断面积 (m2) 掘进尺寸(mm) 特征名称 临时 支护 支护 方式 宽度 拱高 1-1断面 2-2断面 3-3断面 液压支柱 液压支柱 液压支柱 锚网喷 锚网喷 锚网喷 4600 2900 7295 2300 3050 3548 墙高 1800 1600 1600 4300 2600 6995 高度 宽度 净尺寸 高度 掘 拱高 墙高 净 2150 1580 16.6 14.1 1300 1380 7.9 6.2 3498 1380 32.6 28.9 第三节 支护设计
一、巷道断面
井下6#交岔点断面为直墙半圆拱形。 二、支护方式
(一)永久支护
支护方式采用锚网索喷支护,锚杆采用?1832000mm螺纹钢树脂锚杆,每根锚杆采用2支CK2350树脂锚固剂进行锚固,间排距:800mm3800mm,金属网(¢6.03100032000mm),网孔:1003100mm,网片搭接100mm,连接选用双股16#铁丝每隔200mm绑扎一道(锚杆托盘150*150mm)。锚索采用?15.2437300mm钢绞线,间排距200032000mm,三花布置,托盘采用20mm厚3003300mm钢板制作。1-1、2-2、3-3断面均为喷射混凝土,厚度为150mm,强度为C20。基础深度100mm。(详见后附平面图、断面图)
(二)按悬吊理论计算锚杆参数 1.锚杆长度计算:
L = KH + L1 + L2
式中 L----锚杆长度,m;
H----冒落拱高度,m; K----安全系数,一般取K=2; L1----锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.4m; Lz----锚杆在巷道中的外露长度,一般取0.05m。 其中:
B6.76??0.8m 2f2?4式中 B----巷道开掘宽度,取值6.76m;
H?
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f----岩石坚固性系数,砂岩取4。
则:
L = 230.8+0.4+0.05=1.65m
2.锚杆间距、排距计算:设计时令间距、排距均为a,则
Q KH?式中 a----锚杆间排距,m;
??Q----锚杆设计锚固力,50 kN/根; H----冒落拱高度,取0.8m;
γ----被悬吊砂岩的重力密度,取19.992kN/m3; K----安全系数,一般取K=2。 a=50/230.8319.992=1.56m 施工时取a=800mm,满足要求。
通过以上计算,选用直径18mm、长度2000mm的螺纹钢树脂锚杆,锚杆间、排距800mm。锚杆打设时挂钢筋网。当围岩稳定性较差时,锚杆间、排距缩小至600mm。
(三)临时支护
临时支护采用液压点柱支护,工作面准备3台液压推流器作为液压点柱使用;在使用液压点柱时,先将底部弄平,然后垫上专用的方木,使液压支柱平稳;再将加工好的支柱帽(4003400mm的10mm厚的钢板焊接在高为500mm的钢管上)安装好,进行打压,再支柱帽顶到顶板之前铺上网片。在支护的掩护下进行打注锚杆,严禁空顶作业。
第四节 支护工艺 一、锚网喷支护 (一)支护材料
1.锚杆及锚固剂:锚杆采用螺纹钢树脂锚杆,直径为18mm,长度为2000mm。每根锚杆均用2卷树脂锚固剂固定,锚固长度不少于700mm,锚杆外露长度为30—50mm。树脂锚固剂为CK2350,锚杆均使用配套标准螺母紧固,锚固剂型号为,每根锚杆固力不小于50kN。
2.网片采用直径6.0mm的钢筋网,网的规格为长3宽=2000mm31000mm,网格为长3宽=100mm3100mm,网要压茬连接,搭接长度不小于100mm,相邻
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两块网之间要用16号铁丝连接,连接点要均匀布置,间距200mm。
3、选用Ф15.2437300mm钢绞线锚索,每根锚索用3卷树脂锚固剂型号为CK2350,托盘为3003300320mm钢板,紧固端头用锁具锁固。间排距为200032000mm。
4.喷射混凝土必须采用标号不低于P042.5号水泥,砂为中粗河砂,含水率为4%—6%。石子粒直径5--10mm,并用水冲洗干净。速凝剂型号为S88-1型,掺入量一般为水泥重量的2%—3.5%,喷拱取上限,喷淋水区时可酌情加大速凝剂掺入量,速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入,喷射砼强度不得低于C20。
(二)锚杆安装工艺 1.打锚杆眼:
打眼前,首先严格按中、腰线检查巷道断面规格,不符合设计要求时必须先进行处理;打眼前要先按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮,凿掉活矸危岩,确认安全后方可作业。锚杆眼位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15°。锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,打眼时应在钻钎上做好标志,严格按锚杆长度打锚杆眼,深度1950m。打眼应按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。
2.安装锚杆:
安装前应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。吹扫时,操作人员应站在孔口一侧,眼孔方向不得有人,然后把2卷树脂锚固剂送入眼底。随后将锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,用带有专用套筒的锚杆安装机卡住螺帽。开动锚杆安装机,使锚杆安装机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,直至锚杆达到设计深度,方可撤去锚杆安装机。搅拌旋转大于35s后,卸下螺帽,挂好网,上好托盘,拧上螺帽。12min后,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不小于100N2m,锚杆盘要紧贴岩面。
(三)、锚索安装
1、安装方法:
(1)、用MFC—3630/1360型气动锚杆钻机配合Ф19中空六方接长式钻杆
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和Φ28mm双翼钻头湿式打眼。为保证孔深准确,必须在起始钻杆上用白色或黄色油漆(或粉笔)标出终孔位置,眼深8m,并用压力水将眼内的残渣冲净。
(2)、锚索下端装上专用搅拌驱动器,再将专用搅拌驱动器尾部六方头插入锚杆钻机上。
(3)、一人扶住机头、一人操作锚杆机,边推进边搅拌,前半程用慢速旋转,后半程用快速搅拌,搅拌时间控制在40s,确保搅拌均匀。
(4)、停止搅拌后,必须继续保持锚杆机的推力约3min,然后收回锚杆机。
(5)、10 min后先卸下专用搅拌驱动器,装上托梁、托盘飞锚具,并将其托到紧贴顶板的位置。
(6)、两人一起张拉泵套在锚索上并用手托住。然后开泵进行张拉,并注意观察压力表读数,达到设计预紧力或泵套行程结束时,迅速换向回程。
(7)、卸下张拉泵套(注意用手接住,避免坠落),完成锚索的安装。 2、技术要求:
(1)、锚索应在迎头施工时与锚杆同时安装。 (2)、锚索孔深误差控制在O—+30mm。 (3)、锚索外露长度控制在200-300mm。
(4)、锚索搅拌树脂药卷过程中不能停顿要一气呵成绝对不能反复搅拌否则已开始聚合反应树脂分子链会遭到破坏,导致锚固失败。
(5)、搅拌树脂药卷后1小时张拉锚索张拉预紧力控制在120kN(36Mpa)。 (6)、锚索安装48h后,如发现预紧力下降,必须及时补拉。 (7)、锚索锚固力不低于120kN。
(8)、张拉时发现锚固不合格的锚索,必须立即在其附近补打合格的锚索。 (四)喷射混凝土 1.准备工作:
(1)检查锚杆安装和钢筋网铺设是否符合设计要求(复喷时),发现问题应及时处理。
(2)清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路要平直、不得有急弯,接头要严密不得漏风,严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
(3)检查喷浆机是否完好,并送电空载试运转,紧固好摩擦板,不得出现
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漏风现象。
(4)喷射前必须用高压风水冲洗岩面,在巷道拱顶和两帮拉绳安设喷厚标志。
(5)喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。 2.喷射混凝土的工艺要求:
喷射顺序为先墙后拱,从墙基开始自下而上进行,喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8—1.0m为宜。
人工拌料时采用潮拌料,水泥、砂和石子应清底并翻拌3遍使其混合均匀。 喷射时,喷浆机的供风压力为0.4MPa,水压应比风压高0.1MPa左右,加水量凭射手的经验加以控制,最合适的水灰比是0.4—0.5之间。喷射过程中应根据出料量的变化,及时调整给水量,保证水灰比准确要使喷射的湿混凝土无干斑、无流淌、粘着力强、回弹料少,一次喷射混凝土厚度为50mm,并要及时复喷,复喷间隔时间不得超过2h。否则,应用高压水重新冲洗受喷面。
3.喷射工作:
喷射工作开始前,应首先在喷射地点铺上旧胶带,以便收集回弹料,回弹率不得超过15%。若喷射地点有少量淋水时,可以适当增加速凝剂掺入量;若出水点比较集中时,可设好排水管,然后再喷浆。喷射工作结束后,喷层必须连续洒水养护28 d以上,7d以内每班洒水1次,7d以后每天洒水1次。一次喷射完毕,应立即收集回弹物,并应将当班拌料用净。当班喷射工作结束后,必须卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。喷射混凝土回弹率不得超过15%,回弹料要及时收集,可掺入料中继续使用,但掺入量不超过30%。
开机时,必须先给水,后开风,再开机,最后上料;停机时,要先停料,后停机,再关水,最后停风。喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员。喷射中突然发生堵塞故障时,喷射手应紧握喷头,并将喷口朝下。
4.喷射质量:
喷射前必须清洗岩帮、清理浮矸,喷射均匀,无裂隙,无“穿裙”、“赤脚”。 5、在施工巷道开口或交岔点时,应在巷道开口处0.5m位置补打锚索,在交岔点施工时应减小锚索间、排距,及时加强支护,以防片帮、冒顶。
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