一、概述
××煤礦采空區(qū)治理一號(hào)坑?xùn)|側(cè)斷層處經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè),煤層寬度均厚17m、長(zhǎng)度約50m。按照防滅火設(shè)計(jì),計(jì)劃將現(xiàn)在工作面向下20m煤體挖除。由于此處巖體松散,煤層頂板側(cè)跨度較高,懸頂面積約1400㎡,頂板側(cè)存在裂隙、冒落等安全隱患,故在挖煤前對(duì)懸露頂板進(jìn)行錨索梁加固支護(hù)。
二、施工方案及支護(hù)參數(shù)
1、支護(hù)設(shè)計(jì)
采用類比法合理選擇支護(hù)參數(shù): 選用1x7絲φ15.24mm,錨固力不小于230kN冷拔鋼筋,長(zhǎng)度12m的錨索加強(qiáng)支護(hù)。
錨索支護(hù)參數(shù)計(jì)算:
⑴確定錨索的長(zhǎng)度:
L=La+Lb+Lc+Ld
式中 L----錨索總長(zhǎng)度,m
La---錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長(zhǎng)度,m
Lb---需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度,取10m
Lc---上托盤及錨具的厚度,取0.1m
Ld---需要外露的張拉長(zhǎng)度,取0.3m
錨索錨固長(zhǎng)度La按下式確定:
La≥K×(d1fa/4fc)
式中:K---安全系數(shù),取2
d1---錨索鋼絞線直徑,取15.24mm
fa---鋼絞線抗拉強(qiáng)度,N/m㎡(1920MPa,含1883.52N/mm2)
fc-錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度,取10N/mm2
則La≥(2×15.24×1883.52)/4×10=1435.242㎜≈1.44m
L=1.44+10+0.1+0.3=11.84m 施工取錨索長(zhǎng)度為12m。
⑵錨索的間、排距校核:
L=NF2/{BHr-(2F1sinθ)/L1}
式中 L-錨索間排距,m
B-巷道最大冒落寬度,正巷3.4m
H-巷道冒落高度,按最嚴(yán)重冒落高度取2.0m
r---巖體容重,23kN/m3
L1-排距,2m
F1-錨固力,300kN
F2-錨索極限承載力,15.24mm取335kN,
θ-角錨桿與巷道頂板的夾角,67度
通過(guò)上述計(jì)算,錨索間距小于2.5m布置。根據(jù)支護(hù)情況, 頂板施工錨索加強(qiáng)支護(hù),長(zhǎng)度12m,間距為2.0m布置,可滿足支護(hù)要求。
2、支護(hù)參數(shù)
錨索選用φ15.24mm鋼絞線,長(zhǎng)度12m,配套錨索剛性鎖頭,錨索間距2m,排距2m布置,使用廢舊鋼軌或11#槽鋼加工成長(zhǎng)度2.5m的錨索梁,每?jī)筛缅^索梁上下聯(lián)成一體加強(qiáng)支護(hù)。錨索采用樹(shù)脂錨固劑端錨,錨固劑使用ZK2350樹(shù)脂錨固劑,每根錨索使用不少于4節(jié)樹(shù)脂藥卷錨固,錨固長(zhǎng)度不小于2m。
錨索長(zhǎng)度12m,采用垂直工作面向上仰角23°鉆眼,對(duì)巖體的有效錨固長(zhǎng)度不小于10m,孔深為不小于11.5m。錨索預(yù)留張緊長(zhǎng)度300mm,安裝好錨索外露長(zhǎng)度不小于100mm,不大于500mm。錨索安裝48h后要校正預(yù)緊力。
三、錨索施工技術(shù)要求
1、施工前要備齊鋼絞線、錨固劑、錨索梁、錨具等支護(hù)材料和錨桿打眼機(jī)、套釬、錨索專用驅(qū)動(dòng)頭、張拉油缸、高壓油泵、液壓剪等專用機(jī)具及常用工具。
2、準(zhǔn)備好施工所需水管和風(fēng)管。
3、錨桿鉆機(jī)打眼前進(jìn)行以下檢查:
a) 檢查所有操作控制開(kāi)關(guān),所有開(kāi)關(guān)都應(yīng)處在“關(guān)閉”位置。
b) 檢查油霧器工作狀態(tài),確保油霧器充滿良好的潤(rùn)滑油。
c) 清潔風(fēng)水軟管,檢查其長(zhǎng)度及錨桿機(jī)連接情況。
d) 檢查錨桿機(jī)是否完好。
e) 檢查是否漏水,及時(shí)更換水密封。
f) 安裝鉆桿前檢查鉆頭是否鋒利,檢查鉆桿中孔是否暢通嚴(yán)禁作用彎曲的錨桿打眼。
g) 張拉錨索前,檢查張拉油缸、油泵及油路接頭是否松動(dòng)。
4、操作順序
錨索支護(hù)工必須按以下順序進(jìn)行操作:
a) 備齊機(jī)具及有關(guān)材料。
b) 檢查并處理工作地點(diǎn)的隱患。
c) 檢查錨索機(jī)所需油、水、風(fēng)。
d) 打錨索鉆孔。
e) 組裝錨索。
f) 安裝、錨固錨索。
g) 張拉錨索。
h) 清理現(xiàn)場(chǎng)。
5、正常操作
A、打錨索眼
(1) 敲幫問(wèn)頂,檢查施工地點(diǎn)圍巖和支護(hù)情況。
(2) 根據(jù)錨孔設(shè)計(jì)位置要求,確定眼位,并做出標(biāo)志。
(3) 檢查和準(zhǔn)備好錨桿鉆機(jī)、鉆具、電纜及水管路。
(4) 必須采取濕式打眼。
(5) 豎起鉆機(jī)把初始鉆桿插到鉆桿接頭內(nèi),觀察圍巖,定好眼位使錨桿機(jī)和鉆桿處于正確位置.鉆機(jī)開(kāi)眼時(shí),要扶穩(wěn)鉆機(jī),先升千斤腿,使鉆頭頂住巖面,確保鉆眼位置正確開(kāi)鉆.操作者站立在操作臂長(zhǎng)度以外,分腿站立保持平衡.先開(kāi)水,后開(kāi)風(fēng).開(kāi)始鉆眼時(shí),用低轉(zhuǎn)速隨著鉆孔深度的增大,調(diào)整到合適轉(zhuǎn)速,直到初始錨孔鉆到位.在軟巖條件下,錨桿機(jī)用高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),要調(diào)整支腿撐力,防止糊眼.
(6) 在硬巖石條件下,錨桿機(jī)用低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),要緩慢增加支腿推力.
(7) 退鉆桿、接鉆桿完成最終鉆孔。
(8) 錨索打眼完后先關(guān)水再停電。
B、組裝錨索:按設(shè)計(jì)要求組裝錨索。
C、錨固錨索
(1) 檢查錨索眼不合格的及時(shí)處理
(2) 把錨索末端套上專用驅(qū)動(dòng)頭,擰上導(dǎo)向管并卡牢。
(3) 將樹(shù)脂藥卷用鋼絞線送入錨索孔底。
(4) 用錨桿打眼機(jī)進(jìn)行攪拌,將專用驅(qū)動(dòng)頭尾部六方插入錨桿機(jī)上,一人扶住機(jī)頭,一人操作錨桿機(jī),邊推進(jìn)邊攪拌,前半程用慢速后半程用快速旋轉(zhuǎn)約40s。
(5) 停止攪拌,但繼續(xù)保持錨桿機(jī)的推力約1min后縮下錨桿機(jī)。
四、打錨索安全技術(shù)措施
1、打眼前必須先檢查工作地點(diǎn)頂板安全情況。如有松動(dòng)活石,必須搗掉,確保作業(yè)人員安全。
2、打眼立鉆必須提前看好退路。立鉆附近的材料及設(shè)備不能影響撤退路線。
3、打眼三人配合作業(yè),其中一人負(fù)責(zé)安全觀察。
4、打眼時(shí)必須勻速進(jìn)鉆,速度不能太快,以免出現(xiàn)斷釬、卡釬現(xiàn)象。
5、打眼時(shí),正對(duì)鉆桿位置及其下方不得站人。
6、定位扶鉆桿人員不得戴手套操作。
7、打眼時(shí),必須提前檢查風(fēng)水管路接頭的安全情況,管路不得有彎折和打結(jié)。
8、打眼時(shí),鉆眼必須垂直于巷道頂板,并保證眼深不低于規(guī)定值。
9、錨索提前在地面上切割成12米的長(zhǎng)段,以便于安裝施工。錨索的外露長(zhǎng)度不超過(guò)50cm。
10、每眼樹(shù)脂藥卷用量為4卷,確保錨固長(zhǎng)度不小于2m。
11、錨索采用端頭錨固方式。錨固端長(zhǎng)度為2米。使用機(jī)械攪拌,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不少于1分鐘。必須攪拌均勻。
12、攪拌后使用木楔子固定錨索以防下滑。至少等待1小時(shí)后(待樹(shù)脂錨固劑凝固)。方可安裝托板及拉拔頭,在安裝拉拔頭時(shí)必須保證配給錨索足夠的預(yù)應(yīng)力。
13、由于頂板不平,槽鋼不能有效接頂時(shí),可使用木板充填。
五、施工管理措施
1. 從事本工程施工的各級(jí)人員都要嚴(yán)格遵守“安全第一,預(yù)防為主”的方針,堅(jiān)決執(zhí)行“不安全不生產(chǎn)”的規(guī)定,嚴(yán)禁違章生產(chǎn)。
2. 施工前,組織員工學(xué)習(xí)安全操作規(guī)程,進(jìn)行安全生產(chǎn)教育,未學(xué)習(xí)不準(zhǔn)上崗作業(yè)。
3. 開(kāi)好班前會(huì),班班都必須講清楚工作性質(zhì)、安全操作、危險(xiǎn)源及防范處理措施,嚴(yán)禁酒后上班。
4. 每班作業(yè)前,主管安全生產(chǎn)的副礦長(zhǎng)必須現(xiàn)場(chǎng)檢查當(dāng)班作業(yè)地點(diǎn)區(qū)域的巖體裂縫和松動(dòng)情況,并親自指揮處理,確認(rèn)安全后工人才能進(jìn)行作業(yè)施工。
5. 工作中,必須指定一個(gè)專人做兼職安全員,負(fù)責(zé)作業(yè)安全監(jiān)護(hù),防止巖體滑坡和巖塊滾落傷人。
6. 所有進(jìn)入工作區(qū)域人員必須戴安全帽。
7. 高處不便作業(yè),又必須打錨索支護(hù)時(shí),可以采用鏟車墊高作業(yè)地點(diǎn),或搭設(shè)可靠腳手架作業(yè)平臺(tái)的方法施工。
8. 作業(yè)地點(diǎn)粉塵大,必須先灑水降塵,才能作業(yè)。
9. 刮大風(fēng)超過(guò)5級(jí),人員應(yīng)停止作業(yè)。
10. 鎖頭、連接器等工具設(shè)備不用的要放置在遮陽(yáng)棚下擺放整齊,嚴(yán)禁亂丟亂放,同時(shí)避免日光暴曬。
11. 人員多喝開(kāi)水,做好個(gè)人防止中暑事項(xiàng)。
二〇一六年八月二十四日