2103回风顺槽风桥施工设计 1.docx
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2103回风顺槽风桥施工设计1
2103回风顺槽及风桥施工设计
一、工程名称：
2103回风顺槽风桥掘进
二、施工用途：
为下一步2103回风顺槽工作面掘进期间回风服务。
3、施工方式
2103回风顺槽开口18.5m:
沿2#煤层顶板卧底爆破方式掘进。
2103回风联巷：
沿2#煤层顶板卧底爆破方式掘进。
2103风桥联巷：
沿+11°坡度挑顶爆破方式掘进，掘进期间将煤层取掉后，采用挑顶渣进行回填。
四、回风顺槽及风桥联巷断面规格及工程量
1.回风顺槽及风桥断面规格：
2103回风顺槽掘进断面：
宽4.8m×2.5m
2103回风联巷掘进断面：
宽3.5m×高2.5m
2103风桥联巷I段：
宽3.5m×高2.5m
2103风桥联巷II段：
宽3.5m×高2.5m
2103风桥水平段掘进断面：
宽3.5m×高2.8m
2103回风顺槽喷浆及地板硬化后断面：
宽4.6m×高2.3m
回风联巷及风桥联巷喷浆及底板硬化后断面：
宽3.3m×高2.3m
2103风桥水平段喷浆及底板硬化后断面：
宽3.3m×高2.6m
2.工程量：
①2103回风顺槽长度：
18.5m。
回风联巷长度：
11.75m
风桥联巷I/II长度：
15m/35m
水平段长度：
4.8m
②暗台阶砌筑长度：
14.7m/8.2m
I斜坡段台阶砌筑规格：
宽0.66m×长1m×高0.13m
II斜坡段台阶砌筑规格：
宽0.54m×长1m×高0.20m
③喷浆长度：
87m。
（采用锚喷，喷浆厚度100mm。
）
④底板硬化：
2103回风联巷：
宽3.5m×长12m×厚0.1m
2103风桥联巷I：
宽3.5m×长14.7m×厚0.1m
2103风桥联巷II:
宽3.5m×长36.2m×厚0.1m
风桥水平段：
宽3.5m×长4.8m×厚0.2m
3.2103风桥斜坡度:
第I、II段11°18′、17°24′。
（上述坡度为理论推断，具体坡度根据现场地测部测量底板标高后核算，放的坡度线为准。
）
五、开口位置、贯通位置：
（1）2103回风顺槽开口位置：
2#煤煤库往2#煤一采区机轨巷方向靠轨道旁294m位置。
（2）2103回风联巷开口位置：
2103回风顺槽口往里16.75m位置（右侧帮部）。
（4）2103风桥联巷I开口位置：
2103回风联巷口往里10m位置。
贯通位置：
2#煤一采区机轨巷。
六、开口坐标及方位角
2103回风顺槽I：
开口坐标：
X：
4170107,392Y：
489839.912
方位角：
109°13′50″
2103回风联巷：
开口坐标：
X：
4170099,665Y：
489854,776
方位角：
208°26′35″
2103风桥联巷I：
开口坐标：
X：
4170091,324Y：
489848,326
方位角：
289°13′50″
具体以地测部放中线后为准，开口坐标仅供参考。
七、施工顺序：
1.2103回风顺槽掘进18.5m。
2.2103回风顺槽口往里16.75m右帮位置水平掘进10m。
3.2103风桥联巷沿+11°8′进行挑顶水平方式掘进15.3m，挑顶高度0-2.5m,挑顶长度15.3m。
掘进期间将煤层部分取掉后，采用挑顶矸石进行充填，后与2#煤一采区机轨巷进行贯通。
4.风桥两侧采用料石砌筑墙体并将风桥挑顶产生的岩渣及矸石垫到风桥斜坡段靠近风桥墙体处8.5m范围内，并形成17°24′的斜坡。
5.风桥两墙体分别采用料石砌筑，①靠近2#煤一采区机轨巷皮带侧墙体砌墙规格高2.5m×宽4.5m（包含两边掏槽0.5m）×厚0.6m，②靠近2#煤一采区机轨巷轨道侧墙体砌墙规格高1.2m×宽4.5m（包含两边掏槽0.5m）×厚0.6m。
6.桥墩墙体砌筑完成后在两墙体上加设11#工字钢长度为5.4m。
工字钢间距为0.2m，共9根（根据现场实际需求可以加设2-4根工字钢），工字钢必须均匀布置。
并在工字钢上方铺设1～2层钢筋网，开始对水平段进行挑顶，风桥水平段挑顶高度2.85m×宽3.5m×长4.8m，挑顶完成后再铺设水泥背板，必须做好封实、抹平背板与背板间缝隙工作。
最后进行硬化底板。
八、临时支护
采用φ50mm钢管，长度不小于4m，打设两根前探梁，每根探梁3个吊环，共6个吊环。
掘进至一个循环后，先前探梁进行临时支护。
后进行锚索梁进行永久支护，支护到位后继续往前掘进移动前探梁，掘进工作面做到不空顶、空帮。
九、支护设计计算
1.设计方法
参照现2#、4#煤层各风桥顶板支护设计，采取锚杆（索）＋钢筋网＋金属网+联合方式进行支护。
2.锚杆的选择
（1）锚杆长度
L=KH+L1+L2
式中L——锚杆长度，m；
K——安全系数，一般取K=2；
H——冒落高度m；
L1——锚杆锚入稳定地层的深度，一般按经验取0.3m；
L2——锚杆在巷道中的外露长度，0.12m；
①锚杆巷道中的外露长度L2的确定
L2=（梯子梁+焊网+托盘）厚度+螺母长度+锚杆外露长度
L2=（0.008+0.006+0.025）+0.028+0.05
≈0.12m
②巷道冒落高度H的确定：
=5/2×5=0.5m
B——巷道开掘宽度，取5m；
ƒ——岩石普氏系数，泥岩取5；
L=KH+L1+L2
=2×0.5+0.3+0.12
=1.42m
结合实际，顶锚杆长度取2.0m。
⑵顶、帮锚杆间排距计算，通常间排距相等，取D：
D≤0.5L
顶锚杆间排距：
D=0.5×2.0=1.0m
帮锚杆间排距：
D=0.5×1.8=0.9m
结合实际经验，锚杆间距确定为顶0.8m，帮0.7m,排距为0.9m。
⑶锚杆直径的确定
锚杆直径d可按下式计算：
顶锚杆直径：
d=2000/110=18.18mm取20mm
帮锚杆直径：
d=1800/110=16.36mm取18mm
⑷锚杆锚固力计算
顶锚杆锚固力可按下式计算：
=2×1.62×12×2.4≈7.78t=77.8kN取90kN
式中Q——锚杆锚固力，t；
K——锚杆安全系数，取2；
D——锚杆间排距1.0m；
L2——锚杆有效长度，L2=L=1.62m；
r——视密度，2.4t/m3；
3、锚索支护参数的确定
2103回风顺槽掘进采用1*7股5mm的钢绞线锚索，锚索钢绞线直径为15.24mm，设计破断力为1860N/mm2。
按锚索的破坏形式一般是胶结体与钢绞线的粘结被破坏，锚索从胶结体中被拔出。
锚索支护设计中应保证钢铰线与胶结体有足够的粘结强度，才能保证锚索的支护效果。
按GBJ86-85要求：
锚索锚固长度La应符合下式：
式中k——安全系数，一般取2；
d——锚索钢铰线直径，15.24mm；
fs——钢绞线抗拉强度，1860N/mm2；
fc——锚索与锚固剂的设计粘结强度，一般煤巷锚索多用树脂作锚固剂，其粘结强度，fc＝10N/mm2。
（1）锚索长度的确定
X=X1+X2+La
=0.35+5.0+1.4=6.75m
结合实际锚索长度取7m。
式中
X1——锚索外露长度，取0.35m；
X2——潜在不稳定岩层高度,取5m。
La——锚索锚固长度，取1.4m；
X2=B=5.0m。
B为巷道跨度，m。
十、支护方案
1.2103回风顺槽断面支护设计
（1）在开口位置打设一条梯子梁，1、3、5孔打设锚杆，2、4孔打设锚索，间距为1800mm。
（2）顶部锚杆采用￠20×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为900×900mm。
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各一卷。
顶部梯子梁采用4600mm×900mm×￠10mm。
顶部两端锚杆与垂直方向偏两侧帮成15°夹角。
两端锚杆保证打到两侧内，锚杆达到最佳悬吊效果。
顶部采用￠6mm冷拔钢筋焊织的经纬网，规格为2400mm×1100mm,网目60mm×60mm。
（3）帮部梯子梁规格为：
2300mm×700×￠10mm；帮部锚杆采用￠16×1800mmmm阻尼式螺帽型单向左旋式鱼尾纹钢锚杆。
间排距为700×900mm。
采用12#冷拔铁丝编制的棱形网，规格为宽1300mm×长10000mm，网目50×50mm。
（4）托盘：
顶锚杆托盘￠22mm×130mm×6mm球型托盘。
帮锚杆托盘￠18mm×100mm×10mm球型托盘。
锚索托盘200mm×12mm×10mm方型托盘。
（5）顶、帮锚杆锚固剂：
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各一卷。
锚索锚固剂：
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各两卷。
（6）顶部锚索采用1-1-1（3、4孔）交替布置方式，锚索直径15.24mm，长7000mm。
排距为900mm。
2.2103回风联巷及风桥联巷断面支护设计
（
（1）在开口位置打设一条梯子梁，1、3、5孔打设锚杆，2、4孔打设锚索，间距为800mm。
（2）顶部锚杆采用￠20×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为800×900mm。
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各一卷。
顶部梯子梁采用3400×800mm×￠10mm。
顶部两端锚杆与垂直方向偏两侧帮成15°夹角。
两端锚杆保证打到两侧帮内，锚杆达到最佳受力效果。
顶部采用￠6mm冷拔钢筋焊织的经纬网，规格为2400mm×1100mm,网目60×60mm。
（3）帮部梯子梁规格为：
2300mm×700×￠10mm；帮部锚杆采用￠16×1800mmmm阻尼式螺帽型单向左旋式鱼尾纹钢锚杆。
间排距为700×900mm。
采用12#冷拔铁丝编制的棱形网，规格为宽1400mm×长10000mm，网目50×50mm。
帮部上端锚杆垂直水平方向打设。
（4）托盘：
顶锚杆托盘￠22mm×130mm×6mm球型托盘。
帮锚杆托盘￠18mm×100mm×10mm球型托盘。
锚索托盘200mm×12mm×10mm方型托盘。
（5）顶、帮锚杆锚固剂：
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各一卷。
锚索锚固剂：
每孔依次装入CK2360与Z2340型树脂锚固剂各两卷。
（6）2103回风联络巷顶部锚索采用1-1-2布置方式，锚索直径15.24mm，长7000mm。
排距为900mm。
十一、风桥支护材料消耗表
序号
名称
规格（mm）
数量
备注
1
料石
300×250×200
9.99m3
2
11#矿用工字钢
5400
9根
备用2-4根
3
水泥背板
1200×200×60
40块
4
普通硅酸盐水泥
P42.5
1.7t
5
中砂
5m3
6
碎石
20-40mm
2m3
7
锚杆
Φ20
125套
顶部
Φ16
225套
帮部
8
锚索
Φ15.24×7000
55套
9
焊网
2400×1100×Φ6
25张
10
锚固剂
CK2360/Z2340
460/460卷
11
铁丝网
1200×10000
12卷
12
钢带（梯形）
2300×700×Φ10
62条
帮部
3400×800×Φ10
31条
顶部
十二、质量标准及要求
1.锚杆
（1）锚杆间排距误差：
±100mm；
（2）锚杆孔深：
1840mm；
（3）锚杆外露长度：
10～50mm；
（4）顶部两端锚杆与巷道轮廓线切线夹角≥75°；
（5）顶锚杆拉拔力设计达到90kN，帮锚杆拉拔力设计达到70kN，合格率必须达到设计值的90%。
（6）顶、帮部锚杆采用扭力扳手进行预紧，预紧力不得小于100N·m。
（7）顶、帮部锚杆必须紧贴岩煤面进行打设、不得出现锚杆失效现象。
2.锚索
（1）锚索孔深
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