巷道修复方案.docx

1、巷道修复方案袁庄矿巷道修复方案淮北矿业股份有限公司工程技术研究院淮北矿业股份有限公司袁庄煤矿安徽理工大学二o一一年七月一、工程概况 2二、修复方法 2三、支护设计 2（一）永久支护 2（1）巷道断面 2（2）永久支护形式、工艺 3（二）临时支护方式 81、支护形式： 82、支护材料： 83、支护参数： 84、支护平、剖、断面图 85、质量要求 96、保证措施 9（三）架棚质量保证措施 101、技术质量标准 112、质量保证措施 12（四）锚杆（索）质量保证措施 131、技术质量标准 132、质量保证措施 13三、注浆原则与工艺 15（一）注浆原则 15（二）施工工艺 151、注浆施工工艺 15

2、2、工艺流程 17（三）注浆作业所需材料与设备 17（四）施工技术要求及安全措施 17袁庄试验巷道修复、补强技术方案一、工程概况目前，试验巷道长期底臌、两帮内移、U型棚变形严重，严重威胁生产安全，急需进行修护。二、修护方法对需修护段巷道进行敲帮问顶，清除顶、帮开裂的浆皮、活矸、危岩，然后用风镐对巷道进行挑顶、刷帮，刷大至设计尺寸后，再对巷道进行棚、锚、网、喷、索、注支护。 三、支护设计 采用棚、锚杆、索、网、注浆联合支护，遇构造带及地质异常区时,采用缩小棚距与锚网索间排距等措施应对。（一）永久支护（1）巷道断面断面形状：直墙半圆拱，具体形状与尺寸见图1。图1. 巷道断面示意图（2）永久支护形式

3、、修复工艺支护形式：采用全断面棚、锚、索、网、注浆综合支护。修复、支护工艺安全检查敲帮问顶采用风镐将巷道刷（卧）至设计尺寸前移前探梁、挂防片帮网看中或腰线后上拱梁(钢棚梁)上拉板、过顶、刹紧出矸、刨腿窝（深度、棚距合格）栽棚腿紧固卡缆、上拉板封帮检查支架调斜情况后用木楔整体加固 喷浆 注浆 安装“帮部锚杆+槽钢”补强结构 底角锚杆底板锚索。其中喷浆在距新架金属支架前端50m后施工,注浆滞后喷浆100m进行。上述工艺中的各个环节并非一定要全部实施，依据理论分析，在实施 “帮部锚杆+槽钢”补强结构后，及时实施围岩注浆，巷道即可迅速稳定下来，如若如此，后续环节即可省略。因此，该巷道具体的修复方案可归

4、纳如下： 主体方案：首先实施帮部3道“锚杆+组合梁”补强，同时对监测点进行1周2次的监测，在帮部补强20天后实施注浆，同时对监测点继续监测，如若巷道变形迅速收敛，巷道修复即可结束。如若巷道变形仍有发生（很小），且无收敛迹象，则实施底角锚杆，即可迅速稳定巷道；如若巷道变形仍有发生（较大），且无收敛迹象，则不再实施底角锚杆，直接实施底板锚索即可迅速稳定巷道。（3）支护参数 基本支护参数、规格、材料：表1 架棚支护材料及规格尺寸、参数支护材料规格尺寸36U型棚（3节）32132800mm粱腿搭接长度500mm棚腿外扎角80拉条每棚4道卡缆每棚6副、每个重叠部分3副钢筋笆片760（纵向）770（横向）

5、棚距600mm腿窝深度300mm 补强加固参数帮部锚杆：锚杆采用22mm2500mm20MnSi左旋无纵筋螺纹钢高强预应力锚杆，锚杆托盘为10150300 mm的平钢板，托盘直接放入槽钢的凹槽中。帮部补强锚杆共3排，具体方式与布置位置见图4所示。组合梁：用18号槽钢制作而成。每垮梁长度750mm，共约束2架棚腿。梁中开设直径24mm的圆孔作为锚杆的穿孔。U型棚、箱梁、锚杆和混凝土喷层之间的关系见图4、5。图2巷道架棚支护示意图底角锚杆：22mm2500mm20MnSi左旋无纵筋螺纹钢高强预应力锚杆，锚杆托盘为10150150 mm的平钢板，底角锚杆与水平呈450，处于帮底交界部位。托盘后必须用

6、混凝土填实，排距600mm。底板锚索：底板锚索采用22mm5300mm的高强锚索，托盘为29U型钢，29U型钢长度2800mm,底板锚索以巷道轴线为对称轴，按照间排距16001600mm进行布置，每断面2根。底板锚索的锚固分3种情况：（1）底板中含有大量游离水情况，锚索锚固又有两种可用方法：a、锚索孔成孔后，首先采用水下锚固剂实施端锚，然后通过注浆实施全长锚固；b、将两根2500mm的注浆锚杆丝扣连接并与锚索捆绑在一块，下放至设计位置后，用马利散实施锚固与注浆一次性处理，端部用快干水泥封口，快干水泥距上端距离300mm。（2）底板无水情况，直接用药卷锚固，然后插入注浆管(2500mm)实施水泥

7、浆注浆。具体注浆工艺见第“四”部分。注浆参数：a.喷砼：巷道全断面喷厚100mm，强度为C20,采用P.O32.5水泥，水泥，黄沙，瓜子片按重量配比为1:2:2，水灰比为0.45:1，速凝剂为水泥重量的3%。b.注浆孔布置帮顶注浆孔排距为3.6m，孔深为2.0m。每排5孔，孔口管规格均为 26.753.25800mm。底板注浆利用底板锚索孔。每排2孔。底板注浆跟随锚索安装一并进行,滞后底板锚索2排,注浆后即刻安装底梁.每两排底板锚索注两孔,注浆孔每断面2个,排距3200mm.图3 注浆孔布置图c.注浆材料、浆液类型及注浆量帮顶注浆采用单液水泥浆，水泥选用P.0.42.5普通硅酸盐水泥。水灰比为

8、0.8:1，注浆量以实际发生量为准。d.注浆压力浅孔注浆设计终压：2.0Mpa，单孔注浆标准：达到终压后保持10分钟。（4）支护方案： 图4 帮锚杆补强示意图图5 U型棚、箱梁、锚网索（杆）混凝土喷层结构示意图图6. 底板锚索布置平面图图7. 底板锚索布置断面图图8. 底板锚索布置侧向图（二）临时支护方式1、支护形式： 采用3根金属前探梁、护顶木板综合性措施作为临时支护，每根前探梁固定点不少于3处。在工作面迎头采用防止片帮网伤人措施。该网以覆盖整个巷道实际断面为准。2、支护材料：（1）金属前探梁：选用3根22kg/m型轨道，长度不少于4m,固定点选用16圆钢自制吊挂环。（2）护顶木板：数量不少

9、于10块，结合木背板接实顶板。（3）木楔：选用杉树，其规格：长宽厚（大头）为300150100mm，数量充足，确保牢固。（4）防片帮网采用麻绳编织网或防止静电的塑料网, 防片帮网生根在最靠近迎头的支架的棚梁、棚腿上。3、支护参数：（1）前探梁固定点间距为1200mm，排距为1000mm，每根前探梁前端距迎头不大于200 mm。（2）防片帮网网孔规格：100mm100mm（岩石部分）、100mm50mm（煤层部分）。4、支护平、剖、断面图 ：见图9。5、质量要求：（1）金属前探梁：选用矿用22kg/m型轨道3根，质量合格。（2）每个固定点必须用背板结合木楔刹牢固（3）金属前探梁与顶板间采用木板过

10、顶，并用木楔刹牢固。（4）每根前探梁前端距迎头不大于200 mm，在倾斜巷道中必须采取防滑措施（具体采用铁丝生根在棚梁上）。6、保证措施：（1）每班架棚前首先对巷道围岩进行敲帮问顶及时清理活矸危岩后，将前探梁移至迎头并生根，再用木楔将每个固定点刹牢固；铺上护顶木板后架设顶梁并及时腰帮过顶。（2）当采用风镐掘进时，边掘进，边及时将前探梁前移并生根，在掘进达到最大循环进尺数为700 mm，必须进行永久支护。（3）窜前探梁必须及时，并有经验丰富的班队长现场指挥。（4）窜前探梁，须在确保安全情况下进行，并严禁空顶作业。图9 临时支护平、剖、断面图（示意图）（三）架棚质量保证措施1、技术质量标准（1）严

11、格按测量给定的中、腰线施工，严格按切割示意图进行切割，保证巷道高宽符合设计。（2）架棚间距600mm，误差不超过50mm。（3）中线至巷道两帮不小于设计值，不大于设计值80mm；腰线至巷道顶、底板不小于设计值，不大于设计值100mm。（4）水平巷道支架的前后偏差不超过0.5度，即1m垂线不大于9mm。（5）梁腿搭接长度500mm，误差不超过设计值，不小于设计值30mm；卡缆位置符合规定，搭接要严实合缝，螺帽要上紧，卡缆螺母扭矩不小于200Nm，误差不超过设计值的5%。（6）支架不得淋肩，扭距不超过80mm。（7）卡缆间距200mm，误差不超过20mm；拱部拉条距上卡缆300mm，帮部拉条距腰线

12、上200mm，拉条位置必须符合规定，并安设成一条直线。（8）柱窝必须挖至实底，空帮空顶处必须用矸石充填密实。（9）钢筋背板必须搭接铺设，沿巷道走向网间搭接长度160mm，沿巷道周向方向网间搭接长度100mm，用12铁丝连接，连接点间距不超过200mm。表2 架棚巷道质量标准表检验项目设计值标准支架及其构件配件和加工规格质量符合设计符合设计可缩性支架的装配附件齐全、无锈蚀现象、螺纹部分有防锈油脂符合设计背板和填充材料材质规格符合设计净宽(中线到任一帮)1337.5mm080mm净高(墙基到顶、底板)1337.5mm、1462.5mm0100mm水平巷道前倾后仰1m垂线9mm1m垂线9mm斜巷迎山

13、角迎山角0.5，支架不得退山。0.50拉杆、背板位置数量4道4道柱窝深度300mm符合设计巷道坡度(与设计值偏差)0.05%连网铁丝连接点间距200mm用双股12#铁丝连网搭接长度160mm（纵向）和100mm（横向）棚间距600mm50mm搭接长度500mm主要巷道-30mm；一般巷道-40mm卡缆间距200mm主要巷道20mm；一般巷道30mm卡缆螺栓扭矩200N.m主要巷道5%；一般巷道10%支架梁吊斜80mm80mm2、质量保证措施（1）架设支架前，首先检查施工地点支架的质量，对不合格的支架必须先处理，处理好后方可向前施工。如钢筋网凌乱，应整理后将帮、顶用矸石充填实。（2）架棚前，在棚

14、梁及棚腿上画出搭接长度、卡缆和拉条位置，确保搭接长度、卡缆间距符合要求，拉条、卡缆成线。（3）每棚设4道拉条，拱部拉条距上卡缆300mm，帮部拉条距腰线上200mm，拉条位置必须符合规定，并安设成一条直线。 （4）采用钢筋笆片腰帮背顶，搭接处每隔200mm用一道双股12扎丝扎紧。钢筋笆片平行于巷道底板摆放，且成一条线。（5）架设时，先按要求探好前探梁，在班组长或指挥下将顶梁上好，找好中、腰线，按要求安好架与架之间的拉杆，并将顶梁的笆片背好。挖柱窝时，首先按要求量出棚距，找准柱窝位置，严格按柱窝深度及腰线将柱窝深度挖够设计要求，如柱窝过深或松软时应垫上坚硬岩石，栽上棚腿，按要求与棚梁搭接好，安好

15、棚卡，背实顶帮。（6）必须严格按架棚质量标准及断面图进行架设，架棚严禁淋肩、调斜，严禁空顶、空帮作业。工作面后方必须备齐足够的水泥背板，以防掉顶、片帮时使用。（7）每班迎头必须配备完好的扭矩扳手并安排专人紧固卡缆螺栓，确保扭矩力达到设计要求。（8）架棚前，先量好前一棚的规格，以便及时调整，如钢筋网笆片不平直，凌乱，应整理后再用矸石充填严实。（9）架棚紧跟迎头。（四）锚杆（索）质量保证措施1、技术质量标准表3 锚网索的质量标准化标准表保证项目名 称检验项目设计值（mm）标准（mm）锚杆杆体及配件的材质、品种、规格、强度、结构20MnSi222500mm锚固剂材质、规格、配比、性能K2355、Z2

16、355基本项目锚 杆安装质量密贴揳紧密贴揳紧抗拔力120KN巷道规格净宽（中线到任一帮）1337.50100净 高28000100巷道坡度4.5下铺 网压茬160(巷道走向) 100(巷道周向) 紧帖壁面压（绑）牢固允许偏差项目锚 杆间排距锚杆共3行，间排距见图3100孔 深24500+50角 度9075外露长度1550露出托板50锚杆螺母扭矩100N.m5%2、质量保证措施（1）打锚杆锚索眼必须遵守下列规定：1）打眼前必须做好以下工作：a. 按中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须进行处理。b. 认真敲帮问顶，仔细检查顶、帮围岩情况，找尽活矸、危矸，确保安全。c. 按作业规程

17、规定的锚杆布置确定眼位，并用白灰做好标志。d. 检查和准备好钻具和风水管路，并在钎杆上做出眼深标志。2）帮部锚杆锚索眼的方向角度，应与金属支架柱腿垂直，底板锚杆索的方向与水平呈45夹角。3）锚杆锚索眼施工应符合下列要求：a. 锚杆、锚索眼必须按作业规规程规定的间、排距施工。补强锚杆滞后迎头50m100m施工。b. 锚杆、锚索眼应做到打一个眼锚一个眼，随打随锚。c. 锚杆必须按照规定的角度打眼，不得打穿皮眼或沿顺层面、裂隙打眼。（2）安装锚杆、锚索应遵守下列规定:1）锚杆安装 安装帮部锚杆：a. 按设计部位和角度打巷道帮锚杆孔，岩巷采用风锤打眼，孔深比锚杆长度短50mm，采用锚杆钻机配B22钎干

18、和32mm合金钻头,施工钻孔。b. 送树脂药卷：向锚杆孔依次装入K2355、Z2380型锚固剂各1卷，用组装好的锚杆慢慢将药卷推到孔底。c. 搅拌树脂：用连接器将帮锚杆机与锚杆螺母连接起来，并将锚固剂推入孔底，然后开动钻机边搅拌边推进，当锚杆推到孔底后，再搅拌20S。d. 安装锚杆：停止搅拌60S后用风动扳手，将螺母的堵片顶掉，托盘快速压紧煤岩面，安装完毕。e. 锚索安装：有两种具体情况,见上述分析.若为第二种情况,将锚索机搬至施工地点，接齐风水管，配齐钻头钻杆等钻具，根据设计锚索眼的位置和深度，用锚杆机使用套接钻杆打锚索眼，锚索眼打齐后，用锚索将3节Z2355树脂药卷送入锚索眼底（每节药卷由

19、4卷药卷捆绑组成），送树脂药卷时应注意轻送，防止弄破树脂药卷。药卷送入眼底后，安上锚索搅拌器，开动锚索机搅拌，搅拌应由慢到快，时间不少于50秒（送入孔底后搅拌时间不小于15秒），卸下钻机。30分钟后上垫板及锁具，最后用SL-50T型锚索张拉仪张拉锚索，锚索锁定后的预紧力不小于50KN，锚固力200KN。锚索外露长度为100300mm ，底板锚索滞后迎头帮部补强30m施工。 底板注浆可利用底板锚索孔,每施工两排锚索(4个锚索孔),留下2个锚索孔作为注浆孔(靠近帮部),该两个孔在搅拌药卷30分钟后,各插入3000mm注浆管各一根,两孔同时注浆.注浆结束后即可安装托盘并紧固. 底板锚索托盘(U型钢底

20、梁)位于底板设计水平下300mm，安装托盘前，用风镐依照托盘尺寸挖出320mm的凹槽用于放置底梁及锚索的外露部分。 安装槽钢槽钢腹板紧扣棚腿，锚杆锚盘置于槽钢凹槽内，槽钢腹板中心部位设置圆孔，孔径较锚杆直径大出23mm为宜，锚杆应处于两架棚腿中部。 底角锚杆（索） 底角锚杆（索）与底板水平呈450夹角，锚杆孔必须处于帮底交界处，可使用风锤凿孔，也可使用底板锚索钻机凿孔，托盘后必须用混凝土填实。2）“三径”匹配：岩巷帮部：孔径32mm，药径28mm，锚杆杆径22mm。3）锚网索喷支护以及加强锚固力的检测等规定锚杆必须按规定做拉力试验。对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下现场用锚

21、杆拉力器做锚杆拉力试验，用锚索涨拉仪检查锚索的预紧力。锚固形式为加长锚固，锚固力要求为：锚固力不小于10T；锚索预紧力不小于8T。锚杆的锚固力测试每施工300根锚杆检查一组，每组不少于3根。对锚固力不合格的锚杆要进行补打，确保锚杆支护效果四、注浆原则与工艺（一）注浆原则：注浆应遵循由下层向上层注浆原则，即：底板注浆两帮注浆拱注浆顶板注浆。单孔注浆结束标准：达到设计注浆压力，并稳压达10分钟以上。（二）施工工艺1、注浆施工工艺（1）注浆施工顺序：点眼位 验孔 造孔 固管 注浆效果检验。（2）造孔 使用 42钎头配合YT一28风锤，按设计间排距造孔，打眼前必须标定孔位和编号，造孔时需严格控制孔位角

22、度和深度，以保证浆液扩散均匀。（3）固管孔造好后，将膨胀式注浆封口管伸入孔内，最外端橡胶封闭圈与外喷层平齐，采用扳手挤压螺帽，带动四个橡胶封闭圈封闭孔口，螺帽预紧力为80200Nm，并确保孔口管能承受不低于6MPa的注浆压力，孔口管固定好后外露不得超过50mm。（4）注浆a. 接好注浆管路，进行压水试验，当确认孔口管牢固可靠后，把孔内余水放掉。b. 注浆过程中，如需停注时需向孔内压入一定量清水，确保注浆通道畅通。c. 注浆期间要注意观察压力表的升压情况，如出现跑漏浆时，必须先停注，并迅速用水泥或粘土炮泥封堵。d. 施工单位必须用红漆标定孔位及编号并负责日常注浆台帐管理，详细记录各孔注浆压力、注浆时间、注浆量，以备检查和验收。e. 每个注浆孔都要达到设计压力要求，做好小班原始记录，并汇报进展情况，单项巷道注浆结束后，施工单