提高锚网支护施工内在质量的措施及管理办法.docx
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提高锚网支护施工内在质量的措施及管理办法
冀中能源邯矿集团聚隆矿业有限公司
提高锚网支护施工内在质量的措施及管理办法
2017年4月1日
前言
锚网支护技术主要是在巷道围岩内安装杆状锚栓体系，也就是安装所谓的锚杆（锚索）、梯子梁及钢筋网片等，在巷道锚杆（锚索）支护范围内形成支护圈，从而改变巷道的围岩性质，对巷道巷道起到加固作用，进而达到支护巷道的目的。
锚网支护相对架棚支护等被动支护方式的施工要点就是“及时、主动”，锚网支护具有对巷道围岩破坏性小，支护强度大，巷道返修率低等优点，是集团公司乃至整个行业大力推广的巷道支护技术。
为进一步提高我公司锚网支护内在质量，确保掘进、维修工程质量验收规范化、制度化，实现综合管理的动态达标，以达到“以质量保安全，以质量促效益”的目的，特制定本施工措施及管理办法。
第一部分提高锚网支护施工内在质量的措施
第一节控制钻孔施工的质量
钻孔的施工质量是锚杆、锚索内在支护质量的基础。
一、钻孔深度的控制
1、以控制锚索外漏长度八项原则为指导，严格控制打眼深度，能取整的尽可能取整，不能取整的必须使用短节钻杆。
如煤巷施工过程中，顶短锚索孔深设计为3960mm，锚索初始外漏长度为120mm，附件累加厚度为96mm，钻尾、钻头加减值为-40mm，打钻时配套使用4根1m的∅19mm的钻杆。
主要控制方法全部钻杆打完即可满足要求，如需使用短钻杆，短节必须使用在第一节处，然后钻杆末端直接顶到钻机头处，严禁凭经验控制钻孔深度。
2、现场悬挂的锚索外露长度牌板必须按照集团公司的规定依次明确标出锚索的位置、直径、钻孔的深度、附件累加厚度、锚索的初始外漏长度、锚索长度的优化值、锚索的长度、整套钻杆的长度、钻头钻尾的加减值、最终外漏目标值等具体参数。
（具体参数详见附件1）
二、钻孔孔径及角度的控制
1、首先选用合理的钻杆及钻头，打孔时，要控制好钻机和钻杆角度，防止钻杆受剪切方向的力，严禁使用钻杆在打孔时有明显左右摆动现象，从而控制好孔径。
2、控制好顶锚杆、顶锚索钻孔的角度，每根顶锚杆、顶锚索打设时要调整固定好锚杆机的位置，锚杆、锚索布置方向应尽量与巷道轮廓线（或岩层主要层理面）垂直，其夹角不小于75°，严禁在不移动锚杆机的情况下仅靠摆动机头多次打设。
三、打钻施工空间的控制
1、放炮出煤后迎头高度不小于2.4m时（锚杆机最低高度为1.2m、组合钻杆单根长度1m，预留0.2m操作空间），及时支护顶板及两帮上部。
待爆落的煤矸外运清头，两帮暴露后立即补齐帮锚杆（锚索）。
四、风压的控制
风、水压力要满足打钻、预紧、张拉锚杆、锚索的需要，
我矿要求风压不小于0.6Mp，风量不低于20m3/min，水压不小于2Mp。
在掘进工作面，距迎头40～80m处应安装风表、水表，压力表安装在特制短节管路上，每循环（40m）前移一次。
压力表前方应使用铁板将压力表保护起来，防止损坏。
五、保证钻孔清洁
打锚杆、锚索钻孔到位后，必须通过钻具内的高压风将孔内岩粉或煤粉吹干净，保证锚固剂与钻孔孔壁的紧密粘合。
第二节控制锚固长度
锚杆（索）锚固长度，决定了锚杆（索）杆体的受力状态，是提升锚杆（索）锚固力的关键所在。
一、三径匹配
根据行业有关规定和我公司实际工作经验，树脂锚固剂直径是比钻孔直径小4～6mm，钻孔直径比锚杆（索）杆体直径大6～10mm。
具体使用参数如下：
锚杆（索）类型
钻孔直径（mm）
锚杆（索）直径（mm）
树脂锚固剂直径（mm）
顶锚杆
28
20
23
帮锚杆
28
18
23
锚索
28
17.8
23
二、锚固长度
锚杆、锚索锚固使用快速、中速两种混合树脂锚固剂，分别为MSZ2360和MSK2360。
其中“MS”指树脂锚杆（索）锚固剂，“Z”指中速，“K”指快速，“23”指锚固剂直径为23mm，“60”指锚固剂长度为60mm。
型号
特性
凝胶时间（S）
搅拌时间（S）
等待时间（S）
颜色标识
K
快速
41～90
20～35
90～180
蓝
Z
中速
91～180
20～35
480
白
通过工程类比法及锚固力计算、对树脂锚固剂使用数量做出以下规定：
锚杆（索）类型
MSZ2360数量
MSK2360数量
备注
顶锚杆
1
1
先放MSK2360树脂锚固剂，后放MSZ2360树脂锚固剂。
帮锚杆
1
1
顶锚索
2
1
帮锚索
1
1
我公司所有锚杆使用两根树脂药卷，锚固长度不小于1m,顶锚索使用三根树脂药卷，锚固长度不小于1.5m,帮锚索使用两根树脂药卷，锚固长度不小于1m，通过理论计算及实践应用，锚固剂的锚固长度可满足支护的需要。
为防止使用相同性质树脂锚固剂时最顶端一卷树脂锚固剂不能搅拌均匀，我公司将顶端锚固剂设置为快速，其余为中速。
三、现场控制
1、向锚杆（索）孔内放置锚固剂前，必须使用预注锚杆（索）法测试孔深，孔深合格方可放置锚固剂。
2、放置锚固剂时，使用锚杆（索）将锚固剂逐根缓慢推至孔底，并捣实，并根据锚杆（索）外露长度与锚固剂总长度的差距，估算锚固剂是否到达孔底。
锚固剂未到孔底严禁锚固，必须将其推至孔底方可锚固。
若锚固剂卡在孔中无法继续推进，则用14#铅丝弯钩将其钩出，重新套孔放置，若锚固剂钩不出来，则将其废弃，重新打孔。
3、锚固剂必须按规定足量使用，严禁偷工减料。
施工区队必须建立支护材料使用台账，每班领用锚固剂数量必须予以登记，下班后将未使用的及时交回。
验收员根据本班锚杆（索）施工数量计算锚固剂应使用数量，并与实际使用数量对应，防止施工人员在施工过程中少使用锚固剂。
（管理制度见附件2）
第三节控制围岩（煤）受力面强度
围岩（煤）受力面强度的控制，对锚网支护效果起重要的作用，是巷道整体工程质量和后期维护的重要组成部分。
平整、抗压强度高、受力均匀的围岩（煤）受力面，有利于锚固力的传递，可以更大程度上发挥支护体整体的支护效果。
一、岩巷控制措施
1、优化巷道断面形状
拱形巷道相对于矩形或梯形巷道有着受力更均匀、更耐压的特点，能有效减少顶板变形和上帮片帮。
同时，岩巷施工拱形巷道相对出货量少，巷道断面利用率高。
岩巷掘进必须设计为拱形断面。
2、控制巷道断面成型
岩巷施工时必须采取光面爆破的方式破岩。
生产技术科根据岩性设计出合理的爆破图表，班组长要按照测量部门给定的中、腰线，根据爆破图表在迎头放线抡尺，标定炮眼眼位。
炮眼打设后，班组长要用炮棍对炮眼进行逐个验收，合格的炮眼方可装药，以此来提高周边眼眼痕率，保证爆破后巷道成型规整，保持围岩稳定。
3、采用初喷方式保持巷壁表面平整
所有岩巷掘进或维修工程，在破岩后必须进行初次喷浆，喷浆厚度为100mm，喷层表面平整，平整度偏差不超过50mm。
若光爆成型差，或维修处松散岩快清理干净后局部不平整，要按施工断面初喷成型，保持巷壁表面平整，提高巷道抗压能力。
初喷后，方可按支护设计打设锚杆及锚索。
二、煤（半煤岩）巷控制措施
1、优化巷道断面形状
煤巷掘进时，若煤体硬度较高，且顶板倾角较大时，巷道断面可设计为拱形巷道，两帮顶角托顶煤支护。
煤层酥软时使用矩形或梯形断面。
2、控制巷道断面成型
在设计爆破图表时，必须预留出顶板及两帮安全间隙，确保爆破后造成的围岩松散煤体在巷道规格范围之内。
爆破后，使用手镐和风镐将松散煤体全部刷落，将巷道扩至设计规格。
3、煤（岩）体松软的掘进头，仅施工掏槽眼和底眼，装药量根据现场情况适当减少，单次爆破进度缩减至一架支护的距离。
维修处严禁爆破。
4、煤（岩）面酥软时，在铁网后配套使用白色塑料网，以防止破碎的煤（岩）从铁网网格中流出。
白色塑料网后方可使用木托盘垫起，木托盘最多可以使用1个。
三、配套附件的使用
巷道顶板通过梯子梁将顶支护锚杆、锚索联成垂直于巷道走向的一条线，起到防止顶板断裂的效果。
岩体或煤体表面通过盘条网联成一整体，盘条网选用∅5.5mm的盘条焊接而成，网格直径为100mm，网片长为1200mm、宽为900mm，网与网之间搭接为100mm，搭接处弯钩联接，弯钩不少于1.5周。
第四节控制锚杆（索）预紧力
锚杆（索）的预紧力代表着锚网支护施工要点中的“主动”，是锚杆（索）对巷道围岩（煤）的支护作用的直观体现，决定着巷道围岩（煤）的支护效果。
预紧力越大，对围岩初期的主动控制力就越大，限制围岩变形的能力就越强。
一、一般规定
根据煤矿锚网支护规范结合我矿实际经验，对锚杆预紧力、锚索张拉力要求做如下规定：
∅20mm顶锚杆预紧力不小于200N.m，∅18mm帮锚杆预紧力不小于150N.m，顶锚索张拉力不小于32.5Mp，帮锚索张拉力不小于20Mp。
（张拉泵压力与压强的换算关系见附件3）
二、机具的选择
顶锚杆、顶锚索打设均采用MQT-130/3.0（3.5）系列气动锚杆钻机，帮锚杆、帮锚索打设采用ZQS-50/1.9S气动手持式钻机，锚索张拉采用MQ18250/63矿用张拉机具，岩巷打眼采用YT29A/7655气体凿岩机，以上机具额定压力均为0.5Mp，所以矿井不小于0.6Mp的供风压力可满足风动工具的需要。
（机具检修及管理制度见附件4）
三、树脂药卷的型号及数量
选用MSZ2360和MSK2360中速、快速两种树脂药卷混合使用，顶锚索采用三根树脂药卷、帮锚索及锚杆采用两根树脂药卷锚固，可满足锚杆、锚索预紧力的要求。
四、现场控制
根据《聚隆公司安全管理制度汇编》中关于施工质量验收的相关规定，施工区队要建立本单位锚杆预紧力和锚索张拉力的检查验收制度，保证施工过程中，验收员要对每班打设的锚杆、锚索及迎头5m范围内所有锚杆、锚索使用扭矩扳手逐根检查，对每班打设的锚索使用张拉泵逐根张拉，按规定填写当班锚网支护管理表格（见附件5），对不合格的锚杆（索）要及时补打，并结合班组长分析不合格原因，上报区队技术人员总结、归档。
第五节控制预紧力施加时间
围岩（煤）自开挖瞬间开始，就在不停地发生变化，变化时间越差，围岩（煤）强度越低，且变化不可逆，所以，控制预紧力的施加时间，就变成了保护围岩（煤）强度的重要措施。
预紧力施加时间越短，围岩（煤）破坏越小，强度越高，反之亦然。
凝胶时间指锚固剂自树脂胶泥与固化剂开始搅拌接触时起，至胶泥变稠，温度开始上升的时间。
该时间内，需保证锚杆（锚索）杆体的稳定，尤其是顶部，需支撑起杆体，防止因杆体自重而导致锚固效果差。
搅拌时间指充分搅拌两种胶液所需时间，搅拌时间过短会导致搅拌不均匀或杆体没有伸入到孔底，搅拌时间过长会导致锚固剂的失效。
等待时间为锚固剂自开始搅拌起至达到锚固力最大值时的时间。
根据树脂药卷性能参数及现场操作经验，搅拌顶、帮锚杆采用两根树脂锚固剂，要求搅拌20～35S,等待时间3Min后即可预紧螺母。
搅拌顶锚索采用三根树脂锚固剂，搅拌帮锚索采用两根树脂锚固剂，搅拌时间为20～35S，待3Min以后即可张拉锚索,5Min以内要求张紧结束。
每打一个锚杆（锚索）孔，必须及时安装锚杆（锚索），严禁采用一次性将所有钻孔打好，再一次性安装锚杆（锚索）的方法施工。
每安装一根锚杆（锚索），必须及时预紧，严禁批量预紧。
第六节控制支护体系锚固力
一、预紧力、张拉力二次预紧的控制
1、巷道掘进、维修放炮后，一小时内将迎头三架内所有锚杆（锚索）进行二次预紧、张拉，必要时要补打锚杆（锚索）。
2、每班交接班时，应对迎头5m范围内所有锚杆（锚索）进行重复预紧、张拉。
3、现场使用铁棒敲击或目测观测出锚杆或锚索托盘与接触面松动的需进行二次预紧。
二、顶、帮支护的控制
顶板支护锚杆、锚索必须及时打设，加固长锚索距迎头距离不得超过2.4m。
放炮前，最上两排帮锚索（锚杆）必须跟头打设，其余帮锚杆、锚索允许滞后3排。
待爆落的煤矸外运清头，迎头两帮暴露完全后立即补齐帮锚
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