?（3）有關(guān)機具設(shè)備的使用、操作、維護、保養(yǎng)等均應(yīng)按廠家的產(chǎn)品說明書或操作指南進行。

?（4）錨桿支護作業(yè)場所距工作面200m內(nèi)，必須備有5～10架備用棚及相應(yīng)的復(fù)合支護材料，以備改變支護方式和搶險之需。

?（5）打錨索孔時，接長式鉆桿連接處強度較低，在接頭位置進入孔內(nèi)之前要控制錨桿機推力，以免鉆桿折斷傷人。

?（6）該方案在試驗時，采取先鋪網(wǎng)架棚、再錨網(wǎng)噴支護的方式，經(jīng)測試錨桿錨固力達到要求并且巷道變形量在規(guī)定范圍內(nèi)，再撤除支架。

2.4.2 方案二? 超前注漿+注漿錨桿＋注漿錨索＋菱形金屬網(wǎng)＋M型鋼帶+噴漿支護

?如果直接采用注漿錨桿錨索支護效果差，則先對C20煤層巷道頂板進行超前注漿加固，加固后再采用注漿錨桿錨索支護。注漿錨桿錨索、噴漿的設(shè)計參數(shù)與方案一設(shè)計參數(shù)相同。

?（1）超前注漿鉆孔長度

?見圖1，在C20煤層巷道頂板靠兩幫以15°仰角向C19下采空區(qū)打注漿孔，巷道中間位置以20°仰角向C19下采空區(qū)打注漿孔。注漿孔的排距為4.0m。從現(xiàn)有的地質(zhì)資料得知：C20煤層頂板到C19下采空區(qū)的垂直距離為3.29m，得到靠兩幫頂板注漿加固鉆孔長度為12.7m，巷道中間注漿加固鉆孔長度為9.6m。詳見圖1。

（2）鉆孔、注漿管直徑

注漿鉆孔的直徑為32mm。注漿管直徑20mm。

（3）注漿有關(guān)事項同方案一。

2.4.3 方案三 樹脂錨桿錨索支護

在C19未開采區(qū)域掘進C20煤層巷道，采用樹脂錨桿錨索支護。

2.4.3.1 錨桿參數(shù)確定

（1）錨桿長度

頂錨桿用2.2 m，20MnSi（錳硅）20mm的螺紋鋼錨桿。幫錨桿長度按1.5m考慮，16mm的螺紋鋼可回收錨桿。

（2）錨桿間排距均取800mm。

2.4.3.2錨索參數(shù)的確定

錨索長度10.3m，錨索的排距為2.4m，錨索安裝位置分別距高幫1.0m、矮幫1.3m處。

2.4.3.3錨桿錨索類型和結(jié)構(gòu)

（1）錨桿類型及結(jié)構(gòu)

選用20MnSi（錳硅）20mm的螺紋鋼錨桿。其屈服極限為340MPa，強度極限為510Mpa，截面積為314.2mm2。錨桿設(shè)計錨固力>85kN。

（2）錨索類型及結(jié)構(gòu)

錨索采用7股5mm高強度鋼絞線組成。鋼絞線直徑為15.24mm，強度級別1860MPa，公稱截面積140.00mm2，最低破壞荷載260.7kN，質(zhì)量1.102kg/m。

鎖具的選擇：以瓦片式為主的鎖具有多種規(guī)格，應(yīng)根據(jù)鋼絞線規(guī)格選取，保證瓦片與鋼絞線有良好的匹配關(guān)系，在這里選用15.24mm的鎖具。

采用力學(xué)性能與樹脂錨桿相匹配的規(guī)格為250×250×12mm的高強度托板。

（3）金屬網(wǎng)

設(shè)計采用鐵絲菱形金屬網(wǎng)。10#鐵絲進行編織，網(wǎng)孔距50mm×50mm。

（4）托板的使用

為了保證錨桿與鋼帶之間更加緊密的貼合，提高托盤與鋼帶之間的摩擦力，設(shè)計了專用蝶形托盤，使鋼帶、托盤、錨桿三者之間成為一個更加統(tǒng)一的整體，減少了錨桿與鋼帶之間的錯動，有利于預(yù)防錨桿桿體產(chǎn)生的剪切破壞。見附圖11

（5）鋼帶

選用GRT-M3鋼帶。

2.4.3.4樹脂藥卷

頂錨桿使用Z2370樹脂藥卷2根，錨索使用Z2370樹脂藥卷2根。

2.4.3.5錨桿錨索施工工藝

（1）錨桿施工工藝

工藝同2.4.1.4。

（2）錨索施工工藝

1）錨索的制作步驟

①將成盤（應(yīng)選購每盤1t的包裝規(guī)格）供應(yīng)的鋼絞線先用8#鐵絲捆3道，然后打開原包裝鋼帶。

②展開2～3圈，按設(shè)計長度用無齒（砂輪）刀具截斷。

③重復(fù)②加工至所需的錨索根數(shù)（但一次不宜截太多，一般應(yīng)隨用隨截）。

④視情況對錨索的錨固段進行必要的除銹、除油處理。

⑤將制作好的錨索盤成1.5m的圓環(huán)，用細(xì)鐵絲等間隔捆3道，存好備用。

⑥不論是鋼絞線還是已制作好的錨索，均要妥善存放，防止黏上油污，否則會嚴(yán)重影響錨固力。

2）錨索安裝工藝

①在巷道兩排錨桿之間頂板中間靠高幫1.3m、靠矮幫1 m處分別設(shè)置錨索鉆孔，錨索鉆孔排距2.4m。錨索鉆孔與頂板夾角為75°。

②采用打頂板的錨桿機配中空六方接長式鉆桿濕式打眼。為保證孔深符合要求，可在起始鉆桿上用白色或黃色油漆標(biāo)出終孔位置。

③檢查藥卷和錨索。插入樹脂藥卷前應(yīng)檢查其質(zhì)量（以手感柔軟為合格）。已硬化或過期的藥卷嚴(yán)禁使用。用棉絲將錨索錨固段的水、煤屑等擦干凈。

④錨索下端裝上專用攪拌驅(qū)動器，2人配合用錨索頂住錨固劑緩緩送入鉆孔（注意不要反復(fù)抽來錨索），確保錨固劑全部送到孔底。

⑤嚴(yán)格錨固劑攪拌過程。將專用攪拌驅(qū)動器尾部六方頭插入錨桿機上。一人扶住機頭，一人操作錨桿機，邊推進邊攪拌，前半程用慢速旋轉(zhuǎn)，后半程用快速旋轉(zhuǎn)。攪拌時間控制在20～30s。

⑥確保錨固劑的凝固時間。攪拌一定時間以后，應(yīng)繼續(xù)保持錨桿機的推力處于停止攪拌狀態(tài)，約3min以后才能卸下錨桿機。否則，將引起錨索下滑，影響錨固力。

⑦10min以后，先卸下專用攪拌驅(qū)動器，裝上錨網(wǎng)、托梁、托板、鎖具，并將其托到緊貼頂板位置。

⑧2人一起將張拉千斤頂套在錨索上并用手托住，開泵進行張拉，并注意觀察壓力表讀數(shù)，達到60KN預(yù)緊力后，結(jié)束千斤頂推進，迅速換向回程。

⑨卸下張拉千斤頂（注意用手接住避免墜落），用液壓切割器截下錨索的外露部分（可將一個班或幾個班安裝的錨索集中切割，但應(yīng)注意安全，不能讓錨索外露部分傷人）。

3）錨索施工注意事項

①打錨索孔時，接長式鉆桿連接處強度較低，在接頭位置進入孔內(nèi)之前要控制錨桿機推力，以免鉆桿折斷傷人。

②松開盤住的錨索時，要注意其彈性較大，防止彈開傷人。

③錨索要隨打隨安裝，也可以把當(dāng)班安裝的錨索集中一次進行張拉。

④張拉錨索前，應(yīng)先檢查張拉千斤頂、油泵各油路接頭處是否有松動，若發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象應(yīng)及時擰緊。

⑤張拉錨索時，應(yīng)使張拉油缸與錨索保持同軸。張拉千斤頂卡住錨索后，人員可撤到千斤頂側(cè)面，張拉千斤頂時，下方嚴(yán)禁站人。

⑥掘進過程中遇到的地質(zhì)條件惡化時，必須及時采取應(yīng)急措施并立即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和職能部門報告。

⑦巷道掘進過程中，每隔30m由礦山地質(zhì)部門安排一次頂板巖性、厚度變化的檢測，并在掘進作業(yè)規(guī)程中按有關(guān)規(guī)定制定相關(guān)的安全技術(shù)措施，以及修改支護設(shè)計。

⑧有關(guān)機具設(shè)備的使用、操作、維護、保養(yǎng)等均應(yīng)按廠家的產(chǎn)品說明書或操作指南進行。

（3）金屬網(wǎng)安裝

等待10min之后（針對安裝錨桿），去掉專用套筒，掛金屬網(wǎng)要緊貼巖面，壓茬嚴(yán)密且不少于100mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間間隔0.3m用10#鐵絲連接并擰緊，錨網(wǎng)規(guī)格為1000×1000mm。頂板鋪設(shè)4張金屬菱形網(wǎng)，高幫鋪設(shè)3張金屬菱形網(wǎng)，矮幫鋪設(shè)2張金屬菱形網(wǎng)。

頂網(wǎng)與幫網(wǎng)應(yīng)相互搭接。頂板與高幫、矮幫的夾角處，采用鋪設(shè)高幫的金屬網(wǎng)務(wù)必要搭接到頂板靠高幫的錨桿上，然后經(jīng)過高幫靠頂板的錨桿上，最后搭接到高幫的第二根錨桿上（從頂板往下）。矮幫的處理也采用同樣的方式進行。

（4）鋼帶安裝

金屬網(wǎng)安裝以后，將鋼帶孔置于錨桿內(nèi)加托盤，用錨桿機上緊錨桿螺母，并達到不小于60N·m的預(yù)緊力。

（5）噴漿

厚度50 mm。要求同方案一。

（6）遇特殊地層處理

在掘進過程中，對于斷層破碎帶、煤層松軟區(qū)、地質(zhì)構(gòu)造變化帶、地應(yīng)力異常區(qū)、動壓影響區(qū)等圍巖支護條件復(fù)雜區(qū)，必須采取加密錨桿、全長錨固、錨索錨固、點柱及架棚等強化支護措施。

2.4方案四 工字鋼架棚支護

若C20煤層巷道完整頂板薄，十分破碎，注漿效果差；或C20與C19層間巖層厚度小于錨桿設(shè)計長度時（即采用錨桿支護，錨桿的端部可能揭穿C19上采空區(qū)），采用工字鋼梁棚子支護，棚子間距800mm。見附圖6

（1）兩幫支護

兩幫采用一定長度的11#工字鋼，因底板較松軟，支護時需要掏一定深度的窩子，所以腿子加工長度應(yīng)超過兩幫高度200mm。梁子與腿子之間采用螺母與扁鋼筋連接，使其成為一個整體。

兩幫采用水泥背板背幫，水泥背板的規(guī)格為1000×150×30mm，內(nèi)嵌數(shù)根直徑6mm的小鋼筋。設(shè)計強度應(yīng)滿足C20的要求，配比為水泥∶砂∶石∶水＝mco∶mso∶mg0∶mWo＝331∶685∶1390∶195＝1∶2.07∶4.20∶0.59，水灰比（W/C）＝0.59，碎石粒徑為5～20mm，設(shè)計密度為2.6kg/m3，水泥采用32.5硅酸鹽水泥，每塊水泥背板重量約11.7kg。

（2）頂板支護

頂板支護方式采用11#工字鋼＋金屬網(wǎng)＋水泥背板背頂，注意背頂一定要嚴(yán)實，防止漏頂或空頂。

（3）工藝

放炮—安全檢查—移前探梁—出矸—鋪頂網(wǎng)—架棚—水泥背板背幫背頂。

2.5 各方案每米耗材

2.5.1中空注漿錨桿錨索支護

3礦山壓力觀測計劃

3.1礦壓監(jiān)測站布置

（1）巷道表面相對位移監(jiān)測

在正常條件下觀測時，每條巷道間隔50m設(shè)3個測站（本方案根據(jù)具體情況而定），每個測站設(shè)3個位移觀測面，每個觀測面設(shè)3對測點，采用“井”字布點（其中垂直兩對，水平一對），截面間距0.8m。

位移觀測點的布置：孔徑為33mm，孔深為200mm，采用25mm圓鋼在孔內(nèi)用水泥砂漿充填。在構(gòu)件一端加工成圓形或錐形的凹槽，其深度控制在1cm左右，其目的是為了便于與測桿的接觸。

測站與測點的關(guān)系及構(gòu)件圖詳見附圖8。

（2）頂板離層監(jiān)測

頂板離層儀安設(shè)數(shù)量可參考表3－1。

表3－1 頂板離層儀安設(shè)數(shù)量

本方案每隔50m在頂板安設(shè)一組多點離層儀。

離層儀包括一個深部基點和多個淺部基點，分別測試巷道表面與淺部基點之間，淺部基點與深部基點之間的相對位移。頂板未發(fā)生離層時，淺部基點與深部基點所測位移變化速率逐漸降低，并最終趨于0，如果中間發(fā)生躍變，則可判斷頂板中是否出現(xiàn)離層及離層部位。

離層儀安設(shè)在巷寬分別距矮幫、高幫0.5m的頂板內(nèi)。為保證可靠的測試結(jié)果，深基點固定在錨桿上方穩(wěn)定巖層內(nèi)300mm；無穩(wěn)定巖層時，一般固定在頂板以上8m處。C19上布置在頂板2.3m以上；C19下布置在頂板8.0m以上；C20煤層布置在頂板2.0m以上；C20煤層布置在頂板5.0m以上。

頂板離層安設(shè)示意圖詳見附圖9。

3.2觀測內(nèi)容及觀測儀器

3.2.1巷道相對位移量監(jiān)測

巷道表面相對位移是指巷道開挖后一定時間內(nèi)巷道頂、底板和兩幫的相對位移量。其監(jiān)測方法有表面收斂和表面徑向相對位移觀測兩種方法。本次建議采用表面收斂方法。監(jiān)測設(shè)備采用山東科技大學(xué)泰安市機電實業(yè)公司生產(chǎn)的頂板動態(tài)監(jiān)測儀（KY-82）。

3.2.2頂板離層監(jiān)測

頂板離層監(jiān)測是指巷道淺部圍巖與深部圍巖間的位移變化速度出現(xiàn)臺階式躍變，當(dāng)離層達到一定值時，頂板有可能發(fā)生破壞。所以頂板離層是巷道圍巖失穩(wěn)的前兆。監(jiān)測設(shè)備采用山東科技大學(xué)泰安市機電實業(yè)公司生產(chǎn)的頂板離層連續(xù)觀測儀（YHM150）。

3.2.3錨桿受力監(jiān)測

（1）錨桿工作荷載監(jiān)測

錨桿工作荷載可以反映錨桿在各個不同時期的軸向力大小與圍巖變形的關(guān)系。錨桿質(zhì)量監(jiān)測采用拉拔裝置YML－Ⅱ型錨桿拉力計。每隔50m隨機抽取3根進行拉拔實驗，檢驗是否滿足設(shè)計要求，對不滿足設(shè)計要求的進行重新補打錨桿或者采用其他的加固措施（如鋼梁支護等）。

（2）錨桿錨固力的連續(xù)觀測

錨桿錨固力的連續(xù)觀測采用ZMC－ⅡA液壓式錨桿錨固力測力計，安裝位置為每隔50m在巷道頂板安設(shè)兩個。

3.2.4錨索受力監(jiān)測

錨索工作載荷可采用拉拔裝置YML－Ⅱ型錨桿拉力計。每隔50m隨機抽取3根進行拉拔實驗，最大拉拔力達到150KN時停止試驗。主要檢驗錨索的錨固力是否滿足設(shè)計要求，對不滿足設(shè)計應(yīng)進行及時的補來，以達到設(shè)計的要求。

3.3觀測計劃

（1）巷道相對位移量測試

位移側(cè)點必須在巷道掘進12h內(nèi)埋設(shè)，距掘進工作頭0～10m范圍內(nèi)，每天觀測兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；50m以外每周觀測一次。

巖體表面相對位移的觀測數(shù)據(jù)表格見附表1。

（2）頂板離層觀測

巷道掘進以后頂板離層觀測時間：距掘進工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；50m以外每周觀測一次。

回采期間（作為機巷使用時）的觀測時間：距回采工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；50m以外每周觀測一次。

頂板離層觀測數(shù)據(jù)表格見附表2。

（3)錨桿工作荷載監(jiān)測

錨桿工作荷載監(jiān)測是對已經(jīng)安裝完畢的錨桿進行隨機抽取，檢查錨桿錨固力是否達到設(shè)計要求，檢查時間是每周對不同地段的錨桿進行檢查。

錨桿工作荷載監(jiān)測表格見附表3。

（4）錨桿錨固力的連續(xù)觀測

距掘進工作面0～15m范圍內(nèi)，每天觀測一次；15～30m范圍內(nèi)每2觀測1次，30～60m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；60m以外每周觀測一次。

回采期間（針對機巷）的觀測時間：距回采工作面0～15m范圍內(nèi)，每天觀測一次；15～30m范圍內(nèi)每2天觀測1次，30～60m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；60m以外每周觀測一次。

錨桿錨固力的連續(xù)觀測表格見附表4。

（5）巷旁頂板壓力監(jiān)測

巷旁頂板壓力監(jiān)測時間：距回采工作面0～10m范圍內(nèi)，每天觀測兩次；11～20m范圍內(nèi)每天觀測1次，21～50m范圍內(nèi)，每3天觀測一次；50m以外每周觀測一次。