1、 黑色，沥青光泽，参差状，贝壳状断口，条带状结构，煤芯多为煤块，以半暗型煤为主；依据4个周边钻孔煤层厚度资料分析，最大煤厚为12.15m，最小煤厚7.3m，平均煤厚M=10.5m。煤层产状变化较大，煤层倾向在50265325之间，倾角29,平均为4左右。煤厚变异系数=4.2%, 可采性指数km =1，煤层综合评定为稳定煤层。2、穿层情况：22302切眼导硐设计为煤巷-半煤岩施工，巷道自3煤层拨门开窝，然后施工约82m时，预计将揭露煤层底板，并随施工进度，揭露煤层底板将呈逐步增加趋势，至贯通处，破底最大约2.3m。3、煤、岩性：设计巷道位于3煤层中施工，为煤巷施工，煤层为暗淡型-半暗淡型煤，条痕
2、黑褐色，油脂光泽，沥青光泽，层里面有植物性化石，裂隙较发育，煤层厚度约为37m；煤层顶板为2.63m炭质泥岩，黑褐色，水平层理，可见植物化石；底板岩性为炭质泥岩约3.6-4.3m，黑褐色，水平层理，可见植物化石。附图2：22302切眼导硐地质综合柱状图第三节 地质构造依据22302风巷实际揭露资料，2F9点前37m见正断层8025H=1m，预计22302工作面切眼在施工20m时，巷道左帮或将揭露该断层，受该断层影响使煤岩层整体下降约1m，导致切眼掘进至该处之前均为跟煤层顶板施工，过煤层后为留煤顶施工。第四节 水文地质巷道设计位于煤岩层中施工，局部可能出现少量顶板顺锚杆（索）孔淋、滴水现象，或受
3、断层导水影响，预计掘进期间单孔涌水量约0.5-2m3/h。第三章 巷道布置及支护设计第一节 巷道布置22302切眼全宽为9.0m，先进行切眼导硐施工，后进行刷宽至设计规格，导硐拨门位于22302风巷2F10点前30.8m为切眼导硐中，按方位角N=207上山按中线留顶煤施工，巷道设计工程量160.6m（平距）。巷道设计如有改动，以生产技术部业务联系单为准。附图3：22302切眼导硐巷道平面布置图第二节 矿压观测根据锚杆支护技术规范的要求，该施工巷道要进行顶板离层监测，观测内容、目的及手段见下表：矿压观测内容、目的及手段一览表序号观测内容观测目的测试手段1顶板离层监测顶板稳定状况，及时采取安全措施
4、离层指示仪2螺母拧紧力检查锚杆安装质量扭矩扳手3锚索预紧检查锚索安装质量锚索张拉机具矿压观测仪器一览表名称及规格数量备注顶板离层指示仪4锚杆拉力计1台备用锚索预紧器第三节 支护设计一、锚杆支护设计依据及思路1.设计依据锚杆支护设计依据的煤层顶板综合柱状图。设计锚杆长度等参数引用的理论为悬吊理论、松动圈理论和锚杆支护强化理论。2.设计的主要思路由于巷道埋藏深度大，为了降低支护成本，使设计做到科学性和可靠性，本设计的主要思路如下：根据工程类比法采用锚杆支护（类比22302工作面机、风巷已施工锚杆支护参数），顶板锚杆采用端锚，顶板锚杆杆体选用左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆配合菱形网、W钢带梁护表，帮部靠老
5、塘侧选用左旋螺纹钢锚杆配合菱形网护表，帮部靠煤壁侧选用木垫板配合玻璃钢锚杆护表，配套平钢带，以便控制并适应煤帮的变形。二、锚杆参数的确定锚杆长度是锚杆支护参数中关键参数之一，就巷道支护整体而言，锚杆长度太短，其在巷道内所形成的加固厚度较小，难以承受围岩压力，不利于巷道的稳定。1.锚杆长度的计算按照经验公式计算L=K（1.1+B/10）L锚杆杆体长度，mK围岩类别系数，（取1.2）B巷道跨度，取4.6则L=1.2（1.1+4.6/10）=1.872m此外，设计的锚杆长度考虑巷道实际断面尺寸和施工技术条件的影响，根据计算结果，22302切眼导硐顶、帮锚杆长度均为1.9m以上，取锚杆长度为2.2m锚
6、杆。2. 锚杆间排距的计算采用经验公式计算SL/2=2.2/2=1.1mS锚杆间排距L锚杆杆体长度根据计算结果，锚杆间距不大于1.1m，因此确定22302切眼导硐锚杆间距800mm可以满足要求。3.锚杆、梁、网的规格、材质的计算、选择与确定由经验公式知，锚杆直径d=（L/100L/110）=（0.0220.02m）。因此取d=22mm满足设计要求，由于22302切眼导硐处于类二型顶板，且服务年限在一年左右，而巷道顶压较大，由工程类比法，顶板锚杆杆体拟采用直径22mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，杆体抗拉屈服强度不小于320MPa，抗拉极限强度不小于500 MPa，延伸率不低于16；锚杆杆体尾部螺纹必
7、须采用滚丝工艺加工。顶帮均选用22、L=2200mm左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆支护，顶板配合菱形网、W钢带护表，帮部配合菱形网、平钢带护表，顶板及帮部锚杆间排距800800mm。4.托盘的选择经分析比较，顶板采用碟型托盘，规格为15015010mm。5.锚固剂、钻孔直径的选择与确定经分析研究确定顶板与两帮锚杆均采用直径28mm的孔径，为了防止顶板的离层变形，顶板及帮部锚杆均采用1卷K2370型树脂药卷，凝胶时间快速为41s90s，中速为91s180s，搅拌时间均为10s15s。6.锚杆锚固力巷道选用的22mm的左旋无纵筋高强螺纹钢锚杆极限载荷不小于160KN，锚杆抗拔力不小于锚杆极限载荷的50%
8、，确定锚杆抗拔力不小于80KN。三、锚索长度及锚固力锚索的主要作用是把冒落拱中的岩石悬吊起来，在锚杆支护失稳时能悬吊冒落拱中岩石的重量，继续起作用，提高巷道维护的可靠性。顶板冒落拱高度计算根据公式H冒落拱高度，m；h巷道高度；取平均值，取巷中高3.5m；a巷道跨度之半，2.3m；煤体内摩擦角5；顶板岩石的坚固性系数，36，取最小值3；故计算可得冒落拱高度为1.817m。2. 锚索自由段长度卷药卷直径；l药卷长度；孔眼孔直径；孔锚索直径；可得：锚索自由段长度为1585.3mm。3. 锚索深入岩体长度：L=H+La式中: La为锚索锚固长度，mm；H 锚索岩体内自由段长度。锚固长度可按下列两个公式
9、计算，La是按树脂与钢绞线的粘接强度计算的锚索锚固长度，Lb则是按树脂与孔壁岩石的粘结强度计算的锚索锚固段长度，选计算最大值。按树脂与钢绞线的粘接强度计算的锚索锚固长度：上式计算中:K为安全系数，K=1.4；Nt:锚索设计载荷， Nt=120kN；n:钢绞线根数，n2；d:钢绞线直径，为17.8mm；:树脂与钢绞线粘结强度，MPa，a=2MPa按树脂与孔壁岩石的粘结强度计算的锚索锚固段长度：锚索设计载荷，Nt=120KN；D:锚固体直径，mm，孔径D=28mm（药卷直径23mm）；树脂与孔壁岩石（接触面钢绞线较大）粘结强度，MPa，b=3MPa 选计算最大值，并参照国内外成功经验，取锚固长度不
10、小于900mm。根据以往的实际经验，选用规格为K2370型一卷、Z2370型一卷进行锚固，采用28钻头打孔，则实际锚固长度为：满足要求。根据文件规定要求锚索施工应生根于顶板稳定岩层中，且生根长度不小于1000mm，由于直接顶厚度为最厚3.0m，锚索的长度根据钻孔探查取为68m满足要求。4. 锚索的排距确定冒落拱最大面积大约为：上述计算中，a2.3，h=3.5，H1.817，f3按每排一根锚索布置，锚索直径确定为17.8mm，材料为钢绞线，破断载荷为363KN，则锚索排距：D=Q/KS式中：Q锚索悬吊力，363KN；即：取D=1.6m，锚索排距为1.6m，间距取1.6m，按照“三三”型布置锚索满
11、足设计要求。四、施工工艺1.施工机具顶板锚杆和锚索采用MQT-120型锚索钻机钻孔，采用锚索钻机安装锚杆和锚索，锚杆采用专用风动扳手进行二次紧固，二次紧固时间以注入锚杆等待固化480s后进行二次紧固，确保锚杆锚固力、螺母扭矩达到设计要求。锚索采用FBD0.563型风动油泵进行张拉，确保锚索张紧力、抗拔力达到设计要求。2.施工工艺顶板锚杆施工：钻孔装入树脂锚固剂及锚杆用锚杆将锚固剂推至眼底用钻机连接锚杆启动钻机连续搅拌2030s等待凝胶时间铺网上钢筋梁紧固。帮部锚杆施工：钻孔装入树脂锚固剂及锚杆用锚杆将锚固剂推至眼底用风煤钻机连接锚杆启动钻机连续搅拌2530s等待凝胶时间铺塑编网上钢筋梯子梁紧固
12、。锚索施工：钻孔装入树脂锚固剂及锚索用锚索将锚固剂推至眼底用钻机连接锚索启动钻机连续搅拌2030s退下钻机等待固化时间张拉紧固。根据实际地质条件，规定各控制指标的控制值。控 制 指 标控 制 值顶板离层总量40mm左旋螺纹钢锚杆锚固力80KN玻璃钢锚杆锚固力20KN左旋锚杆螺母扭矩力200Nm5玻璃钢锚杆螺母扭矩力30N6锚索最大抗拔力120KN第四节 支护工艺一、巷道支护形式及断面1、采用锚网梁索支护22302切眼全宽为9.0m，先进行导硐施工，后进行刷宽至设计规格，导硐施工为矩形断面：宽高（净）=4.63.5m， S掘16.1。采用锚网梁索支护，巷道按中线、4上山留顶煤施工。2、巷道顶板破
13、碎、过断层及锚网梁索支护不能满足安全支护要求时，另补充专项加强支护安全技术措施。附图4：22302切眼导硐巷道支护断面图二、支护形式及支护材料1、超前临时支护临时支护采用戴帽点柱形式。采用戴帽点柱作为超前临时支护，点柱采用DWB35-30/100型玻璃钢轻型单体，柱帽的规格为长厚=500200150mm优质木材，布置方式为双排矩形布置，每排两根，间、排距为11m（必要时间距根据现场施工需要布置），共4根，点柱必须打在实底上，无法打在实底上的要穿木鞋（木鞋规格为长厚=300300100mm的优质方木）。打点柱时，每根点柱要由三人操作，找净活矸危岩后，由两人把单体液压支柱抬到指定地点扶起，底不实时
14、，第三人垫好鞋；抬支柱的其中一人扶正支柱，另一人拿起柱帽放于柱杆顶端，活柱头要处在柱帽中间，单体液压支柱垂直巷道顶、底板。升柱时将管路系统中的注液枪插入三向阀注油阀体，挂好锁紧套，操作注液枪，泵站高压液经注液枪顶开三向阀中的球形单向阀，进入支柱，迫使活柱升高，初撑力达到2.5Mpa。若柱帽折断必须更换一块，戴帽点柱施工结束后，及时在点柱柱头处拴防倒绳，将所有点柱连成整体。打锚杆钻孔、施工锚杆或打迎头进尺眼等时，不得碰松或碰倒点柱，否则重新打戴帽点柱。支柱回收时，将卸载手把插入三向阀右阀筒的卸载孔中，转动卸载手把，迫使阀套、连接螺杆、注油阀体等整体轴向移动，压缩卸载阀弹簧，卸载阀垫离开左阀筒的密
15、封面，卸载阀被打开，支柱内腔工作液，经左阀筒喷入迎头侧，活柱在自重和复位弹簧作用下回缩。只有在迎头永久支护结束或将柱帽周围永久支护结束（因柱帽碍事）后，方可逐一拆除点柱。单体液压支柱使用注意事项：支柱使用时，应先升、降柱一次或二次，以排除缸体内空气；将支柱卸载阀朝向迎头一侧，以保证人员安全；绝对禁止用锤、镐等金属物体猛力敲砸支柱任何部位，以免损坏支柱；不能将支柱水平放置作推移千斤顶用，尤其不能以支撑手把作为推移千斤顶的支点；回撤下来的支柱，顶盖朝上立放，不得随意的抛置，防止煤粉进入支柱内腔。临时支护所用的支柱、柱帽距综掘机1525m，靠帮放在安全地点。2、临时支护的技术要求（1）严禁空顶作业。
16、（2）施工前，用长度不低于2m的专用找顶工具进行敲帮问顶，找顶工作应由当班班队长和一名有经验的工人担任，一人找顶，一人观察顶板，找顶人员要站在安全地点，观察顶板的人应站在找顶人员的对面安全地点，并要保证后路安全畅通，找净帮部、顶板活矸、危岩后，及时打设玻璃钢单体作临时支护。（3）临时支护最大控顶距为1.9m（两排锚杆加300mm），若顶板不稳定，正规循环进尺不能保证顶板施工安全时，应逐排掘进、逐排支护。附图5：戴帽点柱临时支护图3、永久支护1）永久支护的形式、规格、材料切眼导硐采用锚网梁索支护，顶部：采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，规格为：22、L=2200mm，每排布置6根，锚杆间排距为800锚杆
17、托盘形状为蝶形，其规格：8mm；帮部（老塘侧）：采用左旋螺纹钢锚杆，规格为：22、L=2200mm，每排布置5根，刷大侧采用玻璃钢锚杆，规格为：20、L=2200mm，每排布置3根，锚杆间排距为1200800mm,上部第一根锚杆距顶板300mm。药卷均采用：型号为：K2370，每孔1卷树脂药卷。切眼顶部锚杆采用W钢带梁支护，规格为：42001803mm；靠老塘侧帮部使用规格为34001003mm的平钢带，刷大侧帮部玻璃钢锚杆与木垫板配合使用，木垫板规格为长厚=40050mm。切眼顶部及老塘侧：采用10金属网支护，规格为长宽140001000mm，网与网之间压茬不小于100mm，且每隔200mm
18、用14铁丝双股扎紧，刷大侧帮部破碎、易片帮处挂菱形网，煤层稳定段可不挂网。顶板锚索采用直径为17.8mm钢绞线制作，长度为7300mm，间排距为16001600mm，每排布置3根，锚索应打在两排锚杆之间，每根锚索采用1卷Z2370型和1卷K2370型树脂锚固剂锚固，安装时先放快速药卷，后放中速药卷，锚固长度1400mm。锚索托盘采用18#槽钢，L=360mm，在中间穿一个直径18mm的圆孔；锁具为QVM15-1单孔锁具，锁具与槽钢托盘之间加一块规格为长厚=1006mm的平垫板。锚索锚固力不小于120kN（34MPa），锚索外露长度为150250mm。每排锚索采用34003mm的“W”型钢带配合
19、锚索进行支护，钢带垂直巷道中线布置。2）永久支护技术要求（1）锚杆的施工应拉线作业，间排距允许偏差50mm，锚杆眼孔深度允许偏差0-50mm，锚杆与巷道轮廓线法线夹角不得小于75，螺母外露锚杆丝扣长度为1540mm。（2）锚索的施工应拉线作业，间排距允许误差100mm，垂直于巷道顶板或巷道轮廓线，安装角度允许偏差2，锚索眼孔深度误差0+50mm,外露长度150250mm。（3）锚索生根硬岩中的长度不小于1m，锚索生根硬岩中的长度不够时，加长锚索长度应以生产技术部业务联系单为准。（4）每班施工前，巷道顶板永久支护距迎头不大于300mm。（5）掘进施工最大控顶距不大于1900mm，巷道掘进后，在临
20、时支护掩护下，顶部锚杆必须由外向里逐排逐根施工到迎头，每排锚杆由中间向两帮施工，施工好的锚杆孔必须及时安装锚杆。（7）顶板锚杆必须紧跟迎头，逐排由外向迎头顺序施工，每排锚杆必须由中间向两帮顺序施工。煤壁松软易片帮时应紧跟迎头；帮部最上端锚杆距顶板距离应为200300mm；底脚锚杆距底板距离应不大于500mm，并且宜向底板倾斜150，倾斜锚杆宜与异形托盘配套使用。过断层或顶板破碎时，要短掘短支施工。（8）顶部W钢带垂直巷道中线布置，严禁吊斜，帮部钢带梁应垂直于巷道顶、底板，且与顶部钢带梁对齐，严禁错茬；帮、顶部锚杆、锚索均应成排、成行。（9）施工帮部锚杆时，应先用风煤钻打最上一根锚杆眼，然后挂网
21、、上钢带，安装树脂锚固剂及锚杆，紧锚杆螺帽，依次从上到下按照锚杆间距施工；帮部最上一根锚杆距巷道顶板不大于300mm。（10）若巷道帮部煤、岩性较稳定，在确保不发生片帮情况下，帮部最上两根锚杆滞后迎头距离不得大于1.9m，下部锚杆滞后迎头不大于5排排距；锚索滞后迎头不大于5m，顶板破碎时应紧跟迎头，如巷道帮部易片帮，帮部锚杆必须紧跟迎头且一次性支护齐，严禁空帮、空顶作业。（11）锚杆托盘将平钢带与菱形网压紧贴实煤（岩）面；帮、顶部钢筋梁要对齐、成排压茬长度不小于100mm,严禁出现错茬、吊斜。（12）若顶板锚杆、锚索眼出水时，锚杆进行全长锚固，锚索间排距及时更改为1.21.6m，配合“W”钢带
22、支护，并在淋水段安装顶板离层仪，同时在锚索眼旁边300mm处施工一个放水孔，放水孔应比锚索眼深500mm，采用导管排水。（13）掘进工作面必须配备锚杆拉力计、锚索张拉器、扭矩扳手，用专用工具箱存放，且存放在指定地点，位置距迎头不超过100m。（14）严禁用支护锚杆或锚索进行起吊物件、吊挂保险挡等工作。如需使用，必须专门施工起吊锚索，起吊锚索必须满足起吊要求；起吊锚索规格7300，L=17.8mm；锚索每孔2卷树脂锚固剂，并做拉拔力检测，锚索拉力大于100KN并满足物件起吊要求时才可使用，不合格的外露部分必须截掉（需经现场安监员同意）。（15）施工期间，施工单位如果发现锚网梁索支护巷道出现异常情
23、况，例如：顶板出现裂隙、顶板来压、遇断层、顶板离层仪的离层量大于临界值20mm等异常时，立即停止该巷道施工，安全撤离人员，并及时向生产技术部及有关领导汇报。生产技术部负责组织地质、技术、安全监察部共同到现场进行鉴定，经矿总工程师批准后，再确定合理的支护参数或支护形式，然后恢复该巷道正常施工。（16）锚杆及锚索锚固力：左旋螺纹钢锚杆锚固力为80kN，锚杆扭矩：m；玻璃钢锚杆锚固力为20kN，扭矩力为30N锚索孔内的树脂药卷锚固需养护15min后，再装托盘、锁具，并使托盘紧贴巷壁，用张拉千斤顶张拉，张拉力不小于设计预紧力120KN（34MPa）。（17）班队长对锚杆（索）的施工质量负有现场管理责任
24、，每根锚杆（索）要责任到人，工作面现场必须建立锚杆（索）施工台帐，台帐由当班班队长填写、移交、管理，以便监督管理人员检查，填写时要做到内容真实；跟班队长负责对当班施工的锚杆（索）进行自检，当检测结果不符合设计要求时，必须立即停止施工并及时进行补打；每班应安排专人对所有破断或失效的锚杆（索）及时进行补打；每班交接班前，必须安排专人对松动的锚杆螺母及锚索锁具应及时进行二次紧固。（18）锚杆逐排编号，锚索应逐根编号。锚杆、锚索编号用白色油漆及时喷（写）在托盘上。三、支护工艺1、打锚杆眼1）锚杆布置方式为正顶布置一根锚杆，然后向两侧均匀布置，墙基锚杆距底板距离不大于500mm，下扎角度不小于15。2）
25、开工前，当班班队长必须对工作面安全情况进行全面检查，严格执行敲帮问顶制度，确认无危险后，方准人员进入工作面。找顶结束后及时进行临时支护，严禁空顶作业。3）根据设计要求，先检查巷道规格，然后再拉线定眼位打眼，眼位误差不得超过设计值的50mm，垂直巷道轮廓线，角度误差不得大于50，锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，深度误差0-50mm。4）打眼之前，应检查钻机所有的操作控制开关，均应处于“关闭”位置，所有通水通气管路确保清洁，以免损坏钻机。5）先将顶部锚杆支护完毕后，再支护帮部锚杆。打顶部锚杆时必须由外向里，由中间向两边进行。如戴帽点柱占据锚杆位置，可以先施工其它锚杆，拆除戴帽点柱后再施工剩余锚杆。6
26、）必须采用湿式打眼，锚杆眼打好后，应将眼内的岩粉、积水用压风清理干净。7）锚杆眼的深度、间距、排距及布置形式要符合设计规定。8）钻机打眼时，风压应控制在0.40.65Mpa，水压控制在0.61.2Mpa，钻机钻头要完好不堵塞。9）钻机开钻时，应先给水后开风，停机时先停风后停水，钻机钻进时，钻机操作臂半径以内严禁有人，以防钻机突然停机手把摆动伤人。10）钻机钻进时，不能用大力推进，以防卡钻；钻机收缩时，手不能触碰伸缩的气腿；钻机长时间不用时，应将机体内的水用压风吹干。11）操作钻机者应注意机构的尾端，将操作臂置于身前右侧，且操作者距钻机机身的距离大于臂长，两腿分开站稳，扶稳钻机，钻机运行时，严禁
27、用手摸钻机的钻杆。12）在软岩条件下，钻机用高转速钻进，调整支腿推力，防止糊钻。13）在硬岩条件下，钻机用低转速钻进，要缓慢增加支腿推力。14）退钻机时，应关闭气腿进气，调小出水量，减慢转速，使钻机靠自重平稳地带着钻杆回落（接钻杆、完成最终钻孔），钻机回落时，手不得扶在气腿上，以防伤手。2、安装锚杆1）安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净，吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，正对眼孔方向不得有人。2）锚杆托盘周围的浮煤（矸）必须找掉、找平等，锚杆托盘应压紧钢筋网，使其紧贴巷道煤（岩）面。3）对锚杆眼及锚杆的质量进行检查，发现有不符合要求的要及时进行处理。4）按规定数量放入树脂锚固剂，提前将
28、锚杆托盘、减摩垫圈、螺母上好后，用专用转换套筒将锚杆与钻机联接，开动钻机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，轻轻送入眼底，不可强推硬送，防止提前破坏锚固剂，并进行均匀搅拌，直至锚杆达到设计深度。锚杆搅拌时间为2540s，再等180s后（使用计时工具计时），方可撤去钻机；15min之后，必须用专用风动扳手对锚杆螺母进行二次紧固，以保证螺母扭矩力符合设计要求，扭矩达到200Nm，保证托盘压紧钢筋梁并使其紧贴煤（岩）面。锚杆安装后12天应进行检查，发现托盘松动，及时进行二次紧固或重新补打。3、打锚索眼打眼前必须先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸危岩，确认安全，由班长拉线点好锚索眼后，方可开始施工，眼位误差100mm，方向（钻孔轴线与设计轴线偏差
