二号主排水泵房施工作业规程

陕西彬长孟村矿业有限公司二号主排水泵房施工作业规程

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称

该巷道名称为：二号主排水泵房。

二、巷道用途

掘进目的是为形成井下排水系统。

三、巷道设计长度及服务年限

1、二号主排水泵房通道115m（①-②区段及④-⑩区段），施工坡度+3°5'5"、-3%。、

~6%0o

2、二号主排水泵房设计长度125.3m（②-③区段），施工坡度为平巷。

3、吸水井壁龛共计11个，每个设计长度为3.15m,合计34.7m。

4、配水井壁龛共计2个，每个设计长度为8.95m,合计17.9m。

以上施工长度合计292.9m。

配水巷施工及二号主排水泵房、吸水井壁龛、配水井壁龛钢筋绑扎与混凝土浇筑时另

行编制专项施工安全技术措施

服务年限：与矿井同年限。

第二节编写依据

一、编制依据

建设单位提供的由中煤西安设计工程有限责任公司进行设计《陕西彬长孟村矿井及选

煤厂二号主排水泵房平、剖、断面图》，图纸编号为S1360—140.2（招）-1》

二、地质说明

依据孟村矿业公司提供的《孟村井田勘探地质报告》。

三、有关技术规范规定

《煤矿安全规程》（2016年版）、《矿山安全法》、《安全生产法》、《安全技术操作规程》、

《煤矿作业规程编制指南》；

《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511-2010）；

《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）；

《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT5009-94）；

《煤矿防治水细则》（2018版）;

《煤矿测量规程》；

《煤矿地质工作规定》（2013年版）；

第二章地面相对位置及地质水文情况

第一节地面相对位置及邻近采区开采情况

二号主排水泵房地表位于西平铁路及果园等，属陕北黄土高原与陇东黄土高原结合部

的姬梁沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西

南两塘加川道的地貌格局。两个嫄体均向泾河下游倾斜，嫄面破碎，沟壑密集。孟村井田

处于长武北嫄。基本地貌有河谷平川、黄土壕梁和沟壑三种。总的地势特征为北高南低，

西高东低。

表2T井上下对照关系表

工程名称二号主排水泵房

井下标高/m+327.2-+327.7m

地面的相对位置建本工作面地表位于孟村矿井工业广场以西100-200m,地貌以黄土嫄、黄

筑物、小井及其他土梁和沟壑为主；地表的西平铁路及果园等；地面未发现小井。

二号主排水泵房位于西部联络巷⑬-⑭区段里程119.098m处开口。

井下相对位置

二号主排水泵房通道位于二号主排水泵房129.828m处开口。

邻近采掘情况对掘巷道西侧505.5m为已施工的401盘区二号回风巷。巷道南侧为已施工的井下

进巷道的影响主水仓。东、北侧为未开拓区域均对巷道施工无大的影响。

第二节煤（岩）层赋存特征

参照附近区域地质资料，结合目前巷道实际情况，预计巷道施工区域为全岩巷，岩性

以灰白色中粒砂岩为主，硬度系数3-3.5,巷道底板距煤层顶板5-9m,具体巷道地层柱状

图见表2-2。

表2-2地质柱状图

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第三节地质构造

根据《孟村矿井井勘报告》、《首采区三维地震勘探报告》及邻近巷道实际揭露情况分

析，该巷道施工区域内无大的地质构造，但不排除发育中小型构造，导致施工区域出现顶

板破碎、淋水异常情况。施工区域以中粒砂岩为主，平均厚度33.3m,赋存相对比较稳定。

第四节水文地质

一、充水水源

根据孟村井田勘探地质报告，结合邻近巷道掘进期间水文地质情况，二号主排水泵房

施工期间的水害因素主要以4煤层顶板裂隙水为主，局部地段可能含有因地质构造引起的

构造水，具体情况如下：

1、4煤层顶板裂隙水

该类水补给单一，导水性差，迳流滞缓，富水性微弱。目前矿井已揭露的该类水最大

涌水量为27m：'/h。但该类水作为巷道施工期间的直接充水水源，在巷道施工期间受围岩扰

动影响，极有可能沿裂隙发生顶板淋滴水现象，对巷道正常施工造成影响。

2、构造水

巷道施工区域无明显构造，不排除中小构造发育，受局部构造影响，施工区域可能出

现顶板破碎、淋水异常情况，施工单位应加强观测。

二、工作面充水通道

根据工作面含水层特征分析，上覆含水层的水主要通过含水层裂隙进入工作面。巷道

施工受扰动，含水层中裂隙发育，含水层中的水通过裂隙以顶板淋滴水的形式进入巷道，

对巷道正常施工会造成影响。

三、工作面充水强度

（一）直罗组砂岩含水层、延安组砂岩含水层是矿井的直接充水含水层，其埋藏深而

裂隙不甚发育，补给来源单一，导水性差，迳流滞缓，富水性弱，水量小，在巷道施工期

间主要以顶板淋、滴水的形式表现，对巷道正常施工造成影响。

（二）洛河组砂岩含水层是矿井的间接充水含水层，其分布广，厚度大，富水性中等〜

强，水量大，但在掘进期间距离巷道间距大，不会对巷道正常施工造成影响。

综上所述，该巷道掘进期间的充水水源主要为顶板延安组、直罗组砂岩裂隙水；导水

通道主要为含水层裂隙带；直接充水层对巷道掘进期间可能造成影响，间接含水层距离巷

道间距大，不会对巷道正常施工造成影响。

四、涌水量预计

结合邻近巷道二号主排水系统西部联络巷及巷道实际揭露情况，预计巷道施工期间正

常涌水量为3〜6m&/h,最大涌水量6〜10m‘/h。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

一、巷道布置

二号主排水泵房位于西部联络巷⑬-⑭区段里程119.098m处开口，施工方位角为

100°o巷道先施工二号主排水泵房通道①-③区段，再施工二号主排水泵房、吸水井壁龛

及配水井壁龛，最后施工二号主排水泵房通道⑤-⑪区段。

注：配水巷及吸水井、配水井浇筑施工另行编制施工安全技术措施。

附图：二号主排水泵房平面示意图

二、巷道断面

1、二号主排水泵房（厂1、2-2断面）支护采用锚网索喷支护。

2、二号主排水泵房通道、配水井壁龛支护采用锚网索喷+钢筋混凝土。

3、二号主排水泵房（3-3断面）支护采用锚网喷+混凝土。

4、吸水井壁龛支护采用锚网喷+钢筋混凝土。

施工钢筋混凝土工程时另行编制专项安全技术措施。

（一）二号主排水泵房、通道、吸水井壁龛、配水井壁龛断面

二号主排水泵房：净宽（啧浆）7400mm,净高（啧如890001111,荒宽7500mm,荒高8950mm,

墙基础深度100mm,断面积：S荒=61.09m"S净,哦装＞=59.97m2,喷射混凝土厚度50mm。

二号主排水泵房通道IT断面（①-②区段）：净宽4500mm,巷道净高3750nlm,荒宽

4700mm,荒高4050mm,断面积：S荒=16.66m2,S净=14.7m2,喷射混凝土厚度100mm,

巷道砌筑（宽X深）=300X350mm的水沟，强度等级C30,浇筑壁厚100mm。

二号主排水泵房通道2-2断面（④-⑦区段）：净宽5000mm,巷道净高4000mm,荒宽

5200mm,荒高4300mm,断面积：S荒=19.46m2,S净=17.32m:喷射混凝土厚度100mm,

巷道砌筑（宽X深）=300X350mm的水沟，强度等级C30,浇筑壁厚100mm。

二号主排水泵房通道3-3断面（⑦-⑩区段）：净宽5000mm,巷道净高4268mm,荒宽

5800mm,荒高4868mm,断面积：S荒=24.62m2,S净=18.66m2,巷道砌筑（宽X深）=300

X350mm的水沟，强度等级C30,浇筑壁厚100mm。

吸水井壁龛：净宽（喳装＞3100mm,净高（啧装）3050mm,荒宽3200mm,荒高3100mm,断面

积：S荒=8.82m?,S净＜螟＞=8.42m2,喷射混凝土厚度50mll1。

配水井壁龛：净宽（喳裴＞6300mm,净高（喳彖）4200mm,荒宽6400mm,荒高4250mm,断面

积：$荒=22.8m2,5净＜球）=22.19m2,喷射混凝土厚度50mm。

附表3-2T断面规格及支护参数

喷浆全宽（m）全高（m）断面积（m?）

断面断面支护墙高

阜度净宽净高净断面

编号形状形式（m）荒宽荒高荒断面

（mm）（喷浆）（喷浆）（喷浆）

二号主排直墙半锚、网

505.27.47.58.98.9559.9761.09

水泵房圆拱形索、喷

二号主排水泵

直墙半锚、网

房通道1T断1001.74.54.73.754.0516.6614.7

圆拱形索、喷

面

二号主排水泵

直墙半锚、网

房通道2-2断1001.755.244.317.3219.46

圆拱形索、喷

面

二号主排水泵

直墙半锚、网无喷

房通道3-3断1.755.84.2684.86818.6624.62

圆拱形喷浆

面

直墙半锚、网

吸水井壁龛501.53.13.23.053.18.428.82

圆拱形喷

直墙半锚、网

配水井壁龛501.7686.36.44.24.2822.1922.8

圆拱形索、喷

附图：二号主排水泵房断面支护示意图

第二节支护设计

一、临时支护

巷道掘进期间，二号主排水泵房及二号主排水泵房通道采用前探梁作为临时支护，吸

水井壁龛及配水井壁龛施工期间临时支护采用油压式立柱，配水井壁龛施工超过4m必须使

用前探梁。

（一）前探梁临时支护

1、临时支护采用前探梁。前探梁由5米长的3寸钢管制成，钢管壁厚4m展金属吊环

采取高强锚杆帽、壁厚不小于5mm铁环、40T溜子链加工制成。吊环的强度要与前探梁的

强度相匹配。二号主排水泵房使用4根前探梁，间距1.6m,二号主排排水通道使用3根前

探梁，间距0.7m。

2、将前探梁吊环安装在巷道顶板支护锚杆上，第一个吊环安装在最靠近工作面锚杆上,

其余两个吊环安装距第一个吊环后1.4m和2.1m处。上吊环的锚杆必须留有20〜50mll1的丝

扣，以保证吊环的牢固。

3、前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m；前探梁上使用专用方木接顶背实。

（二）油压式立柱作为临时支护

（1）油压式立柱作为临时支护要使用三根，分别布置在巷道中、左、右布置，间距

lmo

（2）油压式立柱柱体上要戴帽，油压式立柱要支设及时且应支设在实底上，若无法支

设在实底上时，支柱底座必须用枕木或木板垫实。安装金属防倒链（或防倒钢丝绳）防止

支柱歪倒伤人，金属防倒链（或防倒钢丝绳）必须生根牢固。

附图：二号主排水泵房临时支护示意图

二、永久支护

（一）锚网索喷支护参数

1、锚索：锚索采用延展率大于5%的IX19股-I860级预应力锚索，锚索规格为①21.8mm

X7100mm的钢绞线，二号主排水泵房与配水井壁龛锚索间排距1200X1600mm,二号主排水

泵房每排7根锚索，配水井壁龛每排5根锚索；二号主排水泵房通道1T断面与2-2断面

锚索间排距为1200X700mm,二号主排水泵房通道IT断面每排6根锚索、二号主排水泵

房通道2-2断面7根锚索。每根锚索采用2支MSK2335和3支MSZ2335树脂锚固剂，托盘

规格：300X300X16mm,锚索预紧力为200KN。

2、锚杆：采用规格为MSGLW-500/中22X2500mm的左旋无纵筋螺纹锚杆支护，二号主

排泵房、吸水井壁龛及配水井壁龛间锚杆排距为800X800mm,二号主排泵房每排28根锚

杆，吸水井壁龛每排11根锚杆，配水井壁龛每排16根锚杆，二号主排水泵房通道（1-1

断面、2-2断面、3-3断面）锚杆间排距700X700mm,二号主排水泵房通道1T断面每排

15根，二号主排水泵房通道2-2断面每排16根，二号主排水泵房通道3-3断面每排19根。

锚杆使用2支MSK2335和1支MSZ2335型树脂锚固剂，锚杆托盘为150X150X12mm的Q235

钢板。扭矩力为200N.ni,锚固力为100KN。

3、金属网：采用“6mm圆钢焊接的金属网，网片规格：1500X800mm,网格lOOXIOOmm,

采用搭接。搭接时网要压茬连接，搭接长度100mm,金属网采用16#铁丝，三花连接，间距

200mm。

4、喷舲支护：喷射柱强度等级为C25,喷厚为50/100mm。使用水泥P.042.5普通硅酸

盐水泥，砂为中粗河砂,石子为粒径①5〜10mm的碎石。速凝剂掺入量一般为水泥重量的3〜

5%0

5、浇筑地坪及水沟强度等级C30,浇筑地坪厚度为200mm,水沟净断面为300X300mm,

浇筑壁厚为lOOmmo

（二）工作面临时支护最大控顶距

1、二号主排水泵房（台阶式掘进）、吸水井壁龛及配水井壁龛循环进尺为2.4m,二号

主排水泵房通道（1-1断面、2-2断面、3-3断面）循环进尺为2.1m,顶板永久支护距迎头

端面最小距离不得超过0.5m,两帮永久支护距迎头端面距离不得超过3.3m；顶板破碎、稳

定性差时，二号主排水泵房循环进尺1.6m,二号主排水泵房通道循环进尺L4m。

2、超前支护：当巷道顶板稳定性较差造成巷道高度超过设计高度0.3m以上时，每循

环掘进前在迎头按间距2m施工超前锚杆辅作临时支护，以提高围岩完整性。超前

锚杆与顶板夹角呈10°-30°打在迎头顶板上，每根超前锚杆使用3根MSZ2335锚固剂。

相关材料进场时严格按照《煤矿施工验收规范》进行报检。

（三）掘进工作面顶板伞檐要求：

平巷掘进工作面：工作面向前倾角不小于10°,顶板炮眼超前底板炮眼距离800mm。

斜巷掘进工作面：工作面铅垂面向前倾角不小于3°,顶板炮眼超前底板炮眼距离

400mmo

三、支护参数计算

（一）二号主排水泵房通道卜1断面锚杆、锚索长度校核计算

1、锚杆、锚索通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆、

锚索长度应满足：

L>L+L+L：

式中：L—锚杆、锚索长度，m；

L一锚杆外露长（托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度）

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2一有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,m；

L3一锚入稳定岩层深度（顶锚杆取0.3m）,m0

普式免压拱高：

b=（B/2+Htan（45°-6/2））/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=4.7m,H=4.05m；

f顶一顶板（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数3-6,取5（数据来自《孟村井田勘探地

质报告》）；

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

6一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》）。所以:

b=884mnio

依据上述公式计算得出：

锚杆长度LIS>60+884+300=1244mm；

所选锚杆长度：L圆=2500min能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即P=nd28t/4=Q

式中：Q-锚杆的锚固力，取100KN(按设计数据)；

D—锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN；

6t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=(4Q/nSt)1/2=15.96mm

选顶锚杆直径为小22mm满足条件。

3、锚杆间排距校核计算

按单体锚杆悬吊重量校核锚杆的间排距，每根锚杆悬吊岩体重量：G=rL2a2；锚固力Q

应能承担G的重量：Q>KG；联合以上两式，得aV(Q/krL2)1/2。

式中：a—锚杆间排距；

Q—锚杆锚固力，Q取100KN；

K—安全系数，取K=2；

r—岩体容重，容重2.5g/cm3,

r=G*2.5g/cm：i=9.8*2.5g/cm=24.5KN/m3；

L2一有效长度，取0.884mm；

代人以上数字，计算得：a<(100/(2X24.5X0,884))1/2=1.159m。

选锚杆间排距为：700X700mm,均符合条件。

4、锚索间距校核计算

按悬吊理论校核锚索间距,根据地质钻孔状分析，为防止巷道顶板岩层发生大面积整体

跨落，用62L8X7100mm的钢绞线将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，按最

大冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时靠巷道两帮的锚杆和锚索一起发挥悬吊作

用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间

距。

L<nF2/(BHY-2F1Sin0/L.)

式中：L一锚索间距，m；

a}=a+htan(45°-4)

B一巷道最大冒落宽度=2a”

a为巷道宽度/2,h为巷道高度,

山一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°；

H一巷道冒顶高度，按最严重冒落高度，取2.5m；

Y—岩体容重，取24.5KN//；

Li—锚索排距，取0.7m；

Fi—锚索预紧力,取100KN；

F2一锚索极限承载力，取574KN；（实验数据）

0一角锚索与巷道顶板的夹角，取90°；

n—锚索间距，取1.2。

代入以上数字，计算得：LV2.69m。

选锚索间排距为1200X700mm,均符合条件。

（二）二号主排水泵房通道2-2断面锚杆、锚索长度校核计算

锚杆、锚索通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆、锚

索长度应满足：

L2L1+L2+L3

式中：L—锚杆、锚索长度，m；

L一锚杆外露长（托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度）

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2一有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,m；

L3一锚入稳定岩层深度（顶锚杆取0.3m）,mo

普式免压拱高：

b=（B/2+Htan（45°-6/2））/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=5.2m,H=4.3m；

f顶一顶板（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数3-6,取5（数据来自《孟村井田勘探地

质报告》）；

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

6一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》）。所以:

b=959mm。

依据上述公式计算得出：

锚杆长度Lre>60+959+300=1319mm；

所选锚杆长度：L项=2500mm能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即P=nd25t/4=Q

式中：Q—锚杆的锚固力，取100KN(按设计数据)；

D一锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN;

8t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=(4Q/n6t)1/2=15.96mm

选顶锚杆直径为巾22mm满足条件。

3、锚杆间排距校核计算

按单体锚杆悬吊重量校核锚杆的间排距，每根锚杆悬吊岩体重量：G=rL2a2；锚固力Q

应能承担G的重量：Q>KG；联合以上两式，得a<(Q/krL2)1/2O

式中：a—锚杆间排距；

Q—锚杆锚固力，Q取100KN；

K—安全系数，取K=2；

r—岩体容重，容重2.5g/cm3,

r=G*2.5g/cm3=9.8*2.5g/cm3=24.5KN/m3；

L?一有效长度，取959mm；

代入以上数字，计算得：a<(100/(2X24.5X0.959))1/2=1.06m。

选锚杆间排距为：700X700mm,均符合条件。

4、锚索间距校核计算

按悬吊理论校核锚索间距,根据地质钻孔状分析，为防止巷道顶板岩层发生大面积整体

跨落，用62L8X7100mm的钢绞线将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，按最

大冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时靠巷道两帮的锚杆和锚索一起发挥悬吊作

用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间

距。

L<nF2/(BHY-2F,Sin9/L)

式中：L-锚索间距，m；

=a+htan(45°-?)

B一巷道最大冒落宽度=2a〃

a为巷道宽度/2,h为巷道高度，

“一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°；

H一巷道冒顶高度，按最严重冒落高度，取2.5m；

Y—岩体容重，<24.5KN/m3；

L—锚索排距，取0.7m；

K—锚索预紧力，取100KN；

Fz—锚索极限承载力，取574KN；（实验数据）

。一角锚索与巷道顶板的夹角，取90°；

n—锚索间距，取1.2。

代入以上数字，计算得：L<2.28m。

选锚索间排距为1200X700mm,均符合条件。

（三）二号主排水泵房通道3-3断面锚杆长度校核计算

锚杆、锚索通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆、锚

索长度应满足：

L2L1+L2+L3

式中：L—锚杆、锚索长度，m；

L一锚杆外露长（托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度）

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2一有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,m；

L3—锚入稳定岩层深度（顶锚杆取0.3m）,mo

普式免压拱高：

b=（B/2+Htan（45°-6/2））/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=5.8m,H=4.6m；

f顶一顶板（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数3-6,取5（数据来自《孟村井田勘探地

质报告》）；

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

“一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》所以:

b=l050mmo

依据上述公式计算得出：

锚杆长度Lls>60+1050+300=1410mm；

所选锚杆长度：LjM=2500mm能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即P=nd25t/4=Q

式中：Q—锚杆的锚固力，取100KN(按设计数据)；

D一锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN；

6t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=(4Q/n6t)1/2=15.96mm

选顶锚杆直径为622mm满足条件。

3、锚杆间排距校核计算

按单体锚杆悬吊重量校核锚杆的间排距，每根锚杆悬吊岩体重量：G=rL2a2；锚固力Q

应能承担G的重量：Q>KG；联合以上两式，得a<(Q/krL2)1/2O

式中：a—锚杆间排距；

Q—锚杆锚固力，Q取100KN；

K—安全系数，取K=2；

r一岩体容重，容重2.5g/cn)3,

r=G*2.5g/cm3=9.8*2.5g/cm3=24.5KN/m3；

L2一有效长度，取1050mm；

代入以上数字，计算得：a<(100/(2X24.5X1,05))1/2=0.97m。

选锚杆间排距为：700X700mm,均符合条件。

(四)、二号主排水泵房断面锚杆、锚索长度校核计算

(1)锚杆、锚索通过悬吊作用，帮锚索通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆、

锚索长度应满足：

L^LI+L2+L；!

式中：L—锚杆、锚索长度，m；

L一锚杆外露长(托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度)

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2一有效长度(顶锚杆取免压拱高b),m；

L3一锚入稳定岩层深度(顶锚杆取0.3m),m0

普式免压拱高：

b=(B/2+Htan(45°-6/2))/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=7.5m,H=8.95m；

f顶一顶板(中粒砂岩)普氏岩石坚固性系数3-6,取5(数据来自《孟村井田勘探地

质报告》);

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

6一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》）。所以：

b=1664mmo

依据上述公式计算得出：

锚杆长度L>60+1664+300=2024mm；

所选锚杆长度：L=2500mm均能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即P=nd26t/4=Q

式中：Q-锚杆的锚固力，取100KN（按设计数据）；

D—锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN；

6t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=（4Q/n6t）1/2=15.96mm

选锚杆直径为622mm满足条件。

（五）吸水井壁龛锚杆长度校核计算

锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆长度应满足:

L2L1+L2+L3

式中：L—锚杆长度，m；

L一锚杆外露长（托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度）

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2一有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,m；

L3一锚入稳定岩层深度（顶锚杆取0.3m）,mo

普式免压拱高：

b=（B/2+Htan（45°-4>/2））/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=3.2m,H=3.Im；

f顶一顶板（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数3-6,取5（数据来自《孟村井田勘探地

质报告》）；

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

山一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》）。所以：

b=636mmo

依据上述公式计算得出：

锚杆长度LI5>60+636+300=996mm；

所选锚杆长度：L项=2500mm能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即「=。（125t/4=Q

式中：Q-锚杆的锚固力，取100KN（按设计数据）；

D一锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN；

8t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=（4Q/n5t）1/2=15.96mm

选顶锚杆直径为622mm满足条件。

3、锚杆间排距校核计算

按单体锚杆悬吊重量校核锚杆的间排距，每根锚杆悬吊岩体重量：G=rL2a2；锚固力Q

应能承担G的重量：Q>KG；联合以上两式，得a<（Q/krL2）1/2。

式中：a-锚杆间排距；

Q—锚杆锚固力，Q取100KN；

K—安全系数，取K=2；

r一岩体容重，容重1.36g/cm3,

r=G*l.36g/cm,-9.8*1.36g/cm-13.33KN/m3；

L一有效长度，取1474mm；

代入以上数字，计算得：a<（100/（2X13.33X1,474））1/2=1.593m。

选锚杆间排距为：800X800mm,均符合条件。

（六）配水井壁龛断面锚杆、锚索长度校核计算

锚杆、锚索通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，要达到支护效果，其锚杆、锚

索长度应满足：

L2Li+L+L：；

式中：L—锚杆、锚索长度，m；

L一锚杆外露长（托盘厚度+螺母厚度+锚杆实际外露长度）

锚杆取0.01+0.03+0.02=0.06m,

L2—有效长度（顶锚杆取免压拱高b）,m；

L3一锚入稳定岩层深度（顶锚杆取0.3m）,m0

普式免压拱高：

b=（B/2+Htan（45°-6/2））/f

式中：B、H一巷道掘进跨度和高度，取B=6.4m,H=4.25m；

f顶一顶板（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数3-6,取5（数据来自《孟村井田勘探地

质报告》）；

f帮一两帮（中粒砂岩）普氏岩石坚固性系数1.48（数据来自《孟村井田勘探地质报

告》）；

6一两帮围岩的内摩擦角，取35.84°（数据来自《孟村井田勘探地质报告》）。所以：

b=1074mm。

依据上述公式计算得出：

锚杆长度Lre>60+1074+300=1434mm；

所选锚杆长度：L/2500mm能满足计算要求。

2、锚杆直径校核计算

锚杆直径按杆体承载力等于锚固力原则，即P=nd26t/4=Q

式中：Q—锚杆的锚固力，取100KN（按设计数据）；

D一锚杆杆体直径，mm；

P一杆体承载力，KN；

6t一螺纹钢锚杆抗拉强度500Mpa,取值500Mpao

所以，得：d=（4Q/nSt）1/2=15.96mm

选顶锚杆直径为622mm满足条件。

3、锚杆间排距校核计算

按单体锚杆悬吊重量校核锚杆的间排距，每根锚杆悬吊岩体重量：G=rL2a2；锚固力Q

应能承担G的重量：Q>KG；联合以上两式，得aV（Q/krL2）1/2。

式中：a—锚杆间排距；

Q一锚杆锚固力，Q取100KN；

K—安全系数，取K=2；

r—岩体容重，容重2.Sg/cn?,

r=G*2.5g/cm:i=9.8*2.5g/cmi=24.5KN/in3；

L2一有效长度，<1.074mm；

代入以上数字，计算得：a<（100/（2X24.5X1.074））1/2=0.95mo

选锚杆间排距为：800X800mm,均符合条件。

第三节支护工艺

一、风动锚杆机架设及锚杆安装工艺

（一）准备工作

1、打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活汗、危岩，确认安全后方可

开始工作。

2、打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先

进行处理。

3、使用前检查风动锚杆机的气腿是否完好（外观不得有裂痕、擦伤、挤压、撞击等伤

痕），伸缩是否灵敏，若有问题禁止使用。

4、检查所有的控制开关，均应处于关闭位置，检查油雾器的工作状态，确保油雾器充满

良好合格的润滑油。

5、检查风管、水管是否够长连接是否标准、牢固，必须采用专用“U”型卡子连接,

严禁用铁丝代替。

6、风管、水管接到钻机上之前要确保快速接头和风管、水管的清洁，防止杂物进入钻

机。

7、检查指定位置的底板上有无障碍，以使钻机安全工作。

8、顶部锚杆使用MQT-130锚杆机、1m钻杆配合力28mm钻头钻眼,帮部锚杆采用YT-28

气腿式凿岩机配B22X2.5m中空六棱钢钎,①28mm一字钻头打眼。

（二）打锚杆眼

1、顶部锚杆眼：采用MQTT30锚杆机,钻头为828mm钻头，Bl9mmXlm钎杆。帮部锚

杆眼：采用TY-28风钻打眼，B22X2.5m中空六棱钢钎,①28mm一字钻头打眼。

2、钻孔时不得使用太大的推动力，否则会造成卡钻或损坏钻头。

3、锚杆机收缩时手不要握在气腿上，避免挤伤手。

4、打眼时使用的钎杆与锚杆机必须完好，发现弯曲要及时更换，不透气的钻杆不准使

用，严禁打干眼。

5、严禁任何人触摸正在转动的风动锚杆锚杆机的转动部分。

6、多台钻机同时作业要划分好区域，定钻、定人、定眼位顺序，不准重叠作业。

7、锚杆机用完后，锚杆机上锚杆机架，并用钢丝绳将其固定牢固，禁止将钻机乱放。

8、锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超±50mm,打眼角度符合要求275°。打眼时

应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，眼深为2450mm。打顶部眼时，必须在前探支

护的掩护下操作。打眼的顺序，应按照“由外向里，先顶后帮”的顺序依次进行。

（三）安装锚杆

1、将锚杆托盘串入锚杆并将螺母拧在锚杆上；

2、先将锚固剂与锚固剂之间按顺序（先快后慢）送入孔口，施工人员用已经上好托板

和螺母的锚杆底端顶住锚固剂将锚固剂送入眼底（人员严禁站在锚杆机上装锚固剂）。

3、锚固剂安装完毕后，将安装机具与锚杆连接后开机进行搅拌，边搅拌边用力将锚杆

推进至眼底。搅拌必须连续进行，中途不得中断。

4、搅拌20〜25秒（规定的锚固剂凝固时间），待锚固剂凝固15min后用安装机具将托

盘螺母上紧，使锚杆螺母预紧扭矩达到200N・m。

5、紧固螺母用锚杆机紧固，对扭矩力不达标的锚杆人工配合风动扳手或人工使用自制

的扭矩扳手紧固。

6、锚杆安装好后，螺母与托盘必须周边紧固。托盘必须紧贴巷壁。螺母外锚杆露出长

度要求10〜50nlm。

7、使用风动扳手时，操作人员应做到“三紧两不要"。即领口紧、衣角紧、袖口紧，

不要戴布线手套，不要把毛巾缠在脖子上。

（四）锚杆打设要求

1、迎头打设锚杆前，必须检查注锚器等完好情况，发现弯曲、变形时，严禁使用。在

施工锚杆过程中，受到较大阻力时，必须重新施工锚杆眼，严禁硬锚硬注。

2、锚杆与巷道轮廓线切线或与层理面、节理面裂隙面垂直，锚杆与巷道轮廓线角度不

小于75°,托盘要紧贴岩面。

二、风动锚杆机架设及锚索施工安装工艺

（一）施工锚索眼

1、打眼采用MQT-130锚杆钻机，锚索眼的深度应小于锚索长度300mm。至少二人进行。

延接钻杆时，人员必须握牢钻杆，并连接可靠，以防钻杆落下伤人，操作时必须由经验丰

富的人员担任。

2、打眼前首先检查钻孔位置的顶板及帮的稳定性，找掉活研危岩，确保钻眼安全。检

查钻孔位置的底板上有无障碍，以使钻机安全工作。

3、锚杆机管路连接必须使用“U”型销，严禁用铁丝代替。检查钻机的控制开关是否

处于非工作位置，钻杆是否弯曲变形，严禁使用弯曲变形的钻杆。当出现钻杆不旋转或钻

杆受力异常时要立即停钻卸载，以防断钎伤人。

4、操作锚杆机人员必须保持正确的姿势操作钻机，（正确的操作姿势：操作者两腿分

开500-600mm,以抵消钻机突然发生钻堵时产生的扭距；两手握住控制手把，左手大拇指

接触气腿控制开关

5、钻孔时不能使用太大的推动力，避免顶弯、折断钻杆。

6、锚杆机旋转时，不得用手触摸旋转的钻杆。

7、钻孔完成后，应检查锚杆机有无损伤和松动的螺栓，确保完好；施工完毕后所有控

制操纵把手停在非工作位置。

8、钻孔完成后，先关闭支腿开关，再关掉水开关、马达扳机。关闭支腿开关时，应将

开关旋至正常工作的1/3,严禁将支腿开关一旋到底。

（二）安装锚索

1、锚索孔经检查合格后，将锚固剂用锚索送入眼底（人员严禁站在锚杆机上装锚固剂，

操作人员要握紧抓牢锚索，时刻注意，防止锚索从眼内脱落砸伤人员），在锚索顶端安装好

连接装置，用打眼机具转动锚索，边搅拌边用力将锚索推至孔底，搅拌时间20-25秒，回

落转机。

2、等待15min后，采用张拉千斤顶进行张拉锚索，开泵张拉，张拉时，两人操作，一

人安装，另一人操作油泵。

3、张拉前，一人安装张拉千斤顶，安装好后，微动油泵至压力压力表读数为2Mpa,

停止张拉,人员全部撤至被张拉锚索下方半径3m范围以外后，负责开泵人员方可继续张拉。

若第一次张拉时，由于张拉千斤顶行程不够，未达到200KN,必须停止张拉，一人扶住张

拉千斤顶，负责开泵人员将油泵打成反转，开泵将千斤顶回零，两人将千斤顶推至紧贴锁

具，重新张拉至设计数值。锚索露出锁具长度150〜250mm。

4、在张拉过程中，操作人员必须注视压力表读数变化，待读数上升至设计预紧力要求

时停止张拉，将油泵回零位。

三、锚固支护施工注意事项

（一）安装锚杆、锚索时，必须严格按设计要求放置锚固剂。当不同型号的树脂卷混

合使用时，必须按凝胶速度先快后慢的顺序依次放置到钻孔中。

（二）正常锚杆支护作业时，如遇顶底板及两帮位移量显著增加、底板出现较大底鼓、

顶板出现淋水或淋水加大、围岩层（节）里发育、突发性片帮掉渣、巷道不易成型、钻眼

速度异常等情况，应停止作业、分析原因，采取有效措施后方可继续作业。

（三）任何作业地点，不得使用永久支护的锚杆、锚索等起吊设备或其它重物。

四、喷射混凝土工艺

（一）准备工作

1、检查锚杆安装和钢筋网铺设是否符合设计要求，发现问题及时处理。

2、清理喷射现场的砰石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，接好风、水管

路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风。

3、检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。

4、喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮用铁丝挂好喷厚标志线。

5、喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。

6、打开喷浆机前打开全断面喷雾。

（二）喷射混凝土的工艺要求

喷射顺序为：先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。

喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8〜1.0m为宜。

人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。

喷射时，喷浆机的供风压力不小于0.4MPa,水压不小于0.5MPa,水灰比0.47。喷射

过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，控制水灰比，要使喷射的湿混凝土无干斑,

无流淌，粘着力强，回弹料少（回弹率不得超过15%）,一次喷射混凝土厚度50〜70mm,并

要及时复喷。

（三）喷射工作

开机顺序：给水一开风一开机一上料

停机顺序：停料一停机一关水一停风

喷射工作开始后，严禁将喷射枪头对准人员，喷射过程中若突然发生堵塞故障时，喷

射手应紧握喷头，并将喷口朝下，自喷头至机体用大锤敲击，特别是接头处；敲击后，用

压风吹出。喷浆作业时，注意出料管不可有死弯，以防堵管。一次喷射完毕，应立即收集

回弹物，并将当班拌料用净。当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，清理水环和喷浆机内

外部所有灰浆或材料。

（四）喷射质量

1、喷射前必须清洗岩帮，清理浮秆，喷射均匀，无裂隙，无“穿裙，赤脚”现象。

2、掘进巷道初喷紧跟迎头，初喷漏网率不低于40虬巷道复喷距迎头不超过50m。

五、浇筑地坪施工工艺

1、施工配合比严格按照彬长中心质检站出具的《现场拌制混凝土配合比实验报告》配

比试配单执行。施工用水泥、砂、石子、外加剂须按规范要求进行送检，经复试合格方可

进场使用，杜绝不合格的原材料流入施工现场。

2、浇筑地坪、水沟

①拌料采用滚筒式搅拌机或简易立式搅拌机，人工将搅拌合格的混凝土依次倒入底板

及水沟模板侧，铺平，地坪浇筑厚度不低于200mm,水沟浇筑壁厚不小于100mm。混凝土采

用振动棒振捣，振动棒必须均匀振捣，振捣要覆盖整个地坪及水沟，每插点振动10-30s,

以出现灰浆、不冒气泡为宜。

②振捣完后使用抹子将混凝土表面进行提浆，抹平、抹光。

第四节工程质量要求及检测

一、巷道成型质量要求

1、巷道成型：巷道顶帮成光滑平面，不应有明显凹凸，凹凸不得大于50mm；两墙平

直与底板夹角90。，不得留托根；

2、巷道坡度：偏差不得超过±1%。。

表4-1断面规格质量要求

序号项目要求允许偏差

1荒宽中线至任何一帮距离0〜+250mm

2荒高腰线至顶、底板距离0〜+250mm

3净宽中线至任何一帮距离0〜+100mm

4净高腰线至顶、底板距离0〜+100mm

二、锚杆施工质量要求

1、严格控制钻孔深度，钻孔深度误差范围0-+50mm；

2、外露长度：露出螺母长度10-50mm；

3、安装角度：锚杆应垂直于煤岩面，锚杆托板应紧压网片贴紧煤岩面，保证锚杆一条

线，托板方向一致，锚杆打设角度二75°；

表4-2锚杆支护质量要求

序号项目要求允许偏差

1安装质量安装牢固托板密贴壁面

2锚固力100KN不低于100KN

3间排距700/800mm土100mm

4锚杆孔深2450mm0〜50mm

5锚杆角度锚杆方向与巷道轮廓线垂直杆体与轮廓线夹角不下于75°

6锚杆外露长露出螺丝帽10-50—

7扭距力200N・m不低于200N•m

三、锚索施工质量要求

1.严格控制钻孔深度，钻孔深度误差范围0-+50mm；

2.外露长度：露出锁具长度200mm,误差范围土50mm；

3.间排距：保证巷道支护成排成行，间排距误差范围±100mm,不得连续两排超过间排

距；

4.安装角度：应垂直于煤岩面，托板应紧压网片贴紧煤岩面，保证锚杆及锚索一条线,

托板方向一致，横向水平放置，锚索打设角度误差不超过3°；

表4-3锚索支护质量要求表

序号项目要求允许偏差

1安装质量安装牢固托板密贴壁面

2预紧力200KN不低于200KN

3孔深6900mm0〜200mm

4外露露出锁具200nmi±50mm

1200mmX700mm

5间排距±100mm

1200mmX1600mm

四、网片敷设及联网质量

网片应紧贴岩面，网片长边沿巷道横向布置，不得歪斜，网片压茬长度为lOOmmo联

网方式为三花式，采用14#铁丝绑扎拧紧不低于2扣，绑扎间距200mm。帮部网底部须呈一

条线，不得参差不齐。

五、喷浆质量要求

巷道喷层厚度不低于设计值的90%；现场每25m打一组（三个，顶及左右帮各一个）

观测孔。表面平整度允许偏差WlOmm,喷层混凝土强度符合设计要求，基础深度不低于设

计值的90%o

六、锚杆（锚索）质量检测

（一）锚杆扭矩检测

1、每班接班时，对当班新打锚杆和迎头10米范围内锚杆，每小班抽样一组（2个）

做扭矩力的检验。

2、日常检查，锚杆扭矩检测抽样率不低于5%,每300根锚杆抽样各一组进行检测，

不足300根时，按300根进行。

（二）锚杆锚固力检测

1、做锚固力实验时，必须有安检员在现场，严格执行相关安全技术措施。

2、锚杆锚固力检测抽样率为3%,巷道每300根抽样一组进行检查。

3、锚杆锚固力不低于设计锚固力为合格，对不合格锚杆进行紧固，若锚杆失效就进行

补打。

（三）锚索预紧力检测

1、做预紧力实验时，必须有安检员在现场，严格执行相关安全技术措施。

2、锚索预紧力检测抽样为每20根抽检2根。

3、锚索预紧力均不低于设计为合格，若有一根低于设计，重新加压，若锚索失效，在

失效锚索附近重新补打。

七、地坪工程质量要求

1、地坪所用的水泥、骨料、水、外