2022年錨桿支護技術管理規(guī)范

1、第PAGE14頁共NUMPAGES14頁2022年錨桿支護技術管理規(guī)范第一節(jié)總則第1條為使錨桿支護工程的設計符合技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、確保施工質量，促進錨桿支護技術健康發(fā)展，特制訂本規(guī)范。第2條推廣應用錨桿支護技術時，必須堅持科學態(tài)度，依靠科技進步，高度重視錨桿支護的技術問題，積極推廣應用新技術、新工藝、新機具、新材料。第3條本規(guī)范是在大土河礦業(yè)投資有限公司所屬礦井煤巷、半煤巖巷應用錨桿支護技術的經(jīng)驗進行總結的基礎上，結合國內外先進技術和公司今后煤巷錨桿支護技術的發(fā)展方向而制定的。第4條巖石巷道的錨桿支護參照本規(guī)范執(zhí)行。第二節(jié)質力學評估及巷道圍巖穩(wěn)定性分類第5條煤巷圍巖地質力學評估的內

2、容包括現(xiàn)場地質條件和生產條件調查、煤巷圍巖物理力學性質測定、圍巖結構觀測、地應力測量和錨桿拉拔力試驗。煤巷圍巖地質力學評估的具體內容見表1。第6條礦井開拓部署和采區(qū)劃分合理安排煤巷圍巖地質力學參數(shù)的測試。測點應具有代表性，應能最大程度地反映整個井田和采區(qū)的實際情況，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)繪制礦井地應力分布圖。第7條地質力學評估首先應確定評估區(qū)域，應考慮煤巷服務期間影響支護系統(tǒng)的主要因素，錨桿支護設計應該限定在這個區(qū)域內。第8條圍巖地質力學參數(shù)包括圍巖物理力學性質、圍巖結構和圍巖應力。第9條原巖應力測量宜優(yōu)先采用應力解除法或水壓致裂法。第10條支護設計所需的煤巖體物理力學參數(shù)，可通過井下采取巖第11條物

3、理力學性質參數(shù)包括煤巖體的真密度、視密度、孔隙率、單軸抗拉強度、單軸抗壓強度、彈性模量、泊松比、內聚力、內摩擦角和水理性質等。第12條圍巖結構測量應采用煤巷表面觀察、鉆孔取芯測量和鉆孔窺視等方法進行。結構面力學特性測試應在現(xiàn)場取樣后在實驗室進行試驗。第13條煤巷圍巖應進行錨桿拉拔力試驗，試驗方法參見附錄A。錨桿拉拔力試驗應在需支護的煤巷現(xiàn)場或類似條件的圍巖中進行，每次不少于三組。第14條在一個地點獲取的參數(shù)用于同一煤層的其它地點時，應進行充分的現(xiàn)場調研和分析、評估。第15條當煤巷圍巖物理力學性質、圍巖結構和原巖應力條件發(fā)生顯著變化時，應對地質力學參數(shù)進行重新測定。第16條應根據(jù)地質力學評估結果

4、采用適合本礦區(qū)的方法進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類。表1地質力學評估內容序號參數(shù)內容1煤層厚度指被煤巷切割的煤層厚度2煤層傾角與水平方向的夾角在井下直接測取，或由工作面地質說明書給出3地質構造煤巷周圍地質構造的分布情況，由工作面地質說明書給出4水文地質條件煤巷涌水量，水對圍巖物理力學性質的影響，由工作面地質說明書給出5煤巷幾何形狀和尺寸根據(jù)工作面回采需要確定，一般宜選用的幾何形狀為矩形和梯形62倍左右煤巷寬度范圍內頂?shù)装鍘r層層數(shù)和厚度由地質綜合柱狀圖或鉆孔資料確定7巖(煤)層物理力學參數(shù)在井下原位測取，或在實驗室內利用巖(煤)樣測定8巖層的分層厚度指分層厚度的平均值9各層節(jié)理裂隙間距指沿結構面法線方向

5、的平均間距，在煤巷內(類似條件)測取10煤巷軸線方向由工作面巷道布置圖給出續(xù)表1序號參數(shù)內容11煤巷埋深地表到煤巷的垂直距離12原巖應力的大小和方向在井下實測13煤柱寬度煤柱的實際寬度14采動影響煤巷受到周圍掘進或回采工作面采動影響的情況15錨桿在巖(煤)層中的拉拔力錨桿在巖(煤)層中的拉拔力試驗第17條.有下列情況之一時應重新進行圍巖穩(wěn)定性分類：1.巷道圍巖條件、開采深度、開采范圍與原分類差異很大時；2.新采區(qū)各煤層巷道首次采用錨桿支護時。第18條巷道圍巖穩(wěn)定性進行分類，其目的是為巷道錨桿支護設計、施工與管理提供依據(jù)。第19條巷道圍巖穩(wěn)定性按糊聚類分析進行巷道圍巖穩(wěn)定性分類，巷道圍巖穩(wěn)定性分

6、為非常穩(wěn)定、穩(wěn)定、中等穩(wěn)定、不穩(wěn)定、極不穩(wěn)定五類。巷道圍巖穩(wěn)定性分類指標，見表2-2、2-3、2-4、2-5。圍巖巖體完整性指數(shù)D表22節(jié)理、層理分級節(jié)理、層理發(fā)育程度很不發(fā)育不發(fā)育中等發(fā)育發(fā)育很發(fā)育節(jié)理間距D(m)31-30.4-10.1-0.421-20.3-10.1-0.34時，取N_4)圍巖巖體完整性指數(shù)D指圍巖節(jié)理裂隙、層理的影響程度，以直接頂初次垮落步距代替第三節(jié)錨桿支護設計第20條錨桿支護的設計與施工，必須詳細地收集有關地質資料，按照地質力學評估初始設計穩(wěn)定性分析按初選方案施工現(xiàn)場監(jiān)測信息反饋與修改、完善設計六個步驟進行，因地制宜，正確有效地加固圍巖，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。第2

7、1條根據(jù)地質力學評估結果表明待施工巷道能采用錨桿支護時，進行錨桿支護初步設計。各生產礦必須對巷道方位進行優(yōu)化論證，避免巷道軸線垂直于較大應力或與主應力成較大夾角，提高支護效果。錨桿、錨索支護設計必須進行方案論證，并將論證結論編入井巷作業(yè)規(guī)程。第22條各礦煤巷錨桿支護設計方案由分管副總工程師或技術科長負責，由技術科負責具體設計，報礦總工程師組織審批。第23條為減少水平應力對巷道支護的影響，在采區(qū)設計時，應盡可能使回采工作面推進方向與最大水平應力方向平行。交叉點及硐室設計要充分考慮臨近巷道的平面空間位置關系，簡化巷道布置系統(tǒng)，最大限度的減少由于巷道布置及施工而造成圍巖應力變化對巷道產生的破壞。第2

8、4條巷道應采用矩形斷面，在特殊條件可采用拱形或微拱形斷面。在滿足通風、運輸、行人、管線架設、設備安裝等要求的前提下，各礦應按照煤層具體賦存情況及圍巖穩(wěn)定狀況確定巷道斷面變形予留量，并在設計中明確規(guī)定。第25條為便于現(xiàn)場施工，技術和質量管理及支護材料加工，錨桿桿體直徑與鉆孔直徑的孔徑差應控制在610mm、間排距應根據(jù)支護強度及工程類比確定。錨桿參數(shù)按下表選取序號參數(shù)名稱單位參數(shù)值1錨桿長度m1.6-3.02錨桿公稱直徑mm16.0-25.03錨桿排距m0.7-1.54錨桿間距m0.7-1.55錨索有效長度m4.0-12.06錨索公稱直徑mm15.2-22.0第26條煤巷錨桿支護初始設計須遵循以下

9、原則(一)支護形式選擇原則1.所有開拓、掘進巷道取消單體錨桿支護。2.圍巖穩(wěn)定、層須為端錨或加長錨固，必要時打錨索加固。4.厚煤層沿巷道底板留頂煤掘進的巷道；巷道斷面大的工作面兩巷；構造復雜的巷道，必須采用錨梁網(wǎng)、錨索聯(lián)合支護。錨固方式必須為端錨或加長錨固。(二)錨桿支護參數(shù)選取原則1.必須在相關理論指導下進行，安全系數(shù)不小于2。2.錨桿設計錨固力不小于桿體屈服載荷；錨索設計錨固力不小于鋼絞線極限載荷的_%。3.安裝應力不小于桿體屈服載荷的_%。4.必須提高巷道護表構件的剛度和強度，使安裝應力向周圍煤、巖體擴散。5.錨桿、錨索支護強度必須匹配，保證支護整體性能。6.煤巷錨桿支護巷道頂板兩肩角錨

10、桿，必須傾斜安裝，與鉛垂線夾角為20-30。(三)錨桿、錨索支護材料選擇原則1.錨桿、錨索支護材料，屬于“煤安標志”目錄的產品，如錨桿、錨固劑、鋼絞線鎖具、預應力錨索等必須具有“煤礦產品安全標志證書”和出廠檢驗合格證；不屬于“煤安標志”目錄的產品，如W、M型鋼帶、鋼筋梯子梁、金屬網(wǎng)等必須具有型式檢驗合格證和出廠檢驗合格證，否則不準在井下使用。2.錨桿螺母必須采用扭矩螺母，實現(xiàn)快速安裝。(五)設計錨固力的取值1.煤層頂板巷道端錨設計錨固力不小于70KN。2.加長錨固錨桿，設計錨固力不小于150KN。第27條初始設計可按以下方法進行1.計算機數(shù)值模擬方法，其基本步驟為：利用地質力學評估結論的資料建

11、立地質力學模型。利用地質力學模型分析巷道圍巖的變形失穩(wěn)類型。利用地質力學模型對各種可行的支護方案進行支護效果分析比較，優(yōu)選出最佳方案作為初始設計。2.理論分析和工程類比法支護理論主要為懸吊理論、組合梁理論、自然平衡拱理論和圍巖強度強化理論。根據(jù)巷道圍巖地質力學評估，分析錨桿支護應適用何種支護理論，根據(jù)支護理論明確支護應注重的要求。理論分析作為錨桿支護作用的定性分析，其簡化理論計算公式作為錨桿支護參數(shù)確定參考依據(jù)。支護參數(shù)應根據(jù)圍巖穩(wěn)定性分類及在本規(guī)范明確的錨桿支護形式和支護參數(shù)范圍內選擇支護方案。同時和本采區(qū)同類型巷道的地質構造異同情況和支護參數(shù)進行對比，并詳述已施工巷道支護狀況及預測擬施工巷

12、道支護效果。第28條簡化理論公式驗算按下式進行1、按懸吊理論(1)錨桿長度L，L_L1+L2+L3式中：L1錨桿外露長度L2軟弱巖層厚度，可根據(jù)柱狀圖確定mmL3錨桿伸入穩(wěn)定巖層深度一般不小于300mm(2)錨固力N：可按錨桿桿體的屈服載荷計算N_/4(d屈)式中：屈桿體材料的屈服極限Mpa2022年錨桿支護技術管理規(guī)范（二）為進一步加強錨桿支護質量管理，提高巷道支護的可靠性，保障生產安全，實施錨桿支護設計、施工、監(jiān)測閉環(huán)管理，杜絕隱蔽工程，特制定錨桿支護管理辦法。1職責界定1.1領導職責：(1)總經(jīng)理對錨桿支護管理體系負總責。(2)總工程師負責組織對不同地質條件下錨網(wǎng)梁索支護參數(shù)進行研究、會

13、審選擇合理的支護參數(shù)，對支護質量負技術責任。(3)掘進副總對錨桿支護技術培訓、支護設計、現(xiàn)場質量檢測、錨桿支護設計修改完善負責。1.2部門職責(1)生產技術部職責負責錨桿支護設計、設計校核、論證及修改工作。負責錨桿支護材料的動態(tài)抽檢和定期試驗以及存檔記錄工作。負責錨桿支護施工工藝、質量檢測及巷道監(jiān)測等技術培訓工作。負責建立錨桿支護技術檔案，抽查錨桿支護施工質量，監(jiān)督檢查檢測儀器的安裝及使用工作，收集分析處理各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定合理的支護參數(shù)。定期出錨桿支護簡報。負責做好地質預報工作，做好巷道頂板巖層鉆孔收集、觀測及分析工作。負責組織相關人員檢查施工單位錨桿(索)施工臺帳，督促指導施工單位錨桿支護

14、的日常工作。(2)安全監(jiān)察部職責負責全礦錨桿支護巷道施工質量的現(xiàn)場監(jiān)督檢查工作。組織相關科室人員進行質量檢查及驗收。負責對安監(jiān)員業(yè)務培訓、支護設計審查、措施的學習貫徹工作，監(jiān)督檢查措施整改落實情況。安監(jiān)員對錨桿支護施工過程現(xiàn)場監(jiān)督檢查驗收。(3)施工隊職責施工單位對錨桿支護技術管理、業(yè)務培訓、現(xiàn)場施工管理、監(jiān)督檢查等負責。掘進隊對施工巷道及其生產系統(tǒng)以內巷道錨桿支護施工質量、檢查、監(jiān)控、整改、加固等負責。當班對本班錨桿支護施工質量終身負責。1.3現(xiàn)場施工管理人員及施工人員職責(1)項目負責人負責本單位錨桿支護施工質量管理工作，完善、落實錨桿支護施工質量監(jiān)測及驗收制度，建立健全本單位考核機制，審查錨桿支護記錄臺帳。組織落實整改措施。(2)技術負責人負責全區(qū)錨桿支護技術管理工作；協(xié)助負責人做好本單位錨桿支護施工質量管理工作。技術員負責本隊頂板離層儀的安裝、巷道位移測站的建立及數(shù)據(jù)采集。負責錨桿支護日檢記錄整理和存檔工作，按規(guī)定做錨桿拉拔力試驗。(3)隊長對本隊錨桿支護施工質量負責，嚴格執(zhí)行錨桿支護管理規(guī)定，建立健全本隊小班管理考核制度，監(jiān)督檢查小班施工質量；對所施工巷道及沿途巷道進行巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；負責錨桿檢測儀器的使用和保管。(4)班長對當班錨桿支護施工質量負責