巖巷錨網(wǎng)支護(hù)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析1.1巷道基本參數(shù)本工程為煤礦井下運(yùn)輸巷道施工項(xiàng)目，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度860m，凈斷面規(guī)格為4.2m×3.8m（寬×高）的直墻半圓拱型斷面，掘進(jìn)斷面積16.5㎡，支護(hù)后凈斷面積14.8㎡。巷道設(shè)計(jì)坡度-3‰～+5‰，沿煤層頂板掘進(jìn)，服務(wù)年限15年，屬永久性巷道。1.2地質(zhì)條件特征根據(jù)地質(zhì)勘探資料，施工區(qū)域巖性以砂質(zhì)泥巖為主（占比65%），間夾薄層細(xì)砂巖（占比25%）及炭質(zhì)泥巖（占比10%）。巖石單軸抗壓強(qiáng)度18～32MPa，普氏系數(shù)f=2～4，屬于中等穩(wěn)定巖層。巷道揭露范圍內(nèi)預(yù)計(jì)存在3條落差0.5～1.2m的正斷層，斷層破碎帶寬1.5～3.0m，破碎帶內(nèi)巖體完整性系數(shù)Kv=0.35～0.55。地下水位位于巷道底板以下8m，預(yù)計(jì)正常涌水量5～8m3/h，最大涌水量15m3/h。1.3地應(yīng)力狀態(tài)原巖應(yīng)力測(cè)試顯示，該區(qū)域最大水平主應(yīng)力21MPa，最小水平主應(yīng)力14MPa，垂直應(yīng)力16MPa，應(yīng)力比值1.31，存在明顯的構(gòu)造應(yīng)力影響。巷道埋深580m，需重點(diǎn)防范巖爆及沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)。二、支護(hù)設(shè)計(jì)方案2.1支護(hù)參數(shù)確定2.1.1錨桿支護(hù)系統(tǒng)頂板錨桿：采用Φ22×2400mm左旋無縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，屈服強(qiáng)度≥335MPa，抗拉強(qiáng)度≥490MPa，延伸率≥16%。間排距800×800mm，矩形布置，每排5根，錨桿預(yù)緊扭矩≥300N·m，錨固力≥80kN。幫部錨桿：采用Φ20×2000mm普通螺紋鋼錨桿，屈服強(qiáng)度≥335MPa，間排距900×800mm，每幫3根，預(yù)緊扭矩≥200N·m，錨固力≥60kN。2.1.2錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)錨固方式：頂板采用全長(zhǎng)樹脂錨固，選用K2350型樹脂藥卷2卷/孔；幫部采用加長(zhǎng)錨固，選用K2335型樹脂藥卷1卷+Z2360型樹脂藥卷1卷/孔。錨固長(zhǎng)度：頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度1200mm，幫部錨桿有效錨固長(zhǎng)度1000mm，錨固段巖體內(nèi)聚力≥1.8MPa，內(nèi)摩擦角≥35°。2.1.3網(wǎng)片防護(hù)系統(tǒng)材質(zhì)規(guī)格：采用Φ6mm鋼筋焊接網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸100×100mm，網(wǎng)片尺寸1000×2000mm，焊點(diǎn)抗拉力≥300N。搭接要求：網(wǎng)片之間采用14#鐵絲雙股綁扎連接，搭接長(zhǎng)度100mm，每隔200mm綁扎一道，頂板與幫部網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度不小于150mm。2.1.4鋼帶與錨索加強(qiáng)頂板鋼帶：采用12#礦工鋼加工的W型鋼帶，長(zhǎng)度4.0m，厚度3.5mm，每排1根，與錨桿配合使用。錨索布置：采用Φ17.8×6300mm低松弛鋼絞線錨索，抗拉強(qiáng)度≥1860MPa，延伸率≥3.5%。布置方式為"三·三"布置（即每3排錨桿打設(shè)1排錨索，每排3根），間排距1600×2400mm，錨固力≥200kN，采用3卷K2350型樹脂藥卷錨固。2.2支護(hù)斷面布置巷道支護(hù)斷面按直墻半圓拱設(shè)計(jì)，拱部圓心角180°，半徑2.1m。頂板錨桿距拱基線200mm對(duì)稱布置，幫部錨桿距底板300mm起排，最上一根幫錨桿距頂板錨桿250mm。錨索布置于頂板中央及兩側(cè)肩窩位置，形成三角加強(qiáng)支護(hù)體系。三、施工準(zhǔn)備與資源配置3.1主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)掘進(jìn)機(jī)EBZ-1601臺(tái)截割功率160kW，最大截割斷面22㎡錨桿鉆機(jī)MQT-130/3.23臺(tái)額定扭矩130N·m，推進(jìn)力3.2kN錨索鉆機(jī)MQ150A1臺(tái)氣動(dòng)馬達(dá)功率4.5kW，鉆孔直徑Φ28mm混凝土噴射機(jī)PZ-5B1臺(tái)生產(chǎn)能力5m3/h，工作壓力0.4～0.6MPa注漿泵2ZBQ-50/41臺(tái)雙液注漿，流量50L/min，壓力4MPa激光指向儀JZY-10002臺(tái)有效射程1000m，光斑直徑≤50mm/300m3.2支護(hù)材料準(zhǔn)備錨桿系統(tǒng)：Φ22錨桿2800根，Φ20錨桿2500根，配套托盤（150×150×10mm碟形托盤）5300個(gè)，螺母（M24、M22）各5300套，樹脂藥卷K2350型12000卷，Z2360型5000卷。網(wǎng)片材料：Φ6鋼筋網(wǎng)片450張，14#綁扎鐵絲500kg。錨索材料：Φ17.8錨索320套（含鎖具），錨索托盤（300×300×16mm方形托盤）320個(gè)。噴射混凝土：P.O42.5R水泥180t，中粗砂320m3，5～10mm碎石450m3，速凝劑（JC477-2005標(biāo)準(zhǔn)）15t。3.3技術(shù)準(zhǔn)備工作完成施工圖紙會(huì)審與技術(shù)交底，編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施并組織培訓(xùn)，考核合格后方可上崗標(biāo)定巷道中腰線，每隔50m設(shè)置永久測(cè)點(diǎn)，采用激光指向儀導(dǎo)向建立支護(hù)材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，錨桿、錨索等主要材料需提供出廠合格證及力學(xué)性能檢測(cè)報(bào)告施工前進(jìn)行錨桿拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量每300根一組，每組3根，試驗(yàn)值不低于設(shè)計(jì)錨固力的90%四、關(guān)鍵施工工序控制4.1掘進(jìn)作業(yè)工藝采用"三八"制作業(yè)，循環(huán)進(jìn)尺1.6m（2排支護(hù)間距），日循環(huán)數(shù)3個(gè)，日進(jìn)尺4.8m。掘進(jìn)機(jī)截割順序：先割巷道中部，后刷擴(kuò)兩幫，最后修整頂拱，截割時(shí)保持截割頭與煤巖壁距離不小于300mm，避免空頂作業(yè)。循環(huán)作業(yè)圖表如下：工序名稱作業(yè)時(shí)間(min)備注安全檢查15敲幫問頂、瓦斯檢查割煤落巖60掘進(jìn)機(jī)截割作業(yè)臨時(shí)支護(hù)25液壓前探梁支護(hù)出矸運(yùn)輸45刮板輸送機(jī)+皮帶運(yùn)輸永久支護(hù)90打錨桿、掛網(wǎng)、安裝鋼帶錨索施工35每3循環(huán)施工1次文明施工20清理浮矸、整理材料循環(huán)總時(shí)間290min利用率80.6%4.2臨時(shí)支護(hù)體系采用"液壓前探梁+單體支柱"聯(lián)合臨時(shí)支護(hù)，前探梁選用4根Φ108×6mm無縫鋼管，長(zhǎng)度4.5m，每根前探梁配備3個(gè)可調(diào)節(jié)液壓支架，支護(hù)強(qiáng)度≥0.2MPa。前探梁前端距掘進(jìn)工作面不大于300mm，后端固定在已施工的錨桿上，形成不少于1.8m的有效支護(hù)段。4.3錨桿施工工藝標(biāo)準(zhǔn)4.3.1鉆孔作業(yè)采用風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)配Φ28mm合金鉆頭鉆孔，頂板孔深2450mm±50mm，幫部孔深2050mm±50mm鉆孔角度：頂板錨桿與巖面垂直（誤差≤5°），幫部錨桿向巷道外側(cè)傾斜10°～15°鉆孔完成后用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖粉，孔內(nèi)積水需用棉絲吸干4.3.2錨固操作流程藥卷裝填：頂板孔裝入2卷K2350藥卷，用錨桿桿體將藥卷緩慢推入孔底，確保藥卷不破裂攪拌作業(yè)：采用鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體攪拌，攪拌時(shí)間25～30s，攪拌過程中保持推進(jìn)力等待凝固：攪拌完成后等待1～2min（初凝時(shí)間），再安裝托盤、螺母預(yù)緊作業(yè)：使用扭矩扳手進(jìn)行預(yù)緊，頂板錨桿扭矩達(dá)300N·m，幫部達(dá)200N·m4.4網(wǎng)片安裝規(guī)范網(wǎng)片從巷道拱頂向兩幫鋪設(shè)，采用"先頂后幫、由上而下"的順序，網(wǎng)片必須緊貼巖面。相鄰網(wǎng)片搭接處用14#鐵絲雙股綁扎，綁扎點(diǎn)間距不大于200mm，每個(gè)交叉點(diǎn)均需綁扎牢固。網(wǎng)片安裝后與巖面間隙不得超過150mm，否則需用木楔背緊。4.5錨索施工關(guān)鍵技術(shù)錨索孔采用Φ28mm金剛石鉆頭鉆進(jìn)，孔深6350mm±50mm，鉆孔垂直度誤差≤3°。安裝3卷K2350樹脂藥卷，用鋼絞線將藥卷推送至孔底后，使用專用攪拌器攪拌35～40s。等待15min（樹脂完全固化）后安裝托盤、鎖具，采用張拉千斤頂進(jìn)行張拉，初始張拉力160kN，穩(wěn)定時(shí)間3～5min。4.6噴射混凝土封閉巷道開挖后72h內(nèi)完成噴射混凝土封閉，混凝土配合比為水泥:砂:石=1:2:2.5，水灰比0.45～0.50，速凝劑摻量3%～5%。噴射厚度50～80mm，分兩次噴射完成，初噴30mm封閉圍巖，復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。噴射作業(yè)采用"先墻后頂、自上而下"的順序，噴頭距巖面1.0～1.5m，噴射角度75°～90°。五、特殊地質(zhì)條件處理措施5.1斷層破碎帶支護(hù)方案當(dāng)巷道揭露斷層破碎帶時(shí)，采用"短掘短支、強(qiáng)化支護(hù)"措施，循環(huán)進(jìn)尺縮短至0.8m，支護(hù)參數(shù)調(diào)整為：錨桿間排距縮小至600×600mm增設(shè)Φ15.24×4500mm超前錨索，每排5根，距工作面3.0m范圍內(nèi)打設(shè)噴射混凝土厚度增加至100mm，摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3）破碎帶兩側(cè)5m范圍加密錨索至1.2m×1.8m5.2巖爆防治技術(shù)措施針對(duì)高地應(yīng)力區(qū)域，采用"應(yīng)力釋放+主動(dòng)防護(hù)"綜合措施：超前應(yīng)力釋放孔：在工作面布置Φ42mm應(yīng)力釋放孔，孔深8m，間距1.5m，呈扇形布置煤層注水：通過鉆孔向煤層注入高壓水，注水壓力8～12MPa，含水率提高至4%～6%加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度：錨桿預(yù)緊扭矩提高20%，增設(shè)11#工字鋼底梁，形成全斷面封閉支護(hù)5.3涌水地段施工處理當(dāng)巷道涌水量超過10m3/h時(shí)，采取"截、排、堵"相結(jié)合的治水措施：工作面設(shè)置臨時(shí)水倉（容積50m3），配備2臺(tái)Φ150mm水泵（1用1備）幫部設(shè)置導(dǎo)水溝，采用50mm厚混凝土澆筑，坡度≥3‰局部淋水點(diǎn)采用速凝混凝土封堵，涌水量較大時(shí)打設(shè)排水孔，安裝Φ108mm排水管引流六、質(zhì)量控制與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)6.1錨桿支護(hù)質(zhì)量控制指標(biāo)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢查頻率錨桿孔深0～+50mm測(cè)繩測(cè)量每循環(huán)3個(gè)點(diǎn)錨桿角度≤5°角度尺每循環(huán)5個(gè)點(diǎn)預(yù)緊扭矩≥設(shè)計(jì)值90%扭矩扳手每30根抽查1組錨固力≥設(shè)計(jì)值拉拔試驗(yàn)每300根1組（3根）間排距±100mm鋼卷尺每5m檢查1處6.2錨索施工質(zhì)量驗(yàn)收錨索張拉預(yù)緊力不小于設(shè)計(jì)值的90%（180kN），錨索孔位偏差≤150mm，外露長(zhǎng)度控制在150～250mm。每50根錨索進(jìn)行1組（3根）錨固力試驗(yàn)，試驗(yàn)值不低于200kN。錨索安裝后48h內(nèi)不得受到外力碰撞。6.3支護(hù)效果監(jiān)測(cè)體系表面位移監(jiān)測(cè)：采用十字布點(diǎn)法，每50m設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝測(cè)站觀測(cè)頂?shù)装逡平考皟蓭褪諗苛?，初?天每天觀測(cè)1次，隨后每周觀測(cè)1次，直至變形穩(wěn)定（日變形量<0.5mm）深基點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)：在斷層破碎帶等關(guān)鍵地段設(shè)置深基點(diǎn)位移計(jì)，監(jiān)測(cè)深度5m，每3天觀測(cè)1次應(yīng)力監(jiān)測(cè)：安裝錨桿應(yīng)力計(jì)和錨索測(cè)力計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，報(bào)警值設(shè)定為設(shè)計(jì)值的85%七、安全技術(shù)保障體系7.1頂板管理專項(xiàng)措施嚴(yán)格執(zhí)行"敲幫問頂"制度，每班開工前由班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)檢查頂板及兩幫圍巖穩(wěn)定性嚴(yán)禁空頂作業(yè)，掘進(jìn)工作面空頂距離不得超過0.8m，臨時(shí)支護(hù)必須緊跟工作面巷道頂板出現(xiàn)離層征兆（如"掉渣、裂隙增多、響聲"）時(shí)，立即停止作業(yè)，撤出人員，采取加固措施7.2防突與沖擊地壓防治工作面每循環(huán)進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，采用鉆屑法測(cè)定煤粉量，臨界值≤4.5kg/m實(shí)施煤層注水軟化，鉆孔布置5個(gè)/斷面，孔深8m，注水壓力4～6MPa，濕潤(rùn)半徑≥1.5m沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)配備防沖支架，巷道內(nèi)設(shè)置緩沖墊層（厚度≥100mm），人員作業(yè)時(shí)保持10m安全距離7.3瓦斯管理規(guī)定工作面安裝2臺(tái)甲烷傳感器，報(bào)警濃度≥0.8%，斷電濃度≥1.0%，復(fù)電濃度<0.8%爆破作業(yè)執(zhí)行"一炮三檢"制度，瓦斯?jié)舛瘸^1.0%時(shí)嚴(yán)禁爆破局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)"三專兩閉鎖"，風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面不大于5m，風(fēng)量≥250m3/min7.4機(jī)電設(shè)備安全管理所有施工設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)"專人專機(jī)"負(fù)責(zé)制，定期進(jìn)行性能檢測(cè)，重點(diǎn)檢查：錨桿鉆機(jī)的風(fēng)壓（≥0.6MPa）和扭矩輸出錨索張拉設(shè)備的壓力表校驗(yàn)情況（每月1次）電氣設(shè)備的防爆性能（每周1次）八、施工組織與管理8.1組織機(jī)構(gòu)與職責(zé)分工成立項(xiàng)目經(jīng)理部，下設(shè)：工程技術(shù)組：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底、質(zhì)量監(jiān)督安全監(jiān)察組：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查、隱患排查、措施落實(shí)施工管理組：負(fù)責(zé)生產(chǎn)組織、資源調(diào)配、進(jìn)度控制物資保障組：負(fù)責(zé)材料采購(gòu)、檢驗(yàn)、倉儲(chǔ)管理8.2進(jìn)度計(jì)劃管理采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系：總進(jìn)度計(jì)劃：860m巷道總工期180天月進(jìn)度計(jì)劃：月平均進(jìn)尺≥145m周進(jìn)度計(jì)劃：周進(jìn)尺≥35m日作業(yè)計(jì)劃：日進(jìn)尺≥5m（3個(gè)循環(huán)）關(guān)鍵線路：施工準(zhǔn)備→巷道掘進(jìn)→錨桿支護(hù)→錨索施工→噴砼封閉，設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工期。8.3質(zhì)量保證體系實(shí)施"三檢制"質(zhì)量管控：自檢：施工班組完成每道工序后自行檢查互檢：相鄰班組之間交叉檢查專檢：質(zhì)量檢查員進(jìn)行專業(yè)驗(yàn)收建立質(zhì)量追溯制度，每批支護(hù)材料、每個(gè)施工環(huán)節(jié)均記錄存檔，保存期不少于工程服務(wù)年限。九、應(yīng)急預(yù)案與風(fēng)險(xiǎn)防控9.1頂板事故應(yīng)急處置當(dāng)發(fā)生頂板冒落事故時(shí)，立即啟動(dòng)Ⅰ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)：現(xiàn)場(chǎng)人員立即撤離至安全區(qū)域，向調(diào)度室報(bào)告事故情況（時(shí)間、地點(diǎn)、范圍、傷亡情況）成立搶險(xiǎn)指揮部，制定救援方案，嚴(yán)禁盲目冒險(xiǎn)施救采用"先支后挖"原則，使用液壓支架或木垛建立救援通道監(jiān)測(cè)冒落區(qū)瓦斯?jié)舛?，確保救援環(huán)境安全9.2突水事故應(yīng)急措施工作面突水時(shí)，立即執(zhí)行"撤人、斷電、匯報(bào)"程序：切斷災(zāi)區(qū)電源，人員沿避災(zāi)路線撤離至地面啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)，在巷道低洼處設(shè)置臨時(shí)水閘墻采用物探手段查明水源及涌水通道，實(shí)施注漿封堵9.3火災(zāi)事故處置方案發(fā)生電氣火災(zāi)時(shí)，立即切斷電源，使用干粉滅火器或沙子滅火，嚴(yán)禁用水直接撲滅帶電設(shè)備火災(zāi)?；馂?zāi)事故中必須保證風(fēng)流穩(wěn)定，人員佩戴自救器沿逆風(fēng)方向撤離災(zāi)區(qū)。十、施工監(jiān)測(cè)與效果評(píng)估10.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法采用回歸分析法處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立巷道變形時(shí)間曲線，計(jì)算變形速率及變形加速度。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)需重新評(píng)估支護(hù)方案：頂?shù)装逡平砍^150mm兩幫收斂速度持續(xù)3天>2mm/d錨桿應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%10.2支護(hù)效果綜合評(píng)價(jià)從三個(gè)維度進(jìn)行支護(hù)效果評(píng)估：安全性：頂板下沉量≤200mm，兩幫收斂≤150mm，支護(hù)結(jié)構(gòu)無破壞經(jīng)濟(jì)性：支護(hù)成本控制在1200元/㎡以內(nèi)耐久性：錨桿、錨索腐蝕速率