礦用井壁錨桿施工方案一、工程概況本工程為煤礦立井井筒井壁錨桿支護(hù)施工，井筒設(shè)計直徑6.0m，井深800m，采用φ20mm左旋螺紋鋼錨桿配合W鋼帶及金屬網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。錨桿材質(zhì)為20MnSi鋼材，屈服強(qiáng)度≥345MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，延伸率≥25%，單根錨桿屈服載荷≥108kN，抗拉載荷≥156kN，理論重量2.5kg/m。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，井筒穿越巖層主要為砂巖、泥巖及煤層互層，其中350-420m段存在軟弱夾層，需采用加長錨固方式，其余段采用端錨支護(hù)。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備施工前組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會審，編制專項施工技術(shù)交底文件，明確錨桿布置參數(shù)：正常段：錨桿長度2.5m，間排距800×800mm，呈梅花形布置軟弱夾層段：錨桿長度3.5m，間排距600×600mm，采用全錨支護(hù)角度要求：徑向布置，與井壁法線夾角不大于15°進(jìn)行現(xiàn)場地質(zhì)核對，根據(jù)實際巖性調(diào)整錨桿參數(shù)，對斷層破碎帶提前制定加強(qiáng)支護(hù)方案，增設(shè)11#礦工鋼橫梁，間距1.5m。（二）材料準(zhǔn)備錨桿及配套材料：φ20mm左旋螺紋鋼錨桿（2.5m/3.5m兩種規(guī)格）Z2350型樹脂錨固劑（每孔2卷，直徑23mm，長度500mm）150×150×10mm球面墊片及M20防松螺母W鋼帶（寬250mm，厚3mm，波高50mm）8#鍍鋅鐵絲網(wǎng)（網(wǎng)格100×100mm）注漿材料：P.O42.5級普通硅酸鹽水泥細(xì)砂（粒徑≤2mm，含泥量＜3%）水灰比0.45-0.50的純水泥漿（軟弱夾層段添加0.5%水泥重量的早強(qiáng)劑）（三）設(shè)備準(zhǔn)備鉆孔設(shè)備：MQT-130型氣動錨桿鉆機(jī)（工作氣壓0.5-0.7MPa，扭矩130N·m）φ28mm一字型合金鉆頭（正常巖層）φ32mm十字型合金鉆頭（破碎巖層）鉆桿（φ22mm，長度1.0m/1.5m）注漿設(shè)備：HB50/15型注漿泵（工作壓力2.5MPa，排量50L/min）400L灰漿攪拌機(jī)（攪拌轉(zhuǎn)速30r/min）注漿管（φ25mm高壓膠管，耐壓≥4MPa）檢測設(shè)備：CM-200型錨桿測力計（量程0-300kN，精度1%）全站儀（測角精度2″，測距精度2mm+2ppm）孔深測量尺（分度值1cm）三、施工工藝（一）施工流程測量放線→鉆孔施工→清孔驗孔→安裝錨固劑→插入錨桿→攪拌錨固劑→安裝墊板螺母→噴射混凝土→錨桿拉力試驗→巷道清理（二）關(guān)鍵工序操作要點測量放線采用激光指向儀配合全站儀定位，每20m設(shè)置一道環(huán)形基準(zhǔn)線用紅漆在巖壁標(biāo)記錨桿位置，誤差控制在±50mm內(nèi)軟弱夾層段加密標(biāo)記點，增設(shè)十字控制線保證鉆孔角度鉆孔施工鉆機(jī)就位后調(diào)整鉆臂角度，使鉆桿軸線與標(biāo)記孔位中心線重合開孔時緩慢推進(jìn)，待鉆進(jìn)50mm后正常給進(jìn)，鉆孔深度比設(shè)計值深100mm透水性巖層采用"三沖兩鉆"工藝（鉆500mm沖洗一次孔內(nèi)巖粉）鉆孔參數(shù)：正常段孔徑φ28mm，孔深2600mm；軟弱段孔徑φ32mm，孔深3600mm錨固施工清孔：采用高壓風(fēng)（0.6MPa）吹掃孔內(nèi)巖粉，吹掃時間不少于30秒藥卷安裝：將兩卷樹脂錨固劑送入孔底，紅色端朝向孔底錨桿安裝：用專用推進(jìn)器將錨桿送入孔內(nèi)，使錨桿頂住藥卷攪拌作業(yè)：順時針旋轉(zhuǎn)錨桿，轉(zhuǎn)速60-80r/min，攪拌時間25-30秒等待固化：攪拌完成后保持推力3分鐘，確保藥卷充分反應(yīng)注漿加固（軟弱夾層段）制漿：按水灰比0.45在攪拌機(jī)中倒入清水，邊攪拌邊加入水泥，攪拌時間≥3分鐘注漿管安裝：采用φ16mmPVC管作為注漿管，插入孔底50mm注漿作業(yè)：注漿壓力從0.5MPa開始，逐步升至2.0MPa，穩(wěn)壓3分鐘結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口返漿濃度與進(jìn)漿濃度一致，且無氣泡溢出噴射混凝土配合比：水泥:砂:石子=1:2:2（重量比），水灰比0.45噴射參數(shù)：工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面0.8-1.2m，噴射角度75-90°分層噴射：第一層50mm，初凝后（約15分鐘）噴射第二層至設(shè)計厚度100mm養(yǎng)護(hù)：噴射完成后2小時開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于7天，保持表面濕潤（三）特殊地質(zhì)條件處理涌水段施工涌水量＜5m3/h時：采用快硬水泥藥卷（初凝≤5分鐘），縮短攪拌等待時間涌水量5-10m3/h時：先打排水孔（φ50mm，深3m），安設(shè)導(dǎo)水管后再施工錨桿涌水量＞10m3/h時：采用管縫式錨桿（φ42mm）快速封堵，配合注漿止水?dāng)鄬悠扑閹Р捎?短掘短支"工藝，循環(huán)進(jìn)尺控制在1.2m以內(nèi)超前支護(hù)：施工φ42mm管棚（長4.0m，環(huán)向間距300mm）聯(lián)合支護(hù)：錨桿+W鋼帶+金屬網(wǎng)+噴射混凝土+礦工鋼橫梁，形成組合梁結(jié)構(gòu)四、質(zhì)量控制（一）主控項目錨桿抗拔力：每300根一組（不足300根按一組）進(jìn)行試驗，最低值≥108kN，平均值≥130kN孔深偏差：0-50mm（采用孔深測量尺逐孔檢查）錨固長度：正常段≥1.0m，軟弱段全長錨固（采用聲波檢測儀抽樣檢測）（二）一般項目錨桿安裝質(zhì)量：間距偏差：±100mm（拉線尺量檢查）角度偏差：≤15°（測角儀檢查）外露長度：10-50mm（卡尺測量）噴射混凝土：厚度：-5mm~+10mm（超聲波測厚儀檢查）強(qiáng)度：≥C20（試塊養(yǎng)護(hù)28天檢測）表面平整度：≤50mm/2m（靠尺檢查）（三）驗收標(biāo)準(zhǔn)分項工程驗收合格率100%，優(yōu)良率≥90%錨桿支護(hù)系統(tǒng)無明顯變形，頂板下沉量≤50mm/月噴射混凝土表面無裂隙、空鼓，空鼓面積≤2%（錘擊檢查）五、安全措施（一）頂板管理敲幫問頂：每班開工前由班組長使用2m長撬棍處理活矸危巖，設(shè)置臨時支護(hù)空頂距離：最大空頂距≤1.5m，掘進(jìn)后立即進(jìn)行初噴（厚度≥50mm）監(jiān)測預(yù)警：安裝數(shù)顯式頂板離層儀，深部基點埋深5m，淺部基點2m，預(yù)警值30mm（二）設(shè)備安全鉆機(jī)操作：嚴(yán)禁帶壓拆卸鉆桿，鉆機(jī)前方嚴(yán)禁站人氣管連接使用防脫卡扣，工作壓力不超過0.7MPa定期檢查鉆桿彎曲度，超過3‰嚴(yán)禁使用注漿作業(yè)：注漿泵壓力表定期校驗（每月一次），安全閥定壓2.5MPa管路連接使用雙螺母緊固，嚴(yán)禁在注漿狀態(tài)下維修設(shè)備清洗管路時，噴頭嚴(yán)禁對人，壓力降至0后操作（三）通風(fēng)防塵通風(fēng)要求：局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量≥250m3/min，風(fēng)筒出口距工作面≤5m防塵措施：鉆孔采用濕式作業(yè)，水壓≥0.3MPa噴射混凝土使用潮噴工藝，添加0.2%降塵劑作業(yè)人員佩戴自吸式防塵口罩（過濾效率≥95%）（四）應(yīng)急處置片幫冒頂應(yīng)急：立即啟動預(yù)警系統(tǒng)，撤出人員至安全區(qū)域采用木垛臨時支護(hù)，控制冒頂范圍擴(kuò)大制定專項處理方案，由上而下逐步清理中毒窒息預(yù)防：瓦斯?jié)舛取?.5%時，停止作業(yè)，加強(qiáng)通風(fēng)配備4臺自救器（有效時間45分鐘），定期檢查有效性安裝瓦斯傳感器，報警值0.5%，斷電值1.0%六、施工組織（一）勞動力配置工種人數(shù)主要職責(zé)備注班組長2現(xiàn)場指揮、安全確認(rèn)持證上崗鉆工6鉆孔施工、錨桿安裝每臺鉆機(jī)3人注漿工4漿液制備、注漿作業(yè)含1名司泵工噴砼工5噴射混凝土、表面處理含2名輔助工測量工2放線、質(zhì)量檢測持證上崗安全員2安全監(jiān)督、隱患排查專職（二）進(jìn)度計劃施工循環(huán)：每循環(huán)進(jìn)尺2.0m，循環(huán)時間8小時準(zhǔn)備與測量：30分鐘鉆孔作業(yè)：240分鐘（6臺鉆機(jī)同時作業(yè)）錨固安裝：90分鐘噴砼作業(yè)：60分鐘清理與驗收：60分鐘進(jìn)度指標(biāo)：正常段：月進(jìn)尺180m（30天×6m/天）軟弱段：月進(jìn)尺120m（30天×4m/天）斷層段：月進(jìn)尺90m（30天×3m/天）（三）設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率備注氣動錨桿鉆機(jī)MQT-1306臺4kW配φ22mm鉆桿注漿泵HB50/152臺15kW一用一備濕噴機(jī)HPS6型1臺7.5kW噴射能力6m3/h空壓機(jī)LGD-20/82臺110kW供風(fēng)能力20m3/min激光指向儀JZY-2001臺0.1kW射程≥300m七、監(jiān)測與維護(hù)（一）監(jiān)測體系應(yīng)力監(jiān)測：每50m安裝一組CM-200型測力錨桿（3根/組）監(jiān)測頻率：安裝后1-7天每天1次，8-30天每周2次，之后每月1次預(yù)警值：應(yīng)力增長率＞5MPa/天或累計值達(dá)200MPa位移監(jiān)測：采用全站儀監(jiān)測井筒收斂，布設(shè)6個測站，每100m一個監(jiān)測斷面監(jiān)測精度：距離±1mm，角度±2″允許變形：徑向位移≤100mm，底鼓≤150mm（二）維護(hù)措施日常檢查：每班檢查錨桿螺母扭矩（≥300N·m），松動者及時復(fù)緊每周檢查W鋼帶變形情況，出現(xiàn)褶皺立即增設(shè)加強(qiáng)錨桿每月檢查噴射混凝土裂縫，寬度＞0.5mm時注環(huán)氧樹脂處理定期維護(hù)：每季度對所有錨桿進(jìn)行一次全面復(fù)緊半年進(jìn)行一次錨桿抗拔力抽檢（總數(shù)量的1%）每年對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性長期管理：建立支護(hù)檔