Ⅱ5696掘進工作麵支護設計
一、Ⅱ5696工作麵地質概況：
該工作麵位於Ⅱ2采區南翼，該工作麵位於Ⅱ2采區南翼，上部為Ⅱ1023工作麵采空區，下為10煤層-675底板等高線，左為10煤層變薄區，右為I水平二采區人行上山保護煤柱線。
該工作麵設計走向長約605m,平均傾斜長145m, 該工作麵受古河流衝刷區影響，煤層厚度變化較大，煤厚一般為1.6～3.8m，平均厚度為3.0m；煤層傾角為20～37°，平均傾角為26°；煤層頂板為泥岩，底板為粉砂岩。
老頂為4.4m厚的砂岩, 灰色、細粒、斜層理、分選差，層理麵含大量碳質；直接頂為4.26m厚的泥岩，深灰色、塊狀，含大量植物化石碎片，中部夾薄層炭質泥岩。直接底為0.52m厚的炭質泥岩，深灰色、層狀、含大量碳質；老底為2.54m厚的粉砂岩，深灰色、塊狀，局部含大量植物化石碎片（附Ⅱ5696工作麵綜合柱狀圖）。
工作麵為南北走向、傾向東的單斜構造。工作麵內有2條斷層，其中F15斷層位於預計收作線外，斷層落差2.7m，影響較小。F15斷層在掘進Ⅱ1023機巷時已揭露；工作麵裏段靠近古河流衝刷區，煤層厚度變化較大。
Ⅱ5696工作麵掘進期間主要充水因素有三個方麵：一是老空水，Ⅱ1023工作麵采空區內動水量維持在30m3/h，能夠自Ⅱ1023軌道巷流出；二是頂、底板砂岩裂隙水，以淋、滲水進入巷道，預計湧水量5～10m3/h；三是鑽孔水，該工作麵在施工機巷期間，將過6-13鑽孔，該鑽孔開孔坐標為：（x:3712876.04；y:39502541.46），鑽孔終孔層位在9煤底板下鋁質泥岩，未見10煤。
二、Ⅱ5696掘進工作麵支護設計：
1、支護設計依據
根據地質資料分析，並結合桃園礦多年的支護經驗，采用工程類比法，決定風巷采用U型鋼棚支護，機巷、切眼、風聯巷及機軌聯巷采用煤錨支護。
2、巷道支護規格
風巷U型棚設計規格：淨寬（腰寬）×淨高=4660×3120mm；
機巷采用煤錨支護，斜梯形斷麵，規格：淨寬×淨高（中高）=4000×2800mm；當頂板條件變差時，巷道采用U型棚支護，巷道規格：淨寬（腰寬）×淨高=4660×3120mm；
機軌聯巷、風聯巷為矩形，巷道規格為：淨寬×淨高=3600×3000mm;
切眼為矩形，巷道規格為：淨寬×淨高（道麵）=7000×2800mm;
巷道斷麵布置圖具體如下：
⑴、風巷斷麵布置圖：
⑵、機巷煤錨斷麵布置圖：
⑶、機巷U型棚斷麵布置圖：
⑷、風聯巷、機軌聯巷斷麵布置圖：
⑸、切眼斷麵布置圖：
3、臨時支護
⑴ 支護形式：金屬前探梁、內注液壓單體、帶帽點柱、迎頭端麵防片網和護幫板。
⑵ 支護材料：
① 金屬前探梁可選用長度不小於4m的型鋼（24Kg/m鋼軌、11＃礦工鋼等）。
② 內注式液壓單體規格2.8m，數量10根，帽、鞋由礦統一加工；點柱為圓木，直徑≥180mm，長度為1.6～2.8m，數量為10根。帽規格為長×寬×厚=500mm×200mm×50mm；木鞋規格為長×寬×厚=300mm×200mm×50mm；大板規格為（1200～3000）mm×300mm×70mm。
③ 防片網采用不帶靜電的特製尼龍繩編織而成，繩徑不小於6mm，網眼規格不大於150×150mm，編織大小要與所施工巷道斷麵一致。
④ 護幫板由礦統一加工，按規定使用。
⑶ 支護參數：
① 架棚巷道梁長大於2.4m，采用3根前探梁；前探梁平行布置，兩邊距幫各500mm，固定點每根不少於3處，每兩個固定點之間至少應間隔一棚，兩端固定點處 的前探梁要餘出不少於l00mm的長度，前探梁前端距煤壁不大於200mm。斜巷施工時要用細鋼絲繩將前探梁固定在棚梁上，防止下滑傷人。
② 錨杆巷道跨度≥2600mm，按掘進生產技術管理規定打兩排點住，每排打設兩棵，點柱距迎頭最大距離不大於800mm。
③ 迎頭端麵防片網要緊跟迎頭布置。
④ 護幫板生根在距迎頭最近的一棚棚腿上，其前端距迎頭不應大於700mm。
⑷ 支護平、剖、斷麵圖
① 風巷、機巷U型棚
② 機巷煤錨支護：
③ 聯巷
④ 切眼導硐
⑤ 切眼刷大側
⑸ 質量要求：
① 前探梁必須打設牢固、可靠，有足夠的支撐能力，結構簡單、便於操作。傾斜巷道使用前探梁，其後端必須鑽孔，用細鋼絲繩生根在永久支護上。
② 點柱要求及時打設，點柱打設要穩固、牢靠。點柱上要帶帽，下部打在實底上，無法打在實底上時要穿鞋。
③ 架棚巷道迎頭端麵防片網上端掛在帶鉤的1寸鐵管上，鐵管上鐵鉤間距不大於300mm，鐵管長度、形狀與棚梁一致，用鐵絲擰緊，在鉤子上掛上防護網。在巷道兩幫及下部打一圈固定眼，眼距不大於800mm，眼深不低於500mm。兩邊用帶倒楔的錨杆固定防護網。下端用錨杆配合擋矸繩（細鋼絲繩）固定，固定點距底板不大於1.0m，中部固定眼距不超過800mm，采用倒楔錨杆固定，確保防護網貼緊煤體。
④ 迎頭端麵防片網下端距底板不大於1.0m。
⑤ 護幫板距頂梁不大於300mm，距底板不大於1.0m。
⑹ 保證措施：
① 架棚巷道必須正常使用前探梁作為臨時支護，放炮後及時前移，縮小空頂時間。前探梁卡子必須牢固，木楔打緊。在做好迎頭頂板的臨時支護後，立即正規吊掛迎頭端麵防片幫網。在挖腿窩之前必須正規使用護幫板，護幫板用卡子卡上後用大錘打緊。
② 煤錨巷道放炮後在進行臨時支護前嚴格執行敲幫問頂製度，及時找掉浮矸、活石，確保點柱正規、有勁。當護頂錨杆打到迎頭後，最大距離不超過一排錨杆間距，臨時支護方可拆除。迎頭使用防片幫網，必須覆蓋距底板不大於1m的整個斷麵。幫錨杆除底角錨杆滯後外，其它錨杆必須在倒下部矸子後及時補打，否則不準打下部進尺眼，若有片幫危險時，幫錨杆緊跟迎頭。
4、永久支護
⑴ 支護形式：架棚支護、煤錨支護。
⑵ 支護材料：風巷與機巷頂板破碎帶采用U型棚支護，采用U29型鋼半圓拱形支架，鐵背板配合塘材、塑網、笆片腰幫背頂；機巷、機聯巷和風聯巷采用煤錨支護，錨杆規格為GM22/2400-490錨杆；樹脂錨固劑型號Z2550，每棵2卷，金屬網規格為2500mm×900mm或1700mm×900mm，網格100mm×100mm。
⑶ 巷道支護參數：
① 架棚巷道支護參數：
巷道
名稱 斷麵
形狀 圍岩
類別 煤層
類別 淨高 淨寬 支架 護頂（幫）材料
棚距 棚腿紮角 材料 規格 間距 搭接
風巷 U型 Ⅱ類 三類 3120 4660 600 80° 塘材 φ50 L800 200
鐵背板 600
塑網 1400×800 100
笆片 700×800 100
機巷 U型 Ⅱ類 三類 3120 4660 600 80° 塘材 φ50 L800 200
鐵背板 600
塑網 1400×800 100
笆片 700×800 100
說明：除特殊標注外，數據單位為mm
② 機巷煤錨支護參數
斷麵
形狀 圍岩
類別 錨杆
株距 錨杆
排距 錨杆
材料 錨杆
規格 錨 固
長 度 錨杆
初錨力 錨杆
錨固力
梯形 中等
穩定 800 800 螺紋
鋼 GM22×
2400 加長錨 ≥300N.m ≥80KN
鋪網
規格 錨固劑
型號 淨高（中頂） 淨寬
2500
×900 Z2550 3000mm 4000mm
③ 機軌聯巷支護參數
斷麵
形狀 圍岩
類別 錨杆
株距 錨杆
排距 錨杆
材料 錨杆
規格 錨 固
長 度 錨杆
初錨力 錨杆
錨固力
矩形 中等
穩定 頂800 800 螺紋
鋼 GM22×
2400 加長錨 ≥300N.m ≥80KN
幫700
鋪網
規格 錨固劑 型號 淨高 淨寬
2500
×900 Z2550 3000mm 3600mm
④ 切眼:
斷麵
形狀 圍岩
類別 錨杆
株距 錨杆
排距 錨杆
材料 錨杆
規格 錨 固
長 度 錨杆
初錨力 錨杆
錨固力
矩形 中等
穩定 頂900 800 螺紋
鋼 GM22×
2400 加長錨 ≥300N.m
≥200N.m ≥80KN
≥60KN
幫800
鋪網
規格 錨固劑
型號 淨高 淨寬
2500
×900 Z2550 2800mm 7000mm
⑷ 支護平、剖、斷麵圖
① 風、機巷支護平、剖、斷麵圖
② 機巷煤錨支護平、剖、斷麵圖
③ 機軌聯巷平、剖、斷麵圖
④ 切眼平、剖、斷麵圖
⑸ U型鋼棚質量要求：
① 架棚尺寸嚴格按設計斷麵進行，其淨高、淨寬允許誤差為-30～+100mm。
② 棚梁應保持水平，淋肩不超過50mm，梁扭矩≤100mm。
③ 水平巷道前傾後仰偏差為±1°（1m垂線不大於17mm）；傾斜巷道迎山角偏差＋1°，不得退山。
④ 棚距600(±100)mm。
⑤ 搭接長度500mm，搭接處使用兩副限位卡纜，卡纜間距允許誤差±30mm，螺母擰緊力矩≥300N·m。
⑥ 每棚采用一根拉條，要求拉條成線布置。
⑦ 腰幫過頂的材料要規範。腰幫過頂應背緊、背嚴、背牢。
⑧ 棚腿必須栽在穩定岩石上，軟底必須穿鞋；若過老墟，提棚子等柱窩墟時，必須用工具將柱窩撞實，且腿子必須穿木鞋，其規格為長×寬×厚=300mm×200mm×50mm。
⑨ 架棚距迎頭最大空頂距應不大於600mm。
⑩ 嚴格跟煤層頂板，按中線施工。
⑹ 煤錨和錨噴支護質量要求：
① 巷道尺寸嚴格按設計斷麵進行，其淨高允許誤差為-50～+250mm，淨寬允許誤差為-50～+200mm。
② 錨杆眼位要按線布置，株排距均勻，對稱布置兩幫錨杆。
c、錨杆方向：錨杆布置方向應盡量與巷道輪廓線（或岩層主要層理麵）垂直，其夾角度不小於75°。錨杆眼深度必須與錨杆長度相匹配，眼深誤差0～＋30mm。
③ 錨杆安裝的質量要求絲杆露出螺母10～40mm，安裝的錨固力≥80KN，扭矩≥300N.m，並經常進行錨杆錨固力測試，對於失錨、錨空和不合格的錨杆，要及時進行補打，錨杆安裝必須牢固，托盤緊貼岩麵，無鬆動。
④ 軟岩使用錨杆支護時，必須全長錨固。
⑤ 護頂錨杆至迎頭的空頂距離不準超過800mm；幫錨杆滯後迎頭不大於800mm。放炮後要及時補打護頂錨杆。
⑥ 臨時水溝緊跟耙矸機尾，永久水溝滯後耙矸機尾不大於30m，其規格為：寬度×深度=300mm×300mm，誤差±30mm。
⑻ 保證措施：
① 中腰線的管理：嚴格按地測部門所給定的中腰線施工。施工單位技術員必須隨時檢查和校核中腰線，發生偏差時應及時與測量部門聯係，進行重新確定。掘進施工人員要妥善保護好中腰線、測點等。巷道施工過程中，測量部門每隔40m校驗一次中線。
② 小班設質量驗收員，對當班所施工巷道進行全麵的質量驗收，驗收不合格必須立即整改。
③ 經管辦與技術科嚴把支架加工關，棚梁刷頭焊接必須牢固，棚腿兩端按規定度數焊斜坡；U型鋼棚加工時按設計圖加工，梁腿弧度要一致。
④ 架工字鋼棚時，棚腿紮角76°，巷幫壓力較大時可以適當放到75～73°，防止腿子被擠出。
⑤ 腰幫背頂必須整齊、刹緊，壁後用物料填實，杜絕“三空”。
⑥ 平巷架棚時支架應垂直於頂底板；斜巷架棚必須有迎山角，以受力穩定為原則。
⑦ 錨杆支護管理：錨杆眼位要按線布置，株排距均勻，中頂錨杆不偏離中線且最下一排幫錨杆距底板不應超過500mm；錨杆的孔深和錨杆的長度配套，錨杆孔的直徑必須和杆體、錨固劑直徑相配套，選用Φ28mm孔徑，配套Φ23mm樹脂卷；安裝錨杆前，應用壓風掃眼器將孔壁衝洗幹淨，將孔內岩渣、積水用壓風吹淨；錨杆施工要求嚴格執行“五不”製度。
⑧ 加強錨杆監測監控。
⑨ 施工期間，要強化錨杆施工質量，嚴格按設計施工，杜絕錨杆穿皮、螺母鬆動等現象，發現不合格錨杆及時補打。
錨杆安裝要牢固樹立“初錨力第一”的觀念。必須使用錨杆鑽機安裝錨杆，使樹脂錨固劑充分攪拌混合。並使用快速安裝工藝，即攪拌樹脂錨固劑、上托盤、擰緊螺母一次完成。嚴禁用錘擊或風錘攪拌的方法安裝錨杆。
為檢查支護質量,技術科錨拉組要積極配合施工單位及時設置相應的測站,對圍岩位移、頂板離層狀況、錨杆載荷等進行觀測，同時要認真執行錨杆抽檢製度。正常情況下要求每隔50m在巷道頂板中央安設頂板離層指示儀一個,頂板不穩定、地質條件惡化時可適當加密到30～40m一處，檢測錨杆受力的液壓枕也要正常安設。
施工單位要嚴格按照“桃園煤礦煤巷錨杆支護安全質量管理保證體係”中有關規定，認真落實小班自檢、大班日檢和礦井抽檢製度，對照各自的崗位責任製和有關操作規程進行作業。
⑼ 切眼支護設計另出。
5、補強支護
⑴ 補強支護及其支護形式的確定原則：
當巷道出現變形、漏幫漏頂或巷道施工過斷層帶、破碎帶時，必須對原有支護進行補強。補強形式主要有套棚、打挑棚和補打錨索等。
⑵ 質量要求：新套棚或所打挑棚必須滿足巷道斷麵要求，不妨礙運輸、通風和行人。補強支護必須受力穩定，與幫頂及老支架接實。挑棚應打成一梁三柱形式，有條件時打雙挑棚，即靠近原棚梁兩端各打一架。套棚時原支架保持不動，否則按改擴棚措施進行改、擴棚；錨索的預緊力要達到要求。
⑶ 錨索補強支護
根據圍岩賦存情況，采用鋼絞線長度為５.4m，直徑17.8mm的錨索，每4m安裝一套（圍岩破碎時要加密，改為每2.4m安裝一套），每眼4卷脂藥卷（1卷K2550型和3卷Z2550型）。機軌聯巷、軌道巷，錨索布置巷中；運輸石門錨索布置巷中和肩窩，施工滯後迎頭不得超過10m；切眼導硐與刷大部分交叉菱形布置。
⑷ 保證措施：對局部架棚支護進行補強支護前，首先加固臨近支架，棚撐、木楔打齊，打上勁。所套棚或挑棚必須正規，梁腿接實，與原支架間用木鞋、木楔打緊，棚撐打齊必須定期對補強支護進行檢查，發現問題，及時處理。
三、監測監控
⑴ 嚴格執行安全確認製度，每班開工前，由班隊長對工作麵的安全情況進行一次全麵檢查，在確認無安全隱患後，其他施工人員方可進入工作麵；若發現工作地點頂板、支架、設備及安全設施等有安全隱患，及時組織人員進行處理；認真填寫《掘進工作麵安全確認牌板》。
⑵ 跟班幹部在當班開工前、班中、當班工作結束後對工作麵的安全情況進行一次全麵巡查，發現隱患後及時通知隱患威脅區域內的人員停止工作並撤到安全地點，安排當班人員處理，若當班未處理完，由跟班幹部在現場安排給下一班跟班幹部及班隊長，並認真填寫《掘進現場安全確認記錄》。
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