顶板管理专项安全技术措施

顶板管理专项安全技术措施

巷道掘进时顶板支护采用临时支护加永久支护相结合的支护方式

一、施工前准备：

在掘进工作面掘进中必须准备：

1、掘进头放置单体支柱与柱帽。

2、掘进头放置镐、锹、长柄找顶专用工具。

3、在料场准备好永久支护材料锚杆、锚索、网片、喷浆料。。

4、料场准备好道木板皮等。

二、临时支护：

⑴支护形式：采用三根带帽点柱（两用一备）作为临时支护。

⑵支护材料

临时支护材料选用三根水柱式液压单体支柱（DWZ22-30/100）做为点柱，帽和鞋的材料选用质地坚硬木板,柱帽规格为500×200×50mm。

⑶临时支护强度验算

在松软岩体介质及中硬一下岩石，以及小跨度地下巷道（跨度一般小于6m），可以利用抛物形压力拱理论估计冒落带宽度：

当f≥4时，H=B/2f

=5/2×5=0.5

式中：

H-----冒落带宽度，m；

B-----巷道掘进宽度，m；

f-----岩石坚固性系数（直接顶，一般取5）；

2.单体支护需要支撑的岩石重力为：

Rmax=ρ×g×L×B×H

=2500×9.8×1×5×0.5=61250

式中：

ρ-----顶板冒落带范围内岩石密度，一般取2.5×103kg/m3；

g-----重力加速度，取9.8N/kg；

L-----点柱间距，一般取0.8-1.0m；

B-----巷道宽度；

H-----冒落带高度；

3.每个轻型水柱单体所需初撑力：

P≥Pmax=10-6×Rmax/[a×π×（d/2）²]（MPa）

=10-6×61250/0.0157=3.9

式中：

a------轻型单体数量，个；

d------单体支柱柱体直径,m；

按照1.1倍支护强度富余量考虑，要求掘进工作面使用轻型水柱单体作为临时支护时，轻型单体供液压力和单体额定工作压力不小于 1.1×Pmax=1.1×3.9=4.3。

工作面供水压力为4.5-4.8MPa,临时支护单体采用DWB25-30/100型号单体（额定工作压力30MPa），满足临时支护强度要求。

⑷质量要求

柱帽应避开锚杆眼位置，点柱应落在坚硬底板上，柱帽必须紧贴顶板，并用木楔背实，下部要垫木板或枕木，初撑力不低于50KN。

工作面出渣完成，支护前迎头要按要求挂扇形网，打锚杆时必须自外向里逐排进行，严禁由里向外施工。

三、永久支护：

采用锚网索喷作为永久支护，支护参数如下：

①锚杆：采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆规格：φ20×2200mm，每根锚杆使用1卷MSK23/60、1卷MSZ23/60树脂锚固剂，间排距800mm×800mm，锚杆安装扭矩不小于100N•M，锚固力不低于105KN，外露10-50mm。

②锚索：采用Φ18.9×7300mm钢绞线，“三三”布置，巷道正中一根，锚索间排距为1600mm×1600mm，每根锚索使用1卷MSK23/60、3卷MSZ23/60型树脂锚固剂，锚索张拉预紧力不小于200KN（23MPa）。均采用配套金属托盘加一个锚索卡紧器，外露长度150～250mm。

③托板：喷浆段锚杆采用150mm×150mm×8mm拱形铁托板；进入全煤巷道后采用150mm×150×8mm拱形铁托盘+275mm×285mm×2.5mm型W钢带的组合托盘（W

钢带在上）；锚索采用300×300×10mm配套金属托盘。

④网：钢筋钢筋网采用Φ6.5mm圆钢焊接而成，网片规格1000×2000mm，网格100×100mm。网与网搭接100mm。煤巷采用铁丝网，铁丝网规格为1000×4200mm,拱顶部采用铁丝网+钢筋网支护（铁丝网在上，钢筋网在下），采用14#双股铁丝联网，要求逢孔必联。

⑤喷浆：岩巷喷射砼厚度100mm，速凝剂加入量为水泥用量的4%；添加BR-2防水剂，加入量为水泥用量的10%，抗渗标号不小于P6,砂浆规格为不小于C20的强度，配合比例为1：2：2。顺槽岩巷段按设计喷浆厚度进行喷浆，进入全煤巷后只进行初喷，遮盖住网片即可。

⑥在掘进过程中遇到顶板比较破碎地带，可适当缩短锚杆、锚索间排距，必要时可使用“U”型棚配合锚网索进行加强支护。

四、质量标准及要求

（1）锚杆间排距偏差不得超过±100mm，锚索间排距偏差不得超过±100mm。

（2）锚杆外露托板长度控制在10-50mm，锚索外露长度控制在150-250mm 之间；锚杆锚固力不小于105KN，扭矩均不小于100N.M；锚索张拉预紧力必须大于200KN(23MPa)。

（3）锚杆托板必须紧贴顶板，若接顶不实，必须用木楔楔紧。

（4）钢筋网要铺平，不得出现吊包，也不得出现网后有空洞。搭接长度不小于100mm，连网必须每孔必联。

（5）严格验收制度，发现不合格锚杆，必须立即在其周围300mm范围内补打，失效一根，补打一根。

（6）严禁巷道超挖和欠挖。若喷浆量超过150mm时，必须重新挂网打设锚杆后方可进行二次补喷。

五、顶板管理安全技术措施

1、掘进工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面10m内的支护，在掘进前必须进行详细检查加固。裁割后，严格按照敲帮问顶制度执行，及时找尽顶板及帮部的活矸危岩，之后将前探梁临时支护完毕。靠近迎头10m内的支护情况必须检查，锚杆、锚索必须全部进行加压、拧紧。

2、巷道开口前在开口位置上方横向根据实际情况打设2-5根锚索加强支护，掘进工作面严禁空顶作业。在挂网、打锚杆眼时必须使用临时支护。工作面

最大控顶距1.8m，最小空顶距0.2m，下部帮锚滞后工作面不得超过3.2米。顶板支护完整。工作面要有备用单体支柱作为临时支护使用。遇地质构造或顶板破碎带制定专项措施。

3、发现顶板有离层、冒落迹象（掉渣、响声、锚杆托盘变形或脱落、下沉量≥100mm等），立即采取打锚索等加固措施,必要时撤出人员，并通知生产技术部到现场确定支护方案。

4、先进行敲帮问顶，所有人员必须站在有效支护掩护下从事上网、打眼等工作,严禁空顶作业。找顶工作必须遵守下列规定：

（一）找顶工作应有2名有经验的人员担任，一人找顶、一人观察顶板和退路。找顶人应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。

（二）找顶应从有完好支护的地点开始，由外向里先顶部后两帮，依次进行，找顶范围内严禁其他人员进入。

（三）找顶工作人员应戴手套，用长把工具找顶时，应防止煤矸顺杆而下伤人。

（四）顶帮遇有大块断裂煤矸或煤矸离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢地找下，不得硬刨强挖。

5、在顶板破碎、压力大或地质变化带下作业时，缩小锚杆间排距为0.7m×0.7m，缩小锚索间排距1.2m×1.2m。

6、在锚网索支护中，当围岩稳定性较好，敲帮问顶施工后，临时支护，之后进行锚网索永久支护。

7、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托盘紧贴巷壁。达到设计值120N.m.

8、每班安装的锚杆要在交接班时，由验收员用测力计进行测力验收，当班测定合格的锚杆必须由验收员记录于现场挂设的牌板上，并记录在原始记录本中，存好备查，凡是锚固力达不到设计的锚杆应当班补打，重新安装。

9、顶板锚杆在做拉力试验时，要选择在围岩稳定的安全地点，被拉锚杆和附近3m内所有锚杆要重新紧固一遍，在被拉锚杆周围打设2～3棵点柱顶牢顶板方可做拉力试验，做完拉力试验紧固好锚盘后方可回掉点柱。

10、安装的托盘要与围岩、煤帮接触严密，严禁在托盘后充填木片、碴子等杂物，托盘、螺母要上紧上牢，锚杆外露长度托盘以外为10-40mm。

11、安装锚杆应使用风动锚杆机进行安注，严禁直接采用砸投的方法将锚杆