煤礦末采工作面支護(hù)施工方案一、工程概況1.1工作面基本參數(shù)本方案適用于煤層厚度2.8-3.5m、傾角8-12°的綜采工作面末采階段，回撤通道設(shè)計長度120m，凈斷面規(guī)格為4.5m×3.2m（寬×高）。工作面頂板為砂質(zhì)泥巖，單軸抗壓強(qiáng)度15-20MPa，底板為泥巖，含水性中等，煤層瓦斯含量8-12m3/t，屬于低瓦斯礦井。1.2末采階段特征末采期間工作面需經(jīng)歷從正?；夭傻皆O(shè)備回撤的過渡過程，頂板懸露面積逐漸增大，礦壓顯現(xiàn)特征表現(xiàn)為：超前支承壓力峰值前移至煤壁前方15-20m頂板下沉速度可達(dá)8-12mm/d兩幫移近量較正?；夭稍黾?0%-60%頂煤破碎度提高，裂隙發(fā)育密度達(dá)3-5條/m二、支護(hù)設(shè)計方案2.1支護(hù)體系選型采用"主動支護(hù)+補(bǔ)強(qiáng)加固+圍巖改性"三位一體支護(hù)體系，具體包括：**primary支護(hù)**：Φ22×2400mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，配合M5型鋼帶+Φ6mm鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)：Φ17.8×6300mm中空注漿錨索，配套300×300×16mm方形托盤圍巖改性：高性能無機(jī)注漿材料，采用超前定點靶向注漿工藝2.2主要支護(hù)參數(shù)支護(hù)類型規(guī)格型號間排距錨固方式預(yù)緊力要求頂板錨桿Φ22×2400mm800×800mm樹脂藥卷K2350+Z2380≥300N·m幫部錨桿Φ20×2000mm900×900mm樹脂藥卷K2350≥200N·m錨索Φ17.8×6300mm1600×1600mm樹脂藥卷K2350×3≥150kN注漿孔Φ50mm2000×2000mm水泥-水玻璃雙液漿注漿壓力3-5MPa2.3支護(hù)材料標(biāo)準(zhǔn)錨桿：符合MT/T942-2025標(biāo)準(zhǔn)，屈服強(qiáng)度≥500MPa，延伸率≥18%錨索：采用中空注漿型結(jié)構(gòu)，破斷載荷≥300kN，注漿孔直徑≥8mm錨固劑：初凝時間4-6min，終凝時間≤30min，28d抗壓強(qiáng)度≥60MPa注漿材料：水灰比1:1.2，初凝時間15-20min，結(jié)石體強(qiáng)度≥25MPa三、施工工藝技術(shù)3.1施工總體流程超前支護(hù)施工（工作面距停采線30m）→回撤通道掘進(jìn)→初次支護(hù)→注漿加固→二次補(bǔ)強(qiáng)→監(jiān)測維護(hù)→設(shè)備回撤3.2關(guān)鍵施工工序3.2.1錨桿支護(hù)施工工藝鉆孔作業(yè)：采用MQT-130型氣動錨桿鉆機(jī)，鉆孔直徑Φ28mm，深度2450mm鉆孔角度：頂板錨桿垂直巖面，幫部錨桿向上15°鉆孔偏差：孔深誤差±50mm，角度偏差≤3°安裝流程：清孔：采用壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖粉，風(fēng)壓≥0.5MPa錨固劑裝填：先放入1卷K2350快速藥卷，后裝1卷Z2380中速藥卷錨桿安裝：攪拌時間20-30s，等待10-15min后施加預(yù)緊力3.2.2錨索施工工藝鉆孔：采用CMS1-2200型液壓鉆機(jī)，Φ113mm孔徑，孔深6500mm注漿：注漿材料配比：水泥:水玻璃=1:0.8，水灰比0.5:1注漿壓力控制：初始壓力1-2MPa，終壓3-5MPa，穩(wěn)壓3min注漿量：單孔平均注漿量120-150L張拉：采用YCW150型張拉千斤頂，分三級加載：一級：50kN（預(yù)緊）二級：100kN（穩(wěn)壓2min）三級：150kN（鎖定）3.2.3超前注漿工藝孔位布置：頂板布置3排注漿孔，呈三角形排列孔深8-10m，仰角15-20°控制注漿半徑≥1.5m，搭接長度≥2m注漿工藝：采用"前進(jìn)式分段注漿"，每段長度2-3m漿液擴(kuò)散半徑≥1.5m，結(jié)石體28d強(qiáng)度≥30MPa注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計壓力且吸漿量≤5L/min，穩(wěn)壓5min3.3施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)錨桿鉆機(jī)MQT-1304臺額定扭矩130N·m，轉(zhuǎn)速650r/min液壓鉆機(jī)CMS1-22002臺鉆孔深度≤30m，功率22kW注漿泵ZBYSB-125/102臺最大排量125L/min，壓力10MPa張拉千斤頂YCW1502臺額定拉力150kN，行程150mm激光指向儀YBJ-12002臺有效射程≥300m，光斑直徑≤50mm四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1支護(hù)質(zhì)量要求錨桿支護(hù)：間排距誤差±100mm，孔深誤差±50mm錨桿外露長度10-50mm，托盤緊貼巖面抗拔力試驗：頂板錨桿≥80kN，幫部錨桿≥60kN（每300根抽樣1組）錨索支護(hù)：預(yù)緊力損失≤10%/24h，最終錨固力≥200kN錨索外露長度150-250mm，注漿飽滿度≥90%每50根錨索進(jìn)行1組（3根）破壞性試驗4.2注漿質(zhì)量控制漿液配比誤差≤±2%，初凝時間控制在15-20min注漿孔合格率≥95%，無注漿盲區(qū)改性后巖體完整性系數(shù)Kv≥0.65，聲波波速提高30%以上4.3施工質(zhì)量檢查建立"三檢制"質(zhì)量管控體系：班檢：每循環(huán)檢查錨桿預(yù)緊力、間排距等關(guān)鍵參數(shù)日檢：每日抽查30%的支護(hù)體，重點檢查錨索張拉力旬檢：每10天進(jìn)行1次全面質(zhì)量評估，包括抗拔力試驗、巷道變形監(jiān)測五、安全技術(shù)措施5.1頂板管理措施超前支護(hù)范圍不小于30m，采用DZ28-25/100型單體支柱配合π型鋼梁工作面距停采線20m開始逐步降低采高至2.2m嚴(yán)禁空頂作業(yè)，最大空頂距≤2.4m，最小支護(hù)密度≥1.5根/m2建立頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)，安裝LBY-2型離層儀，監(jiān)測點間距10m5.2瓦斯防治措施加強(qiáng)通風(fēng)管理，確?；爻吠ǖ里L(fēng)量≥200m3/min安裝KJ90X型瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，傳感器布置：工作面上下隅角各1臺，報警濃度≥0.8%回風(fēng)流中設(shè)置1臺，報警濃度≥0.8%配備2臺QY-50型氣動注漿泵，用于瓦斯抽采鉆孔封堵爆破作業(yè)前瓦斯?jié)舛缺仨殹?.5%，且切斷回風(fēng)流中所有非本質(zhì)安全型電源5.3防滅火措施注漿材料添加阻燃劑，添加量為水泥用量的3%-5%回撤通道內(nèi)每50m設(shè)置1組消防管路接口，配備2個Φ50mm消防水帶工作面停采后48h內(nèi)完成采空區(qū)封閉，采用"兩墻一注"封閉工藝每日監(jiān)測采空區(qū)溫度，當(dāng)溫度超過35℃時啟動均壓通風(fēng)系統(tǒng)5.4應(yīng)急處置措施頂板事故應(yīng)急：配備2臺PB-220型液壓破碎錘，用于處理冒頂堵塞儲備20m3搶險支護(hù)材料，包括Φ200mm圓木、11#礦工鋼等冒頂處理遵循"由外向里、先支后拆、先上后下"原則瓦斯超限應(yīng)急：設(shè)定三級預(yù)警：一級預(yù)警（0.5%-0.8%）：加強(qiáng)通風(fēng)，限制作業(yè)人數(shù)二級預(yù)警（0.8%-1.0%）：停止爆破作業(yè)，撤出部分人員三級預(yù)警（≥1.0%）：立即停電撤人，啟動應(yīng)急預(yù)案避災(zāi)路線：回撤通道→輔助運(yùn)輸巷→井底車場→地面六、監(jiān)測監(jiān)控體系6.1礦壓監(jiān)測監(jiān)測內(nèi)容：頂板下沉量：采用數(shù)顯式測桿，精度±1mm兩幫移近量：使用TSS-1型巷道收斂儀，量程500mm錨桿受力：安裝GMS-4型應(yīng)力傳感器，量程0-300kN錨索載荷：采用振弦式錨索測力計，精度±0.5%FS監(jiān)測頻率：末采前30天：每日1次末采期間：每班2次設(shè)備回撤期間：實時監(jiān)測6.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，采用Surfer軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析當(dāng)出現(xiàn)以下情況時立即停止作業(yè)并采取補(bǔ)強(qiáng)措施：頂板日下沉量≥15mm錨桿受力超過設(shè)計值的80%錨索預(yù)緊力損失≥20%/24h每日生成監(jiān)測報告，報送礦總工程師及相關(guān)部門七、施工組織管理7.1人員配置工種人數(shù)職責(zé)范圍資質(zhì)要求支護(hù)工12錨桿錨索施工持特種作業(yè)操作證注漿工6注漿作業(yè)經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)合格監(jiān)測工3礦壓監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理掌握全站儀操作安全員2現(xiàn)場安全監(jiān)督5年以上井下工作經(jīng)驗7.2施工進(jìn)度計劃施工階段工程量工期關(guān)鍵控制點超前支護(hù)30m范圍5d支護(hù)密度≥95%通道掘進(jìn)120m8d輪廓成型偏差≤150mm初次支護(hù)120m6d錨桿預(yù)緊力達(dá)標(biāo)率100%注漿加固120m4d注漿飽滿度≥90%設(shè)備回撤全套綜采設(shè)備10d日回撤進(jìn)度≥10臺套7.3質(zhì)量保證措施建立"五不準(zhǔn)"制度：材料不合格不準(zhǔn)使用孔深不夠不準(zhǔn)安裝預(yù)緊力不足不準(zhǔn)結(jié)束監(jiān)測數(shù)據(jù)超標(biāo)不準(zhǔn)繼續(xù)安全措施不落實不準(zhǔn)開工實行質(zhì)量終身負(fù)責(zé)制，每個支護(hù)單元懸掛質(zhì)量責(zé)任牌，明確施工人員、驗收人員及施工日期每月開展支護(hù)質(zhì)量評比活動，設(shè)立"質(zhì)量明星班組"流動紅旗，獎懲兌現(xiàn)八、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗收標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)工程：錨桿支護(hù)：合格率≥95%，優(yōu)良率≥85%錨索支護(hù)：合格率100%，預(yù)緊力達(dá)標(biāo)率100%注漿工程：結(jié)石體強(qiáng)度≥25MPa，滲透半徑≥1.5m巷道工程：斷面規(guī)格：允許偏差-50mm~+100mm巷道坡度：偏差≤1‰底板平整度：≤150mm/2m8.2驗收流程分項驗收：施工班組自檢→技術(shù)員復(fù)檢→質(zhì)量檢查員終檢每循環(huán)填寫《支護(hù)質(zhì)量驗收記錄表》，三方簽字確認(rèn)竣工驗收：由礦總工程師組織，通風(fēng)、安監(jiān)、地測等部門參加驗收內(nèi)容包括工程實體質(zhì)量、技術(shù)資料、監(jiān)測數(shù)據(jù)等驗收合格后簽署《回撤通道竣工驗收證書》資料歸檔：支護(hù)