掘进工顶板管理

一、架棚支护（一）梯形支架梯形支架可采用木支架、金属支架及装配式钢筋混泥土支架。一般由一梁两柱组成。倾斜巷道架棚时，作业人员必须站在棚子的上方操作，并保证有符合质量标准的迎山角，上好撑木或拉杆。1、木支架木支架按照顶梁与柱腿的连接形式有亲口棚子和鸭嘴棚子两种。亲口棚子顶梁和柱腿连接为相互咬合的亲口接合形式，这种方法最简单，可以在各种条件下使用。鸭嘴棚子顶梁和柱腿的连接是采用相互搭接的鸭嘴式接合形式，只能承受来自顶板方向的压力，而且柱腿容易劈裂，很少使用。2、金属支架金属支架具有坚固、耐用、防火、架设方便，可制成各种构件，可回收复用等优点。金属梯形支架有两种类型，一种为梯形刚性支架，另一种为梯形可缩性支架。刚性支架一般为一梁两柱结构。3、装配式钢筋混凝土支架。简称钢筋混泥土支架。它可分为两大类，一类是普通混凝土支架，另一类是预应力混凝土支架。（二）拱形支架金属拱形支架可分为两类，即普通金属拱形支架和U型钢拱形支架。普通金属拱形支架多采用工字钢、矿用工字钢或轻型钢轨制造，没有可缩性，一般仅做巷道临时支护或与锚喷支护巷道联合支护用。U型钢拱形支架采用U型钢制造，具有可缩性，多用于地压大，受采动影响显著的采区巷道。（三）、架棚支护安全注意事项（1）现场应有班、组长负责指挥协调架棚作业。（2）严格执行敲帮问顶工作。架棚前，必须指派有经验的工人按操作规程严格执行敲帮问顶制度，并有专人监护，将浮矸活石清理干净。如果处理活石时可能有危险，或遇有撬不掉的危岩，必须设置专门的临时支护，其规格质量应符合作业规程的规定。（3）必须检查工作地点支架的质量。（4）必须使用金属前探梁等临时支护，严禁空顶作业。（5）注意操作安全，保证支护施工质量。二、砌碹支护施工安全注意事项（1）砌碹施工工艺复杂，区队干部应与工人一起跟班作业，及时处理施工中出现的事故隐患，保证安全施工。（2）施工前对施工地点的支护情况、环境等作全面检查，发现不安全因素，要及时处理，处理后方可进行工作。（3）掘砌基础的工作必须在临时支护的保护下进行。（4）立碹胎时要配足人员，由班长或经验丰富的工人统一指挥，保证立胎工作的安全。（5）回胎时要配足人力，在班长或老工人的统一指挥下进行。回收人员必须站在安全的地点，退路必须畅通，严禁无关人员在其附近停留。（6）有冒顶危险的地区不能掘、砌平行作业。巷道围岩破碎时要短段掘砌。（7）在上山掘进和砌碹平行作业时，除在下山上部设置安全挡以外，砌碹和掘进工作面的上方5～10m处也要设置，以防跑车。同时对砌碹处的材料和工具等都要有安全存放措施，防止向下滚动伤人。三、锚喷支护锚喷支护是锚杆支护、锚杆与喷浆以及喷射混凝土联合支护的总称。（一）、锚杆支护1、锚杆支护作用的原理（1）悬吊作用。（2）组合梁作用。（3）挤压加固作用。（4）减小跨度作用。2、锚杆支护形式锚杆支护按组合构件可分为7类支护：①单体锚杆；②锚杆网；③锚杆钢带；④锚杆梁；⑤锚杆桁架；⑥锚杆锚索；⑦多种组合。（1）锚杆布置方式。锚杆布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等，锚杆的间距一般取0.6m、0.8m和1m，顶板条件良好或采用联合支护方式时可取1.1m和1.2m。（2）锚固方式。锚杆的锚固方式可分为端头锚固、加长锚固和全长锚固。（3）树脂锚固剂。它黏结能力强，固化速度快，耐久性好，抵御外界和人的影响因素能力强，安全可靠性高，产品质量稳定，贮存期长。（4）钻孔、锚杆、树脂药卷直径的合理匹配。煤巷锚杆钻孔直径应为28mm。当使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时，钻孔直径与锚杆直径之差应在4～10mm之间，最佳值为5～6m；当使用带纵筋螺纹钢筋锚杆时，钻孔直径与锚杆直径之差应在6～12之间，最佳值为7～8mm。树脂药卷直径与钻孔直径之差为5mm左右。3、锚杆支护施工安全注意事项（1）巷道锚杆支护施工必须有作业规程，并且严格按作业规程的规定组织施工。（2）锚杆眼必须按作业规程要求的间距和排距布置，锚杆至迎头的间距必须小于锚杆的设计排距。（3）打眼前，必须敲帮问顶，撬掉活矸，按规定架设临时支护，严禁空顶作业。（4）锚杆眼应做到当班打的眼当班锚。锚杆的外露长度要符合作业规程的规定，一根锚杆上不允许上两个托板或螺帽。（5）锚杆眼必须按照规定角度打眼，不得打穿皮眼或沿顺层面、裂缝打眼。（2）锚固方式。锚杆的锚固方式可分为端头锚固、加长锚固和全长锚固。（3）树脂锚固剂。它黏结能力强，固化速度快，耐久性好，抵御外界和人的影响因素能力强，安全可靠性高，产品质量稳定，贮存期长。（4）钻孔、锚杆、树脂药卷直径的合理匹配。煤巷锚杆钻孔直径应为28mm。当使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时，钻孔直径与锚杆直径之差应在4～10mm之间，最佳值为5～6m；当使用带纵筋螺纹钢筋锚杆时，钻孔直径与锚杆直径之差应在6～12之间，最佳值为7～8mm。树脂药卷直径与钻孔直径之差为5mm左右。3、锚杆支护施工安全注意事项（1）巷道锚杆支护施工必须有作业规程，并且严格按作业规程的规定组织施工。（2）锚杆眼必须按作业规程要求的间距和排距布置，锚杆至迎头的间距必须小于锚杆的设计排距。（3）打眼前，必须敲帮问顶，撬掉活矸，按规定架设临时支护，严禁空顶作业。（4）锚杆眼应做到当班打的眼当班锚。锚杆的外露长度要符合作业规程的规定，一根锚杆上不允许上两个托板或螺帽。（5）锚杆眼必须按照规定角度打眼，不得打穿皮眼或沿顺层面、裂缝打眼。（6）使用树脂锚杆时应用防护手套，未固化的树脂药包和固化剂具有毒性和腐蚀性，应避免与皮肤接触。破损的药包应及时处理，严禁树脂药包接触明火。（7）锚杆安装时的预应力必须符合作业规程的规定，否则将可能导致重大事故的发生。（二）、喷射混凝土支护喷射混凝土是将水泥、砂、石子按一定比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌和料送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，起到支护作用的一种支护形式和施工方法。根据使用机具或施工方法的不同，喷射混凝土大致可分为干式喷射法、半湿式喷射法和湿式喷射法。目前，使用较多的是半湿式喷射法。喷射混凝土支护安全施工注意事项：（1）在使用喷射机前，应对其进行全面检查，发现问题及时处理。喷射机要专人操作。处理机械故障时必须切断电源、风源。送风、送电时必须通知有关人员，以防发生事故。（2）初喷前，要先敲帮问顶，清除危岩活石，以保证作业安全。（3）喷射中发生堵管时，应停止作业。处理堵塞的喷射管路时，在喷枪口的前方及其附近，严禁有其他人员，以防突然喷射和管路跳动伤人。疏通堵塞管采用敲击法。（4）在斜井和巷道中使用长距离钢管或塑料管要定期转动，使其磨损均匀。作业中要经常检查输料管弯头处有无磨薄、击穿现象，发现问题及时处理。•（5）较高巷道喷顶时，要搭设可靠的工作台或用机械手喷射。喷射手应设两人，一人持喷头喷射，一人辅助照明并负责联络、观察顶板及喷射情况，以确保安全。•（6）向喷射机送料人员要站在安全地点。斜巷悬车上料时，车下方必须设挡车柱。•（7）喷射机必须保持密封性能良好，防止漏风和粉尘飞扬。加强工作面通风。•（8）喷射作业中粉尘的来源主要是水泥和砂粒中的矽粒中的矽尘飞扬。•（三）锚喷联合支护•1、锚杆喷射混凝土支护•对比较破碎的、节理裂隙发育比较明显的岩层，巷道掘进后围岩稳定性较差，容易出现局部或大面积冒落，一般应采用锚杆喷射混凝土支护。•2、锚杆喷射混凝土金属网联合支护•对于特别松软破碎和断层带，或围岩稳定性差、受爆破震动较大的巷道，宜选用锚、喷、网联合支护。设置金属网的主要作用是防止收缩而产生裂隙，抵抗震动，使混凝土应力均匀分布，避免局部应力集中，提高喷射混凝土支护能力。金属网格不应小于200mm＊200mm。喷射厚度一般不应小于100mm，以便金属网全部覆盖住，并使金属网至少有20mm厚的保护层。3、钢架喷射混凝土联合支护•在软岩巷道中，掘进后先架设钢架，允许围岩收敛变形，基本稳定后再进行喷射混凝土支护，把钢架喷在里面，有时也打一些锚杆，控制围岩变形。（5）较高巷道喷顶时，要搭设可靠的工作台或用机械手喷射。喷射手应设两人，一人持喷头喷射，一人辅助照明并负责联络、观察顶板及喷射情况，以确保安全。（6）向喷射机送料人员要站在安全地点。斜巷悬车上料时，车下方必须设挡车柱。（7）喷射机必须保持密封性能良好，防止漏风和粉尘飞扬。加强工作面通风。（8）喷射作业中粉尘的来源主要是水泥和砂粒中的矽粒中的矽尘飞扬。（三）、锚喷联合支护1、锚杆喷射混凝土支护对比较破碎的、节理裂隙发育比较明显的岩层，巷道掘进后围岩稳定性较差，容易出现局部或大面积冒落，一般应采用锚杆喷射混凝土支护。2、锚杆喷射混凝土金属网联合支护对于特别松软破碎和断层带，或围岩稳定性差、受爆破震动较大的巷道，宜选用锚、喷、网联合支护。设置金属网的主要作用是防止收缩而产生裂隙，抵抗震动，使混凝土应力均匀分布，避免局部应力集中，提高喷射混凝土支护能力。金属网格不应小于200mm＊200mm。喷射厚度一般不应小于100mm，以便金属网全部覆盖住，并使金属网至少有20mm厚的保护层。3、钢架喷射混凝土联合支护在软岩巷道中，掘进后先架设钢架，允许围岩收敛变形，基本稳定后再进行喷射混凝土支护，把钢架喷在里面，有时也打一些锚杆，控制围岩变形。