì)位置及水文地質(zhì)情況................................2

第一節(jié)地面相對(duì)位置及鄰近采區(qū)開采情況......................................2

第二節(jié)煤（巖）層賦存特征..................................................2

第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造............................................................3

第四節(jié)水文地質(zhì)............................................................4

第三章巷道布置及支護(hù)說(shuō)明........................................6

第一節(jié)巷道布置............................................................6

第二節(jié)礦壓觀測(cè)............................................................6

第三節(jié)支護(hù)設(shè)計(jì)............................................................7

第四節(jié)支護(hù)工藝...........................................................14

第四章施工工藝..................................................18

第一節(jié)施工方法...........................................................18

第三節(jié)裝載與運(yùn)輸.........................................................19

第四節(jié)管路、電纜及單軌吊軌道敷設(shè).........................................19

第五節(jié)設(shè)備及工具配備.....................................................24

第五章生產(chǎn)系統(tǒng)..................................................25

第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)...........................................................25

第二節(jié)壓風(fēng)系統(tǒng)、供水防塵（防火）.........................................27

第三節(jié)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)...................................................29

第四節(jié)供電系統(tǒng)...........................................................31

第五節(jié)排水系統(tǒng)...........................................................32

第六節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)...........................................................33

第七節(jié)照明和信號(hào).........................................................33

第八節(jié)通訊、人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及語(yǔ)音廣播...................................33

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第六章勞動(dòng)組織及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)...............................35

第一節(jié)勞動(dòng)組織...........................................................35

第二節(jié)循環(huán)作業(yè)...........................................................35

第三節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)...................................................36

第七章通用性安全措施.............................................37

第一節(jié)施工管理...........................................................37

第二節(jié)“一通三防”管理...................................................37

第三節(jié)頂板管理...........................................................43

第四節(jié)沖擊地壓防治管理...................................................44

第五節(jié)機(jī)電管理...........................................................55

第六節(jié)運(yùn)輸管理...........................................................60

第七節(jié)掘進(jìn)機(jī)管理.........................................................71

第八節(jié)膠帶輸送機(jī).........................................................79

第九節(jié)煤質(zhì)管理...........................................................83

第十節(jié)其他.............................................................85

第八章針對(duì)性安全措施...........................................96

第一節(jié)巷道開門、貫通.....................................................96

第二節(jié)專項(xiàng)頂板管理.......................................................96

第三節(jié)防治水管理.........................................................97

第四節(jié)職業(yè)衛(wèi)生...........................................................97

第九章災(zāi)害預(yù)防及避災(zāi)路線.......................................100

第一節(jié)水災(zāi)預(yù)防..........................................................100

第二節(jié)火災(zāi)預(yù)防..........................................................100

第三節(jié)瓦斯、煤塵災(zāi)害預(yù)防................................................101

第四節(jié)避災(zāi)線路..........................................................102

第十章其它.....................................................103

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第一章概況

第一節(jié)概述

一、巷道名稱

1311軌道順槽。

二、巷道用途

形成1311工作面生產(chǎn)系統(tǒng)；服務(wù)礦井1311工作面通風(fēng)、行人、

設(shè)備運(yùn)輸、管線敷設(shè)等。

三、巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及服務(wù)年限

巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：437.7m（平距），服務(wù)年限：3年。

四、預(yù)計(jì)開竣工時(shí)間：

2021年3月份開工，預(yù)計(jì)2021年6月份竣工。

第二節(jié)編寫依據(jù)

一、設(shè)計(jì)、地質(zhì)說(shuō)明書及批準(zhǔn)時(shí)間

《彭莊煤礦一采區(qū)設(shè)計(jì)》《1311工作面設(shè)計(jì)》《1311軌道順槽

掘進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書》《1311工作面（掘進(jìn)）沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及防沖設(shè)

計(jì)》《1311工作面設(shè)計(jì)前安全風(fēng)險(xiǎn)專項(xiàng)辨識(shí)評(píng)估報(bào)告》

二、礦壓觀測(cè)資料

巷道主要沿3下煤層頂板掘進(jìn)。根據(jù)鄰近掘進(jìn)工作面的礦壓觀測(cè),

3下煤偽頂不發(fā)育，直接頂為中等穩(wěn)定的二類頂板，老頂為明顯來(lái)壓

的三級(jí)頂板，礦壓顯現(xiàn)不明顯，整體性較好。主要應(yīng)力表現(xiàn)為大地靜

力場(chǎng)型，屬簡(jiǎn)單型。

三、其它技術(shù)規(guī)定

《煤礦安全規(guī)程》《煤礦安全技術(shù)操作規(guī)程》《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)

準(zhǔn)化管理體系基本要求及評(píng)分辦法》《煤礦防治水細(xì)則》《防治煤礦

沖擊地壓細(xì)則》、《山東省煤礦沖擊地壓防治辦法》《臨礦集團(tuán)礦井

風(fēng)量計(jì)算實(shí)施細(xì)則》《巷道支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》

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第二章地面相對(duì)位置及水文地質(zhì)情況

第一節(jié)地面相對(duì)位置及鄰近采區(qū)開采情況

表2-1井上下對(duì)照關(guān)系情況表

巖（煤）名稱3下煤層水平名稱-420m水平采區(qū)名稱一采區(qū)

工

1311軌道地面標(biāo)高巷道標(biāo)高-694.1~

作巷道名稱+39.71?+39.95

順槽（D1）（m）-709.1

面

該掘進(jìn)工作面位于劉官屯村西側(cè)264?310m范圍內(nèi)，地表為農(nóng)田、楊

概地面相對(duì)位置

樹林、排水干渠縱橫交錯(cuò)。

況

井下位置及四該掘進(jìn)工作面東距一采區(qū)邊界43.4?252.5m,西距1309下順槽10.1m,

鄰采掘情況南距五中車場(chǎng)43.3m,北無(wú)采掘工程，下伏6煤層尚未開采。

第二節(jié)煤（巖）層賦存特征

一、煤層特征情況

表1-2煤層特征情況表

指標(biāo)參數(shù)備注

煤層厚度（最小?最大/平均）/（m）2.2~3.4,平均2.93

煤層傾角（最小?最大/平均）/2~7,平均4

煤層硬度f(wàn)0.87

煤層層理不發(fā)育

煤層節(jié)理不發(fā)育

煤塵爆炸是否具有爆炸性煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)36.35%

煤層自燃傾向性及自然發(fā)火期/（d）自燃，最短自然發(fā)火期80天。

瓦斯絕對(duì)涌出量/（m3/min）0.06

二氧化碳絕對(duì)涌出量/（m3/min）0.23

平均2.25℃/100m,屬地溫正常區(qū)，

地溫梯度

位于一級(jí)高溫區(qū)內(nèi)。

2

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二、煤層頂?shù)装迩闆r

表2-3煤層頂?shù)装迩闆r表

頂?shù)装迩闆r巖石名稱厚度(m)巖性特征

灰?綠灰色，石英為主，巖屑、長(zhǎng)石次之，含

少量暗色礦物，白云母碎片，分選中等、次棱

4.25?9.29

中砂巖角狀，泥質(zhì)空隙膠結(jié)，斜層理，裂隙稍發(fā)育，

老頂5.7

被方解石充填。上部含少量深灰色粉砂巖包裹

煤體，局部見大量鏡煤條帶。f>5.5。

層0.72?5.8深灰色，參差狀斷口。含較多植物葉化石。下

直接頂粉砂巖

頂1.83部見亮煤條帶。f>5.5。

底黑色，煤芯呈圓柱狀、塊狀，油脂光澤，貝殼

板2.2?3.4狀斷口及棱角狀斷口，以亮煤為主，含少量鏡

3下煤2.93煤、暗煤，屬半亮型。條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)，

情

內(nèi)生裂隙發(fā)育。夾葉為炭質(zhì)泥巖。f=0.87o

況

0?071深灰色，平坦?fàn)顢嗫?，有滑感，含較多植物根

直接底炭質(zhì)泥巖

0.47化石。摩擦鏡面發(fā)育。f=2.5o

以灰色中厚層狀細(xì)砂巖為主，夾深灰色薄層

1.60?12.43狀、條帶狀粉砂巖，水平紋理及緩波狀層理，

老底粉砂巖

10.68上部渾濁狀層理，裂隙稍發(fā)育，被方解石充填，

含少量植物碎片化石。f>5.5。

第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造

該工作面掘進(jìn)范圍內(nèi)煤層總體為一單斜構(gòu)造，走向350°?32。，傾向

80°?122°,傾角2°?7°,平均4°。根據(jù)一采回風(fēng)巷、1309下順槽實(shí)際揭

露及三維物探資料分析，預(yù)計(jì)該工作面掘進(jìn)期間將揭露3條正斷層，受斷層影

響，局部巖層裂隙發(fā)育，頂板破碎，施工期間應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度和頂板管理。

預(yù)計(jì)揭露影響

序號(hào)斷層名稱走向(°)傾向(°)傾角(°)性質(zhì)落差(m)

地點(diǎn)落差(m)程度

質(zhì)1

fl309-0194460正1.51.5小

構(gòu)

造

2fl309-0294465正0.70.7小

情

況

3fl309-039818860正0.70.7小

3

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第四節(jié)水文地質(zhì)

一、水文地質(zhì)情況

影響掘進(jìn)的主要充水因素有3下煤頂?shù)装迳皫r，三灰水和老空水。

1.頂、底板砂巖水：該巷道沿3下煤層掘進(jìn)，直接頂巖性為粉砂巖，頂板

砂巖厚度0.72?5.8m,平均1.83m；老底巖性為細(xì)砂巖，老底砂巖厚1.60-

12.43m,平均10.68m,富水性不均一，為弱含水層。

根據(jù)一采回風(fēng)巷、1309下順槽實(shí)際揭露及三維物探資料分析，3下煤頂板砂

巖水正常涌水量為4m7h,最大涌水量為8m7h,3下煤底板砂巖水正常涌水量為

2m7h,最大涌水量為4m7h；預(yù)計(jì)1311軌道順槽3下煤頂板砂巖水正常涌水量為

4m7h,最大涌水量為8m7h,底板砂巖水正常涌水量為2m3/h,最大涌水量為4m力1。

2.老空水：1311軌道順槽與1309下順槽隔有10.1m煤柱，根據(jù)1309下順

槽素描和實(shí)際觀測(cè)，1309采空區(qū)有2處積水，其中一處位于1309下順槽F16、

T37導(dǎo)線點(diǎn)之間的巷道低洼點(diǎn)處，該低洼點(diǎn)積水面標(biāo)高為-705.2m,積水下限為

-707.4m,積水面積370面,積水量475m:老空動(dòng)水量17nf/h。另一處為1309

下順槽F20導(dǎo)線點(diǎn)以里的采空區(qū)，積水面標(biāo)高為-682m,積水下限為-848m,積

水面積35.34萬(wàn)疔，積水量33.81萬(wàn)m"根據(jù)1311軌道順槽設(shè)計(jì)位置，需提前

對(duì)1309下順槽低洼點(diǎn)積水進(jìn)行限壓（0.OIMPa）循環(huán)探放水，對(duì)1309下順槽F20

導(dǎo)線點(diǎn)以里、-686m標(biāo)高以上的老空水進(jìn)行限壓疏放，預(yù)計(jì)疏放水量1.41萬(wàn)/。

3.三灰水：該區(qū)域三灰?guī)r溶裂隙較發(fā)育，三灰厚5.70m?6.45m,平均為

6.20m,上距3下煤底板54.79?55.85m,平均55.32m,根據(jù)臨近的X-6水文鉆

孔抽水試驗(yàn)資料，三灰單位涌水量為0.0253L/s?m,富水性弱。

經(jīng)計(jì)算1311軌道順槽掘進(jìn)工作面掘進(jìn)時(shí)安全隔水層厚度為6.21m,小于巷

道實(shí)際隔水層厚度55.32m。因此，在正常塊段掘進(jìn)施工期間，該掘進(jìn)工作面不

受三灰水威脅。

4.奧灰水：該區(qū)域奧灰?guī)r溶裂隙較發(fā)育，上距3下煤底板192.6m。根據(jù)X-5

水文鉆孔抽水試驗(yàn)資料，奧灰單位涌水量為0.8715L/s?m,富水性中等。

經(jīng)計(jì)算1311軌道順槽掘進(jìn)工作面掘進(jìn)時(shí)安全隔水層厚度為32.71m,小于巷

道實(shí)際隔水層厚度192.6m。因此，在正常掘進(jìn)施工期間，該掘進(jìn)工作面不受奧

灰水威脅。

二、涌水量預(yù)計(jì)

Q正常二Q項(xiàng)（正常）+Q底（正常）+Q生產(chǎn)用水+Q老空動(dòng)水+Q放水=4+2+2+17+30=55m'/h

Q最大=Q頂（最大）+Q底（最大）+Q生產(chǎn)用水+Q老空動(dòng)水+Q放水=8+4+2+17+30=61m'/h

4

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式中：QMLW——頂板砂巖水正常涌水量，取4m7h

Q底(正常)——底板砂巖水正常涌水量，取2nr7h

3

Q生產(chǎn)用水一—取2m/h

3

Q老空動(dòng)水一一取17m/h

Q放水——限壓疏放老空水量，取30m3/h

3

Q項(xiàng)(最大)------頂板砂巖水最大涌水量，取8m/h

Q底(最大)一—底板砂巖水最大涌水量，取4m3/h

經(jīng)計(jì)算13n軌道順槽掘進(jìn)工作面掘進(jìn)期間，正常涌水量為55m3/h,最大

涌水量為61m7ho

三、防治水措施

1.在巷道施工過程中要堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采”

的原則，同時(shí)加強(qiáng)水情觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室、地測(cè)防治水科，

經(jīng)分析無(wú)水害威脅后，方可掘進(jìn)。

2.13H軌道順槽掘進(jìn)期間，控制好迎頭位置，掘進(jìn)至探水線時(shí)，停止掘進(jìn)，

根據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》第八十二條規(guī)定，編制專項(xiàng)限壓循環(huán)放水措施，對(duì)1309

下順槽低洼點(diǎn)積水和1309里段老空水進(jìn)行限壓疏放，放水期間，采取防止有毒

有害氣體逸出的措施，消除水害隱患后，方可循環(huán)掘進(jìn)。

3.巷道掘進(jìn)期間，根據(jù)預(yù)計(jì)涌水量，及時(shí)配備排水泵和備用水泵、排水管

路、雙開關(guān)、雙電源，及時(shí)開挖水溝，并確保排水供電系統(tǒng)完好。

4.掘進(jìn)期間，斷層附近加強(qiáng)水情觀測(cè)，采取相應(yīng)的措施，防止水害的發(fā)生。

四、排水路線

掘進(jìn)迎頭一1311軌道順槽一一采進(jìn)風(fēng)巷一五中車場(chǎng)一東翼軌道下山一720

水倉(cāng)f-420水倉(cāng)一副井一地面

圖2-1：1311軌道順槽平面位置圖(1:1000)

圖2-2：1311軌道順槽地層綜合柱狀圖(1:200)

圖2-3：13U軌道順槽煤層預(yù)想剖面圖(1:1000)

5

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第三章巷道布置及支護(hù)說(shuō)明

第一節(jié)巷道布置

1311軌道順槽開門位置(門口中)位于一采進(jìn)風(fēng)巷F14導(dǎo)線點(diǎn)前8.6m(平

距)處，方位角51°09’12"沿煤層頂板施工14.1m后，調(diào)向按方位角6°0,

0"掘進(jìn)378.5m至設(shè)計(jì)位置，巷高不得低于3.8m。

表3-1巷道斷面形狀及規(guī)格表

寬度(m)高度(m)面積(m1)斷面形狀支護(hù)方式

斷面名稱

B荒寬B凈寬H中荒高H中凈高S存

5.45.23.93.821.0619.76梯形錨網(wǎng)索

第二節(jié)礦壓觀測(cè)

一、頂板離層儀監(jiān)測(cè)

1.頂板離層儀的安設(shè)

(1)打眼，采用錨桿鉆機(jī)豎直方向打眼。

(2)先安裝深基點(diǎn)錨頭，深基點(diǎn)末端位于錨索末端1m以上穩(wěn)定巖層中，

且深度不小于巷道跨度的1.5倍。送入時(shí)拉緊測(cè)繩，初始讀數(shù)一般設(shè)置為51nm?

10mm。

(3)然后將淺部錨頭送入至安裝位置，淺基點(diǎn)末端位于錨桿末端位置，安

裝時(shí)將測(cè)繩拉緊，初始讀數(shù)一般設(shè)置為5mm?10mm。

(4)正常施工段每隔50m在巷道中間沿掘進(jìn)方向安設(shè)一組頂板離層儀，距

離頂板30-50mm。出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中區(qū)、巷道交岔點(diǎn)時(shí)另增設(shè)一組。

2.頂板離層儀的監(jiān)測(cè)

(1)每天必須對(duì)距掘進(jìn)工作面100m以內(nèi)的頂板離層儀測(cè)讀和記錄，距離

掘進(jìn)工作面100m以外時(shí)，每7天測(cè)讀和記錄1次。

(2)工區(qū)設(shè)專人按規(guī)定時(shí)間對(duì)頂板離層情況進(jìn)行觀測(cè)，并填寫記錄牌板和

記錄本，記錄本中的內(nèi)容應(yīng)包括觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)周期、觀測(cè)人、巷道名稱、原

始讀數(shù)、深基點(diǎn)讀數(shù)、淺基點(diǎn)讀數(shù)、下沉量。

6

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(3)觀測(cè)過程中如出現(xiàn)讀數(shù)范圍內(nèi)累計(jì)下沉100mm；日下沉量超過40mm/

日時(shí)，及時(shí)分析原因并采取針對(duì)性加強(qiáng)支護(hù)措施。讀數(shù)范圍內(nèi)累計(jì)下沉200mm

時(shí)，及時(shí)補(bǔ)打錨索支護(hù)。

1.觀測(cè)內(nèi)容

采用十字布點(diǎn)法安設(shè)測(cè)站一組，每組兩個(gè)測(cè)點(diǎn)，間距2m,測(cè)量頂?shù)装逡平?/p>

量和兩幫移近量。

2.觀測(cè)點(diǎn)、測(cè)站布置要求及形式

(1)頂?shù)装逵^測(cè)點(diǎn)為巷道頂板從左側(cè)(面向掘進(jìn)方向)數(shù)第三根錨桿端頭

至巷道底板(鉛錘)；兩幫觀測(cè)點(diǎn)布置在巷道兩幫中部的錨桿上。觀測(cè)點(diǎn)錨桿

端頭用紅色噴漆做好標(biāo)記，并掛牌管理。

(2)在巷道開門口以里30m范圍內(nèi)布置第一個(gè)測(cè)站，之后每隔100m布置

一個(gè)測(cè)站。

(3)巷道交叉點(diǎn)增加測(cè)站，只觀測(cè)頂?shù)装逡平?。觀測(cè)點(diǎn)位于巷道交叉點(diǎn)。

(4)斷層及圍巖破碎帶、頂板淋水區(qū)等特殊條件下，增加觀測(cè)站。

3.測(cè)站觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理

(1)觀測(cè)周期：每七天一次。

(2)工區(qū)設(shè)專人按規(guī)定時(shí)間對(duì)測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)，并填寫現(xiàn)場(chǎng)記錄牌板和記錄

本，收集、整理、保存觀測(cè)數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)以下異常，則須立刻匯報(bào)礦生產(chǎn)技術(shù)

科：①觀測(cè)點(diǎn)累計(jì)移近量超過200mm；②周移近量超過100mm。

(3)工區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人每月對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將觀測(cè)記錄、分析報(bào)告

上報(bào)生產(chǎn)技術(shù)科。

第三節(jié)支護(hù)設(shè)計(jì)

一、確定巷道支護(hù)形式

根據(jù)巷道現(xiàn)場(chǎng)條件及以往施工經(jīng)驗(yàn)，確定本巷道在施工中采用前探梁作為

臨時(shí)支護(hù)，錨網(wǎng)索支護(hù)為永久支護(hù)。

二、支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

(一)錨固力計(jì)算

目前井下錨桿、錨索使用情況

1.高強(qiáng)錨桿規(guī)格:MSGLW-500/20X2400

2.全螺紋等強(qiáng)錨桿規(guī)格：MSGLD-335/20X2200

3.錨索規(guī)格：SKP21.6-1X7/1770

(二)錨桿設(shè)計(jì)錨固力取值標(biāo)準(zhǔn)

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錨桿屈服力按下式計(jì)算：

1.高強(qiáng)錨桿屈服力計(jì)算公式：

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Qffi=RsXJIr/1000=500X10X3.14X0.01X0.01/1000=157kN

式中：Q高一錨桿屈服力，kN；R高一錨桿屈服強(qiáng)度，Pa；r—錨桿半徑，m；

2.全螺紋等強(qiáng)錨桿屈服力計(jì)算公式：

Qs=R等X兀1=335X3.14X0.01X0.01=105kN

式中：Q等一錨桿屈服力，kN；R等一錨桿屈服強(qiáng)度，Pa；l錨桿半徑，m；

根據(jù)上式計(jì)算，高強(qiáng)錨桿和全螺紋等強(qiáng)錨桿屈服力分別取157kN和105kN。

按照《煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB/T35056-2018）錨桿設(shè)計(jì)錨固力按錨

桿屈服力的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行取值，故高強(qiáng)錨桿和全螺紋等強(qiáng)錨桿設(shè)計(jì)錨固力分別取

157kN和105kNo根據(jù)煤安監(jiān)行管[2020]16號(hào)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于印發(fā)《煤

礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理體系考核定級(jí)辦法（試行）》和《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管

理體系基本要求及評(píng)分方法（試行）》的通知附件2規(guī)定，預(yù)應(yīng)力、拉拔力不小

于設(shè)計(jì)值的90%,現(xiàn)場(chǎng)高強(qiáng)錨桿和全螺紋等強(qiáng)錨桿錨固力檢測(cè)設(shè)計(jì)值分別取

150kN、lOOkNo

（三）現(xiàn)場(chǎng)錨固劑錨固力理論驗(yàn)算

最大錨固力極限取值于巖石在三向阻力下的抗剪強(qiáng)度、錨固劑與圍巖粘結(jié)

力、錨固劑與桿體（鋼絞線）粘結(jié)力、錨固劑本身的抗剪力中的最小值，根據(jù)

MT146.1-2011《樹脂錨固劑》及《煤巷錨桿支護(hù)理論與成套技術(shù)》（康紅普等

編寫）中要求參數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，錨固劑本身抗壓強(qiáng)度不低于60Mpa,與金屬桿體

粘結(jié)強(qiáng)度不低于12Mpa,抗剪強(qiáng)度不低于35Mpa,抗拉強(qiáng)度不低于11.5Mpa,而

錨固劑與巖石粘結(jié)強(qiáng)度多在6Mpa以下，相比而言錨固劑與巖石的粘結(jié)強(qiáng)度要低

很多，所以以錨固劑與巖石的粘結(jié)強(qiáng)度（力）作為錨固力設(shè)計(jì)選值。

表3-1礦用樹脂藥卷主要技術(shù)參數(shù)匯總表

性能指標(biāo)性能指標(biāo)

拉壓強(qiáng)度260MPa振動(dòng)疲勞>800萬(wàn)次

剪切強(qiáng)度235MPa泊松比20.3

容量1.9~1.2g/cm3貯存期W3個(gè)月

彈性模量>1.6X104MPa適應(yīng)環(huán)境溫度一30?+60°C

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對(duì)圍巖（煤?砂巖）粘結(jié)強(qiáng)度1.6-3.OMPa對(duì)混凝土粘結(jié)強(qiáng)度>7MPa

對(duì)螺紋鋼粘結(jié)強(qiáng)度212MPa

井下實(shí)際錨桿錨固力按下式進(jìn)行計(jì)算:

Q=4?md?r

式中：Q—錨固力，kN；

，一現(xiàn)場(chǎng)使用錨桿（索）的錨固長(zhǎng)度，m；

d—錨桿孔直徑，取0.03m；

r一粘結(jié)強(qiáng)度，煤、巖各取1.6Mpa、3.0Mpao

其中：/=景詈=148141

式中：Dr一樹脂錨固劑直徑，23mm；

ck—錨桿（索）直徑，20mm；

d—測(cè)量錨桿孔直徑，30mm；

L「一現(xiàn)場(chǎng)孔內(nèi)樹脂錨固劑使用長(zhǎng)度，1400mm。

經(jīng)計(jì)算：圍巖為煤時(shí)

Q煤=L?n?d?r=l.481X3.14X0.02X1.6X1071000=148.8kN

圍巖為巖時(shí)

Q：s=L?n?d?r=l.481X3.14X0.02X3,OX1071000=279.OkN

由于QQQ等，QQQ高，因此錨固劑取用符合要求。

（四）錨桿預(yù)緊力

根據(jù)《煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合支護(hù)材料研究所對(duì)我礦井

下工作面實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)扭矩轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)最終確定，高強(qiáng)錨桿和全螺紋錨桿預(yù)緊力分別

取值350N?m和300N-m0

（五）支護(hù)參數(shù)計(jì)算

原理：支護(hù)參數(shù)確定原則是使錨桿約束作用合理分布，從而在保證支護(hù)效

果的前提下，為提高成巷速度創(chuàng)造條件，為此需考慮圍巖的完成性、錨桿作用

等。

1.計(jì)算錨桿參數(shù)：

（1）錨桿長(zhǎng)度計(jì)算：

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L=L3+Lr+L2，

L3=KHi

式中：Li—錨桿長(zhǎng)度，m；

L3—冒落高度，m；

H—理論冒落高度，m；

K—安全系數(shù)，一般取K=2；

L「一錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，一般按經(jīng)驗(yàn)取0.8m；

L2，一錨桿在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取0.1m；

其中:Hi=B/2f=5.4/(2X5.5)=0.5(m)

式中：B-巷道開掘?qū)挾?，?.4m；

f—巖石堅(jiān)固性系數(shù)，取5.5；

則LF2X0.5+0.8+0.1=1.9(m)

(2)錨桿間距、排距計(jì)算

ai=JQ/KL3Y

式中：a,—錨桿間排距，m；

Q一錨桿設(shè)計(jì)錨固力，頂150kN/根,幫100kN/根；

L3一冒落高度，取1.0m；

Y一被懸吊泥、砂巖的重力密度，根據(jù)《彭莊煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》取

25.48kN/m3；

K—安全系數(shù)，一般取K=2；

a,=J150/(2.0x25.48x1.0)=

a1幫=J100/(2.0x25.48x0.8)=1.6(m)

(3)錨桿直徑計(jì)算：

錨桿桿體直徑(d)計(jì)算

根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則計(jì)算錨桿直徑，貝U：

D?=1.13X(Q/o1)U2=l.13X(150kN/500MPa)1/2=19.6(mm)

D幫=1.13X(Q/aJ1/2=1.13X(100kN/335MPa)1/2=19.5(mm)

式中：Q—錨桿設(shè)計(jì)錨固力，頂板取150kN,幫部取lOOkN；

。1一桿體抗拉強(qiáng)度，頂板取500MPa,幫部取335MPa；

經(jīng)計(jì)算，所選錨桿直徑滿足計(jì)算要求。

2.計(jì)算錨索參數(shù)：

(1)上覆巖層總體載荷:

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Q>YBDH

式中：Y—被懸吊巖體的重力密度，取25.48kN/m3；

B一巷道開掘?qū)挾?，?.4m；

D—錨索排距，取2m；

H一冒落拱高度。

其中：理論冒落高度乩=B/2fo

當(dāng)頂板為比較堅(jiān)硬的砂巖時(shí)，f取5.5,經(jīng)計(jì)算H=2H產(chǎn)1.0；

當(dāng)頂板為泥巖時(shí)，￡取3.5,經(jīng)計(jì)算H=2Hi=1.54。

①當(dāng)f取5.5時(shí)

0=25.48X5.4X2X1.0=275.18kN

②當(dāng)￡取3.5時(shí)

Q=25.48X5.4X2X1.54=423.78kN

(2)錨索數(shù)量和載荷計(jì)算

經(jīng)試驗(yàn)，621.6111111錨索破斷力為5041^,錨索需要根數(shù)為：

n>KQ/Q)

式中：n—錨索數(shù)量；

k—安全系數(shù),取4；

Qi—每根錨索極限承載力，取504kN。

①當(dāng)Q=275.18kN時(shí)

n=KQ/Qi=4X275.18/504=2.18

每根錨索可承受的載荷為：

Q'=Q/n=275.18/3=91.73kNo

因此，取n=3根，每2m布置3根錨索，采用“二一二”布置。

②當(dāng)Q=423.78kN時(shí)

n=KQ/Q尸4X423.78/504=3.36

每根錨索可承受的載荷為：

Q'=Q/n=423.78/4=105.94kNo

因此，取n=4根，每2m布置4根錨索，可采用“二二二”或“一三一”布

置。

⑶錨索長(zhǎng)度計(jì)算

L—L3+L-+La，+L3，

LrNKfd/4f2=4XI.77X21.6/4X15=2.5

ii

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式中：L—錨索總長(zhǎng)度，叫

L3一冒落高度，m；

K—安全系數(shù)，取K=4；

&一錨索直徑,取21.6mm；

3—錨索抗拉強(qiáng)度，取1.77kN/mm2；

f2—錨索與錨固劑的粘結(jié)強(qiáng)度，15N/mm2；

L,-錨索錨入穩(wěn)定巖層的深度；

L2，一錨索在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取0.2m；

L3'—托板及錨具的厚度，0.16

L3=l時(shí)，L=l+2.5+0.2+0.16=3.86m

L3=l.54時(shí)，L=l.54+1.3+0.2+0.16=3.2m

錨索選型為6m,由此可見錨索長(zhǎng)度選擇合理。

（六）工程類比法確定錨桿支護(hù)參數(shù)

通過以上計(jì)算和充分考慮礦壓等因素，需加大支護(hù)強(qiáng)度：

巷道頂板采用中20X2400mm無(wú)縱筋螺紋鋼樹脂錨桿，每排支護(hù)7根錨桿并

在錨桿盤與錨桿帽之間安裝讓壓管，讓壓管安裝順序從錨桿端部依次是螺母、

塑料墊、鐵墊片、讓壓管、錨桿盤。錨桿間排距為850義1000mm,錨桿托盤為正

方形，規(guī)格為：長(zhǎng)X寬X厚=150X150X10mm；巷道幫部采用中20X2200mm普通

螺紋鋼錨桿，每排支護(hù)4根錨桿，錨桿間排距為1000X1000mm,肩窩錨桿距離

頂板不得大于300廊，若頂板傾角較大時(shí)，下幫頂板向下第三、四根錨桿，上幫

頂板向下第四、五根錨桿間距可根據(jù)巷道高度調(diào)整，但不得大于1000mm,不得

小于500mm,確保底角錨桿距離底板不大于500nlm。錨桿托盤為正方形，規(guī)格為：

長(zhǎng)X寬義厚=150*150義10mm。頂板及幫部每根錨桿均采用2塊MSK2370型樹脂

錨固劑；頂板及兩幫錨桿安裝完畢后，采用14#鐵絲在外露的錨桿頭上纏繞兩圈，

然后將鐵絲兩端固定在錨網(wǎng)上。

錨網(wǎng)：頂板及兩幫均采用單層經(jīng)緯網(wǎng)支護(hù)，經(jīng)緯網(wǎng)規(guī)格為2000XI100mm,

網(wǎng)格為100X100mm,相鄰兩片網(wǎng)之間采用對(duì)接直連，反彎180°與原網(wǎng)筋閉合,

扣接不完整處用14#雙股鐵絲輔助綁扎，綁扎點(diǎn)間距200±50mm,每個(gè)綁扎點(diǎn)擰

2?3圈連接點(diǎn)均勻分布。

“W”鋼帶：頂板及兩幫均采用“W”鋼帶配合錨桿支護(hù)，頂板使用兩條規(guī)

格為：2750X180X2.75mm的“W”鋼帶搭接，搭接的兩條鋼帶端部眼應(yīng)重疊，

使用錨桿錨固在頂板上，眼距為850mm。兩幫各使用兩條“W”鋼帶，規(guī)格為1300

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X180X2.75mm,眼距為1000mm。若上幫超高且底角為煤時(shí)，采用一塊“W”鋼

帶片支護(hù)，若底角為巖石，底角錨桿不再使用鋼帶片，采用錨桿托盤緊固即可。

錨索：采用規(guī)格為①21.6X6000mm的礦用錨索線，正常施工過程中呈“二

一二”布置，即第一排偏卷道中心線兩側(cè)1200mm支護(hù)兩根錨索，第二排在卷道

中心線處支護(hù)一根錨索，以此類推，間排距2400XI000mm。若遇頂板破碎、遇

斷層等地質(zhì)構(gòu)造、巷道交叉、貫通、開門等情況時(shí)配合“W”鋼帶加強(qiáng)支護(hù)，“W”

鋼帶長(zhǎng)1300mm,眼孔間距中?中1000mm,每根“W”鋼帶采用兩根錨索線，“W"

鋼帶垂直巷道布置在兩排頂板鋼帶中間，排距1000mm；錨索支護(hù)時(shí)錨固端深入

穩(wěn)定巖體中不得少于2000mm。每根錨索線用3塊MSK2370型樹脂錨固劑固定，

每根錨索的預(yù)緊力為120kN,錨索外露長(zhǎng)度150?250mm。錨索盤為正方形，規(guī)

格為：長(zhǎng)X寬X厚=300X300義10mm的鋼板。采用雙股14#鐵絲將外露錨索頭纏

繞兩圈固定在頂板金屬網(wǎng)上。

表3-2支護(hù)材料及規(guī)格表

序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格（mm）布置方式/間排距（mm）

頂：無(wú)縱筋螺紋鋼樹脂錨桿①20X2400頂：850X1000mm

1錨桿

幫：普通螺紋鋼錨桿①20X2200幫：1000X1000mm

2錨索礦用錨索線021.6X6000用于頂板加強(qiáng)支護(hù)

3錨桿盤球形托盤150X150X10頂板及幫部支護(hù)

4錨索盤球形托盤300X300X10

5錨固劑MSK2370023X700

6讓壓管單泡34X4配合配套墊圈用于頂板錨桿

7經(jīng)緯網(wǎng)①6mm鋼筋網(wǎng)格100X100

8鋼帶片“W”型300X300X3.75用于單錨桿支護(hù)

2750X180X2,75（頂）

使用于巷道頂、幫部

9鋼帶“W”型1300X180X2.75（幫）

長(zhǎng)：2000眼距：1600用于特殊段巷道

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第四節(jié)支護(hù)工藝

一、支護(hù)方式

（一）臨時(shí)支護(hù)

使用前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。前探梁采用①751nm（壁厚不小于3.5mm）的鋼管

制作，長(zhǎng)4.0m。使用專用可調(diào)節(jié)吊環(huán)固定。每根前探梁配2個(gè)專用可調(diào)節(jié)吊環(huán),

兩根前探梁沿巷道掘進(jìn)方向使用，吊環(huán)用配套的錨桿螺母固定在支護(hù)錨桿上，

螺母要上絲長(zhǎng)度不低于30mmo前探梁上方用木板（規(guī)格為：長(zhǎng)X寬X厚=2500

X200X100mm）配大木楔接頂，循環(huán)進(jìn)尺為2nl時(shí)，懸吊點(diǎn)為緊靠迎頭前后相鄰

的兩根錨桿，中間不再間隔一排錨桿；當(dāng)頂板破碎時(shí)，循環(huán)進(jìn)尺為1m時(shí)，懸吊

點(diǎn)之間要間隔一排錨桿。

頂板完好時(shí)，臨時(shí)支護(hù)最大控頂距不大于2.3m,即巷道永久支護(hù)完成后，

其工作面最小空頂距離不大于0.3m；頂板破碎時(shí)，臨時(shí)支護(hù)工作面最大控頂距

不大于1.3m,最小空頂距不大于0.3m。

架設(shè)前探梁前，應(yīng)確保后路暢通。操作人員站在永久支護(hù)范圍內(nèi)，先用長(zhǎng)

度不低于2.5m的長(zhǎng)柄工具（①15mm鋼管加工制作，距底端0.8m焊接①200mm

護(hù)手盤，上部焊接300mm長(zhǎng)的中18mm螺紋鋼）敲幫問頂，摘除頂幫危巖、活石干。

確保頂幫安全后，人員站在永久支護(hù)下掛頂網(wǎng)及鋼帶。頂網(wǎng)連好后，在緊靠迎

頭的兩排錨桿上安裝吊環(huán)，施工人員及時(shí)頂起網(wǎng)，開始上前探梁。上前探梁時(shí)，

不少于5人，1人觀察頂幫并協(xié)調(diào)指揮，2人頂起網(wǎng)，2人穿梁。穿梁時(shí)，操作

人員應(yīng)側(cè)身雙手托起，不得站在梁下和未支護(hù)區(qū)域，手不得伸進(jìn)吊環(huán)內(nèi)。穿梁

工作應(yīng)由外向里進(jìn)行，即先穿后方吊環(huán)，再穿前方吊環(huán)。前探梁穿移到位后，

由外向里依次將前探梁上方及時(shí)用木板、木楔（或木道木）與頂板接實(shí)背緊。

施工頂錨桿時(shí)必須按由外向里、由中間向兩邊順序進(jìn)行，如前探梁占據(jù)錨桿位

置，可以先施工臨近的其它錨桿后，退出前探梁再施工剩余錨桿，必須先施工

完所有頂錨桿后，再施工幫錨桿。

（二）永久支護(hù)

1.錨桿安裝工藝

①頂部錨桿：用錨桿機(jī)按設(shè)計(jì)位置鉆孔，采用①30mm金剛石復(fù)合鉆頭打眼,

鉆孔深度2.3m。

②安裝攪拌：將組裝好的錨桿和樹脂錨固劑推入孔底到位，迅速開鉆旋轉(zhuǎn)

錨桿攪拌20?35s,然后順勢(shì)上推錨桿使托盤貼近頂板，攪拌后停止45?60s。

③樹脂完全凝固后，用錨桿攪拌器及放大器輔助上緊螺帽。頂板錨桿扭矩

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達(dá)至U350N?mo

④幫部錨桿：按設(shè)計(jì)要求定準(zhǔn)眼位，按由上向下、由外向里的順序逐個(gè)施

工錨桿眼，按設(shè)計(jì)要求打夠眼深。

⑤送樹脂錨固劑：錨桿采用2塊錨固劑，用錨桿將錨固劑緩慢推入孔底。

⑥攪拌錨固劑：用攪拌器連接幫錨桿機(jī)與錨桿，將錨固劑頂入孔底，然后

開動(dòng)幫錨桿機(jī)由外向里攪拌錨固劑，攪拌20?35s,攪拌后停止45?60s。

⑦緊固錨桿：待樹脂完全凝固，用扭力扳手輔助上緊螺帽幫部錨桿達(dá)到

300N,m。

錨桿安裝可以總結(jié)為：一推（推樹脂入孔到規(guī)定位置），二轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)攪拌

樹脂），三等（等樹脂充分凝固），四緊（緊固螺母）。

2.錨索安裝

（1）施工工藝：打錨索眼一送樹脂藥卷一攪拌藥卷一安裝托盤一緊固錨索.

（2）錨索安裝要求

①打錨索眼：按設(shè)計(jì)要求定準(zhǔn)眼位，采用風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)、B19套釬、中30mm

金剛石復(fù)合鉆頭打眼，孔深5.7m,預(yù)緊力不小于120kNo錨索錨固堅(jiān)硬穩(wěn)定巖

層不少于2.0m。當(dāng)錨入穩(wěn)定巖層不足2.0m時(shí)，加長(zhǎng)錨索。

②送樹脂藥卷：穿過孔眼向錨索孔裝入樹脂藥卷，用錨索將藥卷推入孔底。

每條錨索采用3塊錨固劑，首先頂端采用一塊快速錨固劑，然后再采用2塊中

速錨固劑。

③攪拌藥卷：連接錨索與鉆機(jī)，打開風(fēng)馬達(dá)控制扳機(jī)（開關(guān)控制在最大速

度的50%）,氣腿始終保持推力，當(dāng)錨索到達(dá)眼底時(shí)，將扳機(jī)開到最大，以確保

樹脂完全混合，直至感覺到有負(fù)載時(shí)，停止錨索旋轉(zhuǎn)。

④緊固錨索：用MQ22-200/50型風(fēng)動(dòng)機(jī)具張緊錨索。

（3）現(xiàn)場(chǎng)使用MQ22-200/50型手動(dòng)式錨索預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具時(shí)，必須執(zhí)行下

列規(guī)定：

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