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掘进工作面顶板管理知识
第一节 基本概念
1、巷道围岩分类
按照煤矿锚喷支护巷道的围岩分类，分为稳定岩层、稳定性较好岩层、中等稳定岩层、稳定性较差岩层和不稳定岩层五种。
按照围岩松动圈分类，分为小松动圈（0～400mm）、中松动圈（400～1500mm）和大松动圈（>1500mm）三种。
2、锚杆支护作用机理
锚杆支护的作用机理有5个：
加固拱作用----提高岩体结构弱面的扛剪强度、在围岩周边一定厚度的范围内形成一个防止其上部围岩松动和变形的加固拱。
悬吊作用----锚杆把将要冒落的软弱岩层或危岩悬吊于坚固稳定的岩体上，由锚杆承担危岩或软弱岩层的重量。
组合梁作用----在层状岩层的巷道顶板中，通过锚杆将锚固长度以内的薄层岩石组成岩石组合梁，提高其承载能力。
围岩补强作用----通过锚杆预紧加固作用，提高围岩自身承载能力。 减少跨度作用----通过锚杆悬吊作用，降低顶板跨度。 3、喷射混凝土支护作用机理
及时支撑围岩作用----喷射混凝土早期强度高，紧跟工作面，及时支撑围岩，有效控制围岩的变形和破坏；
封闭围岩防止风化作用----喷射混凝土封闭围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效防止了风化潮解引起的围岩破坏与剥落；
充填作用----由于喷射混凝土的喷射速度达100m/s，对于破碎状岩体和层状岩体，能有效充填围岩的裂隙、节理和凹坑的岩面，提高围岩的整体性和强度。
4、锚索支护特点 锚索长度较长，可根据实际需要来确定，使其能够锚入到深部坚固稳定的岩层中去，而且能够施加相当数量级的预紧力，是一种有效的主动支护方式；
锚索的施工比较灵活，可以与其它加固方式相结合，适应能力强。 5、锚固力：锚杆正常工作时所承受的拉力（kN）。
6、锚固长度：锚固的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。 7、全长锚固：锚杆的锚固长度≥90%钻孔长度。
8、煤巷锚杆支护特殊地点：指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶板淋水区、裂隙发育区、巷道穿层地点、巷道顶板泥岩厚度大于1.0m区域、巷道宽度大于8.0m地段、交岔点、综放（综采）工作面切眼以及硐室等地点。
9、顶板离层临界值：支护设计或工程实践分析确定的锚杆长度以内和以外顶板允许变形值。煤业公司规定顶板最大离层临界值不能超过巷道设计高度的5%。
第二节 锚网索施工工艺
一、操作程序
1．作业前的准备
(1)清理作业现场，检查支护材料规格、质量是否符合规程规定。 (2)敲帮问顶，找净活矸危岩。
(3)根据作业规程规定的锚网参数，量取中腰线，确定锚杆（索）间排距。 (4)铺设顶网，用网丝把钢筋梯（带）绑扎在顶网上，并与原支护的顶网联接。
(5)前移前探梁，挑起顶网与钢筋梯，进行临时支护。 (6)理顺风水管路、安装机具，进行试运转。 2．施工顶部锚杆
(1)按先中间后两边的顺序打顶部眼。 (2)操作者双手紧握操作手把，身体保持平衡。
(3)扶钻人握住钻机扶手，将钻杆插入钻机连接套内，向操作者发出开钻信号。
(4)操作者缓送气腿阀门，使气腿慢慢升起，对准眼位顶紧、开水。点动钻机，钻进20mm时，扶钻人后退监护。
(5)当钻进约50mm深度时，全速钻进。
(6)待钻机停止运转，下落钻机后，更换长钻杆，打至设计深度。 (7)按作业规程规定的型号、数量及顺序用锚杆将树脂药卷轻推入眼内。 (8)将搅拌器与钻机及锚杆连接好。
(9)缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直到锚杆顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s，把锚杆螺母紧固至规定预紧力。
(10)移动钻机，循环以上作业程序，施工顶部其它锚杆。 3．施工帮部锚杆
(1)按作业规程规定量取锚杆间排距，标定眼位。
(2)扶钻工扶住钻杆，使钻头对准眼位，点动钻机钻进50mm后，扶钻工后退监护，全速钻进至设计深度后，冲净钻孔内煤岩粉。
(3)循环以上作业程序，施工帮部其它锚杆眼。 (4)铺帮网，与顶帮网连接，安装钢筋梯。
(5)按作业规程规定的型号、数量及顺序用锚杆将树脂药卷轻推入眼内。 (6)将搅拌器与钻机及锚杆连接好。
(7)缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直到锚杆顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s，把锚杆螺母紧固至规定预紧力。
(8)移动钻机，循环以上作业程序，安装帮部其它锚杆。 4．施工锚索
(1)根据作业规程规定标定锚索眼位。 (2)操作者双手紧握操作手把，身体保持平衡。
(3)扶钻人握住钻机扶手，将钻杆插入钻机连接套内，向操作者发出开钻信号。
(4)操作者缓送气腿阀门，使气腿慢慢升起，对准眼位顶紧、开水。点动钻机，钻进20mm时，扶钻人后退监护。
(5)当钻进约50mm深度时，全速钻进。
(6)每根钻杆打完后，落下钻机先关风，后关水，拔下钻杆，再续接一根，待扶钻人撤离后，继续升钻打眼至规定深度，溢水清孔。
(7)从下往上依次卸下钻杆，把钻杆靠帮放置。
(8)按作业规程规定的规格、数量、顺序，用锚索锚固端轻轻将树脂药卷送入孔底。
(9)将搅拌器与钻机及锚索连接好。
(10)缓开气腿阀门，将树脂药卷顶至眼底，开机搅拌，边搅拌边推进，直到锚索顶端推到眼底时，连续全速搅拌10-15s，然后等待15-20s松下锚杆机。
(11)移动钻机，循环以上作业程序，施工顶部其它锚索。 (12)连接涨拉千斤顶管路.
(13)待锚固剂凝固20min后,安装锚索组合构件，将锚索末端插入千斤顶，千斤顶紧靠锚索头。
(14)施加压力将锚索加压至规定预紧力。 5．清理现场
（1）关闭风、水阀门，拆卸风、水管并放置整齐。 （2）锚网机具回撤到安全地点并放置整齐。 （3）剩余支护材料撤回迎头临时料场并放置整齐。 6.特殊问题处理
(1)如果巷道地质条件发生变化（出现断层、褶曲、淋水、顶煤厚度变化等）时，应重新调整支护参数或采取应急措施及时处理。怀疑为透水征兆时，不准拔出钻杆，并及时向矿调度汇报、查明原因。
(2)施工中局部出现冒顶，先封顶，防止冒顶范围扩大，并及时打设点锚或锚索加强支护。出现局部高顶托梁不能贴顶时，应加垫半圆木或木托板。
第三节 顶板管理
1、掘进巷道必须采取前探支护措施，严禁空顶作业，施工中必须严格执行临时支护、敲帮问顶、顺序施工等顶板管理的各项规定。
2、在坚硬和稳定的岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。 3、靠近掘进工作面10m内的支护，在截割和爆破前必须检查、加固。 4、爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复，之后方可进入工作面作业。修复支架时必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行。
5、掘进施工中，施工人员必须坚持每二十分钟一次和“五前二后”的敲帮问顶制度，特别是在临时支护前、打眼、安注锚杆过程中应清除危岩活矸、排除隐患。“五前二后”是指打眼前、装药前、喷浆前、支护前、出矸前、接班后、响炮后。
6、找顶工作必须遵守下列规定：
①找顶工作应有2名有经验的人员担任，一人找顶、一人观察顶板和退路。找顶人应站在安全地点，观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。
②找顶应从有完好支护的地点开始，由外向里先顶部后两帮，依次进行，找顶范围内严禁其他人员进入。
③找顶工作人员用长柄工具（用Ф4′×2500mm钢管加工或B19×2300mm钢钎）找顶时，注意防止煤矸顺杆而下伤人。
④顶帮遇有大块断裂煤矸或煤矸离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢地找下，不得硬刨强挖。
7、前探吊环每移动一次，都要检查它的结构牢固情况，有无裂纹、开焊、损坏、伤丝等，发现问题要及时更换，并保证螺纹旋合长度≥20mm。
8、锚网施工必须严格执行先顶后帮、自后向前逐排施工的顺序，锚网时人员不准进入临时支护控顶距离以外的区域。
9、每次切割或响炮后，迎头工作人员由外向里检查顶板、锚杆等情况，上网子、使用前探梁时，必须在有效支护掩护下进行，采用长把工具托网子，人站在已支护的范围内操作，严禁空顶作业。
10、掘进工作面后路支护必须完好，畅通无阻，卫生清洁。
11、可缩性金属支架应用金属支拉杆，并用机械或力矩扳手拧紧卡缆，软底时棚腿必须穿鞋。支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时，碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实；巷道冒顶空顶部分，可用支护材料接顶，但在碹拱上部必须充填不燃物垫层，其厚度不得小于0.5m。
12、更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道中，必须有防止矸石、物料滚落和支架歪斜的安全措施。
13、特殊地点掘进必须在作业规程中明确规定和制定专门措施。无规程和措施不准施工。
14、在特殊地点掘进时，要严格执行作业规程和补充措施，并确定现场指挥