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無煤柱自成巷110工法規範

作者:狗万manbet官网 2019-07-08 20:31 來源:狗万manbet官网

中華人民共和國能源行業標準

無煤柱自成巷110工法規

Code for No-pillar Mining with Gob-entry Retaining of the 110 Method

(征求意見稿)

主編部門: 中國煤炭建設協會
批準部門: 國家能源局
施行日期: 2019年 月 日

前 言

本規範是由中國煤炭建設協會負責組織,中國礦業大學(北京)會同有關單位共同編製而成。

本規範在編製過程中,編製組認真學習了國家有關現行法律法規標準,進行了廣泛的調查研究,總結了多年來無煤柱自成巷110工法方麵的經驗,對標準條文反複討論修改,並以多種形式征求全國煤炭係統有關單位和專家的意見,最後經審查定稿。

本規範由9章和8個附錄,主要內容包括總則、術語、基本規定、技術準備、設計、施工、監測,以及安全、職業健康及綠色施工和驗收。

無煤柱自成巷110工法是何滿潮院士在傳統121開采工法基礎上提出的一項原始創新的先進技術,以“一種長壁工作麵無煤柱開采方法”等發明專利為基礎編寫的。

本規範由中國煤炭建設協會負責日常管理,由中國礦業大學(北京)負責具體內容的解釋。在本規範執行過程中,如有意見和建議,請寄送中國礦業大學(北京)(地址:北京市海澱區學院路丁11號,郵編:100083),以供今後修訂時參考。

本規範主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:

主編單位:中國礦業大學(北京)

四川省煤炭產業集團有限責任公司

陝西煤業化工集團神南礦業有限公司

參編單位:北京中礦創新聯盟能源環境科學研究院

中國礦業大學

柳林能源與環境院士工作站

河南宏建機械模板材料有限公司

山東科大中天安控科技有限公司

主要起草人:

主要審查人:

目 次

1總則

2術語

3基本規定

4技術準備

4.1一般規定

4.2基礎資料

5設計

5.1一般規定

5.2通風設計

5.3工藝設計

5.4恒阻大變形錨索支護設計

5.5預裂切縫設計

5.6擋矸支護設計

5.7臨時支護設計

6施工

6.1一般規定

6.2恒阻大變形錨索支護施工

6.3預裂切縫施工

6.4擋矸支護施工

6.5臨時支護施工

7監測

7.1一般規定

7.2巷道應力及變形監測

8安全生產、職業健康及綠色施工

8.1一般規定

8.2安全生產

8.3職業健康

8.4綠色施工

9驗收

9.1一般規定

9.2預裂切縫驗收

9.3支護工程驗收

9.4單位工程驗收

附錄A恒阻大變形錨索支護分項工程質量驗收記錄表

附錄B預裂切縫分項工程質量驗收記錄表

附錄C擋矸及巷內臨時支護分項工程質量驗收記錄表

附錄D監測分項工程質量驗收記錄表

附錄E巷道工程質量控製資料核查記錄表

附錄F巷道工程安全和使用功能核查及抽查結果記錄表

附錄G巷道工程觀感質量評分表

附錄H單位工程竣工驗收記錄表

標準用詞說明

引用標準名錄

條文說明

Contents

1General Provisions………………………………………………………………………………1

2Terms……………………………………………………………………………………………2

3Basic Requirements……………………………………………………………………………..4

4Technical Preparations…………………………………………………………………………..5

4.1General Requiremens…………………………………………………………………….5

4.2Basic Data………………………………………………………………………………...5

5Designation……………………………………………………………………………………...6

5.1General Requiremens…………………………………………………………………….6

5.2Design of ventilation…………………………………………………………………......6

5.3Design of Technology…………………………………………………………………....7

5.4Design ofLarge Deformation and High Constant Resistance Anchor Support………...7

5.5Design ofPre-splitting Crack…………………………………………………………....8

5.6Design of Gangue Prevention Structure………………………………………………....9

5.7Design ofTemporary Support…………………………………………………………...10

6Construction……………………………………………………………………………………11

6.1General Requiremens…………………………………………………………………....11

6.2Construction of Large Deformation and High ConstantResistance Anchor Support…..11

6.3Construction of Pre-splitting Crack……………………………………………………..12

6.4Construction of Gangue Prevention Structure…………………………………………..12

6.5Construction of Temporary Support…………………………………………………….13

7Monitoring……………………………………………………………………………………..14

7.1General Requiremen…………………………………………………………………….14

7.2StressandDisplacement Monitoring of Roadway……………………………………...14

8 SafetyProduction,Occupational Health and GreenConstruction……………………………..16

8.1General Requiremen…………………………………………………………………….16

8.2Safety Production……………………………………………………………………….16

8.3Occupational Health…………………………………………………………………….17

8.4Green Construction……………………………………………………………………..17

9Acceptance Check……………………………………………………………………………..19

9.1General Requiremen…………………………………………………………………….19

9.2Acceptance of Pre-splitting Crack………………………………………………………19

9.3 Acceptance ofSupport Engineering…………………………………………………….20

9.4 Acceptance ofUnit Engineering………………………………………………………...21

Appendix ARecord Table of Large Deformation and High Constant Resistance Anchor Support Subentry Engineering Quality Acceptance.................................................................22

Appendix B Record Table of Pre-splitting Crack Subentry Engineering Quality Acceptance….23

Appendix CRecord Table of Gangue Prevention Structure and Temporary Support Subentry Engineering Quality Acceptance…………………………………….…….………24

Appendix DRecord Table for Quality Acceptance of Mine Pressure Monitoring sub-project….25

Appendix EVerification Record Table of Quality Control File of Roadway Engineering….…..26

Appendix FRecord Table of Safety and Use Function Verification and Spot Inspection Result of Roadway Engineering ………………………………………………………….…27

Appendix GMarking Table of Roadway Engineering Appearance Quality…………………….28

Appendix H Record Table of Unit Engineering Completion Acceptance………………..……..29

Explanation of Standard Words……………………………………………………………………30

List of Quoted Standards…………………………………………………………………………..31

Addition:Explanation of Provisions……………………………………………………………..33

1總則

1.0.1為加強無煤柱自成巷110工法(以下簡稱110工法)的應用和推廣,規範110工法設計、施工、監測和驗收的技術要求,保障無煤柱自成巷工程的質量和安全,製定本規範。

1.0.2新建、改擴建、生產礦井的新工作麵開采,應優先采用110工法。

1.0.3 110工法的設計、施工、監測和驗收除應符合本規範外,還應符合國家和行業現行的有關標準規定。

2術語

2.0.1無煤柱自成巷no-pillar mining with gob-entry retaining

工作麵煤層回采後,在礦山壓力作用下,采用預裂切縫技術使頂板垮落,利用原巷道並經加強支護形成新巷道,作為下一個工作麵的回采巷道。

2.0.2 110工法110 mining method

每個工作麵隻需掘進一條巷道,另一條巷道由相鄰工作麵在回采過程中通過切頂卸壓技術自動形成,且無需留設麵間煤柱。

2.0.3頂板定向預裂切縫directional-predetermined crack andcuttingof roof

對回采巷道采空區側頂板進行定向預裂爆破,將頂板按設計位置切開。

2.0.4定向預裂爆破裝置directional-predetermined crack blasting device

由專用的定向拉裂爆破管、固定器和定向推進器組成。按設計要求實施現場裝藥、定向、連續推進等工序,炸藥爆炸後,爆轟衝擊波沿拉裂爆破管兩側的聚能孔釋放能量,產生頂板定向預裂切縫。固定器和定向推進器分別在拉裂爆破管安裝過程中起到固定和定向的作用。

2.0.5恒阻大變形錨索large deformation and high constant resistance anchor

新型錨索,主要由恒阻器、鋼絞線、方形托盤、錨具等組成,能夠在巷道圍岩發生大變形時產生滑移變形,並保持恒定的工作阻力。

2.0.6多托錨杆multi-tray bolt

新型錨杆,主要由螺紋鋼杆體、三角托盤、方形托盤、螺母等組成,如圖2所示。通過設置多個托盤(包括三角托盤及小托盤等)提供錨固力,起到控製巷幫圍岩變形的作用。

1—三角托盤2—小托盤(若幹)3—螺紋鋼杆體4—大托盤5—螺母

圖2多托錨杆示意圖

2.0.7遠程實時自動監測技術remote real-time automatic monitoring technology

能夠自動、實時連續采集數據,並能自動存儲、無線發射數據,遠程接收、03manbetx 的監測技術,主要包括壓力監測和位移監測兩類技術。

2.0.8裂縫率cracking ratio

頂板預裂爆破孔內裂縫長度與炮孔深度的百分比。

2.0.9擋矸支護結構gangue prevention structure

巷旁支護結構,主要由工字鋼支柱(U型鋼支柱)、金屬網、單體液壓支柱(切頂護幫支架)等組成,安裝在巷道采空區一側,防止切頂後采空區冒落矸石湧入巷道。

2.0.10切頂護幫支架support of roof cutting and roadwayside wall protecting

110工法專用的新型支撐式支架,主要由頂梁、底座和立柱等部件組成,安裝在巷道采空區一側,具有支撐巷道頂板和擋矸的功能。

3基本規定

3.0.1本規範優先適用於以下條件:

1110工法實施工作麵煤層厚度不大於4m;

2110工法實施工作麵煤層傾角不大於25°;

3110工法實施工作麵埋深不大於1000m;

4110工法實施工作麵頂板不受強含水層威脅。

當上述條件不滿足時,應先進行試驗工作麵設計和應用,根據應用效果,製定可行性實施方案後參照本規範執行。

3.0.2本規範使用時,應根據工程地質條件和開采技術條件等因素,編製專項施工組織設計和作業01manbetx ,並經礦總工程師審查批準。

3.0.3專項施工組織設計、作業01manbetx 應提出明確的工程質量標準和要求,製定相應的安全、質量保證措施

3.0.4當自成巷過程中發生以下情況時,必須對作業01manbetx 進行修改,並重新審批:

1地質條件發生重大變化;

2施工環境發生重大變化;

3遭受不可抗力;

4主要技術方案發生重大變化。

4技術準備

4.1一般規定

4.1.1 110工法應采用以下主要技術:頂板定向預裂爆破技術、恒阻大變形錨索支護技術、擋矸支護技術和遠程實時自動監測技術。

4.1.2 110工法應用前應收集采區地質、水文地質、致災因素和開采技術等資料。

4.1.3 110工法的實施應根據自成巷條件和特點,確定專項施工技術、工藝、方法和材料。

4.2基礎資料

4.2.1 110工法實施前,應收集下列地質資料:

1采煤工作麵地質說明書;

2采煤工作麵及巷道附近鑽孔柱狀圖;

3煤層頂板底板岩石力學參數;

4.2.2110工法實施前,應收集下列技術資料:

1礦井總體設計;

2采煤工作麵作業01manbetx

3巷道掘進作業規程;

4本采煤工作麵或鄰近采煤工作麵礦山壓力監測資料。

5設計

5.1一般規定

5.1.1110工法設計的內容應包括施工工藝設計、預裂切縫設計和支護設計。

5.1.2支護設計應包括頂板恒阻大變形錨索支護、巷旁擋矸支護和巷內臨時支護設計。

5.1.3切縫爆破施工前,應根據切縫爆破試驗方案進行現場試驗,以確定最佳爆破參數。

5.2通風設計

5.2.1采用110工法前,應形成兩條巷道進風,另一條巷道回風的通風係統。

5.2.2對於低瓦斯、不易自燃煤層,宜采用本工作麵兩條巷道進風,下一工作麵巷道回風的Y型通風方式,新鮮風流經過工作麵後,乏風經過留巷段排出本工作麵,Y型通風方式如圖3所示。

1—回風巷2—運輸巷3—進風巷4—回風下山5—軌道下山6—皮帶下山

圖3工作麵Y型通風方式示意圖

5.2.3對於高瓦斯、自燃和易自燃煤層,宜采用本工作麵進風巷、下一工作麵進風巷進風,本工作麵運輸巷回風的W型通風方式,新鮮風流經過留巷段和工作麵後,乏風經過本工作麵運輸巷排出。

1,3—回風巷2—運輸巷4—回風下山5—軌道下山6—皮帶下山

圖4工作麵W型通風方式示意圖

5.2.4對於煤與瓦斯突出煤層,采用運輸巷進風,回風巷回風的U型通風方式時,留巷段可采用密閉並鋪設低負壓瓦斯抽采管道抽采瓦斯,待采空區一側巷幫穩定後可噴漿封閉。

1—回風巷2,3—運輸巷4—回風下山5—軌道下山6—皮帶下山7—低負壓瓦斯抽采管道

圖5工作麵U型通風方式示意圖

5.3工藝設計

5.3.1110工法施工工藝應包括采煤工作麵前的恒阻大變形錨索支護、預裂切縫鑽孔施工、預裂爆破,以及采煤工作麵後的巷旁擋矸支護、巷內臨時支護和巷道修複等工藝,各施工工藝應按順序施工。

5.3.2恒阻大變形錨索施工應超前采煤工作麵不小於100m。

5.3.3頂板定向預裂切縫鑽孔施工應按照爆破設計方案進行,並滯後恒阻大變形錨索施工不小於50m,超前采煤工作麵不小於50m。

5.3.4頂板定向預裂切縫爆破施工應超前采煤工作麵不小於50m。

5.3.5工作麵開采後,應在采煤工作麵液壓支架支護範圍內進行巷旁擋矸支護和巷內臨時支護,待采空區覆岩穩定後,可逐步撤除穩定區域的巷內臨時支護。

5.4恒阻大變形錨索支護設計

5.4.1恒阻大變形錨索長度可按下式計算:

LH=HF+2.0 (1)

式中:

LH—恒阻大變形錨索長度,m;

HF—預裂切縫高度,根據公式(3)計算,m。

5.4.2單位麵積內恒阻大變形錨索的數量可按下式計算:

N=K(Pn/P0) (2)

式中:

N—單位麵積內恒阻大變形錨索的數量,根;

Pn—單位麵積內頂板壓力,kN;

P0—恒阻大變形錨索恒阻值,kN;

K —安全係數,1.1~1.3。

恒阻大變形錨索設計間距宜為1~2m,根據原支護情況和頂板岩性情況綜合選取。

5.4.3巷道淨寬度大於4.2m時,宜設計2排恒阻大變形錨索,排距宜為1.0m~1.5m,采用錯位形式布置。

5.4.4切縫側恒阻大變形錨索距設計預裂切縫麵的距離宜為300mm,誤差±50mm。

5.5預裂切縫設計

5.5.1頂板定向預裂切縫鑽孔角度應根據工作麵采高確定,應符合下列規定:

1當HC≤1m時,β=15°~20°;

2當HC>1m時,β=10°~15°。

其中:β為預裂切縫鑽孔與鉛垂線夾角,°;HC為工作麵采高,m。

5.5.2頂板定向預裂切縫高度可按下式計算:

HF= (HC-ΔH1-ΔH2)/(K-1)(3)

式中:

HF-預裂切縫高度,m;

ΔH1-采場頂板下沉量,m;

ΔH2-采場底板底臌量,m;

K-采場頂板碎脹係數,取值範圍1.3~1.5。

5.5.3留巷開始位置和停采線應采取特殊的爆破參數,宜采用扇形鑽孔進行爆破。

5.5.4頂板定向預裂切縫鑽孔直徑宜為46~48mm。

5.5.5頂板定向預裂切縫距巷幫的距離應不大於200mm。

5.5.6頂板定向預裂切縫鑽孔間距可按表1選取。

表1頂板定向預裂切縫鑽孔間距

頂板特性 硬岩頂板 軟岩頂板 破碎頂板 複合頂板
間距/mm 450~550 500~600 550~650 450~650

5.5.7頂板定向預裂切縫鑽孔藥卷布置方式應符合下列規定:

1頂板定向預裂爆破單個藥卷長度為200mm,直徑為32mm;

2根據頂板岩性的不同,定向預裂切縫爆破鑽孔內不同岩性段的每米裝藥量可按表2選取,並經現場試驗確定。

3封孔長度宜為1.5m~2.5m,且應符合現行《煤礦安全規程》。

表2頂板定向預裂切縫鑽孔岩性分段每米裝藥量

鑽孔岩性 頁岩段 泥岩段 砂岩段 砂泥岩互層
裝藥量(個) 1~2 1~3 2~5 1~5
注:本表炸藥消耗量是基於煤礦許用炸藥確定。

5.5.8拉裂爆破管參數應符合下列規定:

1拉裂爆破管外徑為42mm,內徑為36.5mm;

2拉裂爆破管總長度可按下式計算:

LJ=LF-LK(4)

式中:

LJ—拉裂爆破管總長度,m;

LF—切縫炮孔深度,m;

LK—封孔長度,m。

5.6擋矸支護設計

5.6.1巷旁擋矸支護體係應根據采煤工作麵采高(HC)進行選擇,並應符合下列規定:

1當HC≤1m時,可采用單體液壓支柱+礦用工字鋼支柱+金屬網組成的非可縮柱-網擋矸支護體係;

2當1m< p=""> /p>

3當2m< p=""> /p>

5.6.2巷旁擋矸支護體係應符合下列規定:

1擋矸單體液壓支柱距切縫線距離宜為100~150mm,單體液壓支柱間距宜為600~800mm;

2金屬網宜采用直徑不小6mm的高強焊接鋼筋網;

3工字鋼支柱宜采用11號礦用工字鋼,間距600~800mm,沿切縫線與單體液壓支柱間隔布置;

4 U型鋼支柱宜采用型號不小於29U型鋼,間距600~800mm,沿切縫線與單體液壓支柱間隔布置;

5.6.3頂板分層垮落時,可采用多托錨杆進行擋矸支護,多托錨杆應符合下列規定:

1多托錨杆由螺紋鋼杆體、三角托盤、方形托盤、螺母等構成;

2多托錨杆拉拔力、扭矩應滿足巷幫支護的要求,巷幫變形穩定後扭矩不小於100Nm;

3幫部每排可放置2~3根,錨杆間排距宜為1000mm×1000mm,誤差不大於±200mm;

4多托錨杆安裝完成後杆體外露長度不大於50mm。

5.7臨時支護設計

5.7.1工作麵成巷後,應增設臨時支護進行護巷,臨時支護包括單體液壓支柱+頂梁或切頂護幫支架+單體液壓支柱+頂梁等支護方式。

5.7.2單體液壓支柱+頂梁的支護方式應符合下列規定:

1當巷道寬度小於4m時,單體液壓支柱宜布置2~3列;

2當巷道寬度不小於4m時,單體液壓支柱宜布置3~4列;

3單體液壓支柱間距宜為600~1000mm,排距宜為600~800mm,每排單體液壓支柱(2~4根)架設一根頂梁。

5.7.3切頂護幫支架+單體液壓支柱+頂梁的支護方式應符合下列規定:

1切頂護幫支架宜布置1~2列;

2切頂護幫支架在留巷穩定段20m後方可回撤,留巷穩定段應根據礦壓監測結果確定。

6施工

6.1一般規定

6.1.1施工現場應具備適用的施工技術標準,健全的質量管理體係。

6.1.2施工現場應有能夠滿足連續施工的物資儲備和供應渠道,合理做好資源配置。

6.1.3現場使用的主要材料、半成品、成品、構配件應進行現場驗收,按有關規定進行複驗。

6.1.4現場施工用設備、工器具應完好,並符合施工組織設計的要求。

6.1.5施工各工序應按施工技術標準進行質量控製,每道工序完成後應進行質量檢查,並形成質量檢查記錄。

6.1.6自成巷巷道施工前,應結合110工法施工特點對現場施工人員進行安全、質量和施工工藝培訓。

6.2恒阻大變形錨索支護施工

6.2.1恒阻大變形錨索鑽孔施工應符合下列規定:

1應采用錨索鑽機按設計施工;

2鑽孔角度與頂板岩層垂直;

3鑽孔直徑為28~30mm;

4擴孔直徑為85~90mm;

5擴孔深度為500~600mm。

6.2.2恒阻大變形錨索安裝應符合下列規定:

1采用樹脂錨固劑錨固,且錨固長度不小於1500mm;

2錨索外露長度不大於300mm;

3在錨索錨固1小時後安裝托盤、鎖具並實施預緊,錨索預緊力應不小於280kN;

4待預裂切縫爆破施工距離超過20m後,對恒阻大變形錨索實施二次複緊,預緊力應不小於280kN。

6.3預裂切縫施工

6.3.1預裂切縫鑽孔施工前,應嚴格按照設計參數,在頂板相應位置標記預裂切縫鑽孔眼位。

6.3.2應采用專用鑽機施工切縫鑽孔,所有切縫鑽孔應位於同一平麵。

6.3.3預裂切縫鑽孔裝藥應符合下列規定:

1拉裂爆破管裝藥在巷道內完成,裝藥量符合設計要求;

2預裂切縫鑽孔內可安設多個拉裂爆破管,相鄰拉裂爆破管在安裝時使用專用連接件連接;

3一個預裂切縫鑽孔內安裝多個拉裂爆破管時,由內到外按順序逐個裝入孔內並連接雷管腳線,各雷管腳線應穿過下方的拉裂爆破管。

6.3.4每個裝藥拉裂爆破管內應安裝一個雷管,每個鑽孔內全部雷管用串聯方式連接,各鑽孔之間應采用母線並聯連接。

6.3.5拉裂爆破管安裝時,應通過固定裝置將拉裂爆破管固定在孔內,並采用定向裝置調整拉裂爆破管聚能方向與巷道走向一致,完成後使用炮泥封孔。

6.3.6預裂爆破應采用正向裝藥、一次起爆的方式。

6.4擋矸支護施工

6.4.1工作麵推進過程中,宜在巷道切縫側掛設金屬網,金屬網尺寸根據巷高設定,一端與巷幫頂部網搭接,另一端與底板接觸。

6.4.2巷旁金屬網掛設完畢後,工作麵支架推移前,應按照設計使用單體液壓支柱和可縮U型鋼支柱(或工字鋼支柱)進行擋矸支護,擋矸支護滯後支架距離應不大於1000mm,可縮U型鋼支柱(工字鋼支柱)埋入底板深度應不小於300mm。

6.4.3多托錨杆施工應符合下列規定:

1工作麵移架後,根據設計間距及支架後巷道沿空側采空區頂板垮落矸石堆積高度放置多托錨杆;

2多托錨杆安裝時將最外側托盤和螺母裝入錨杆,並在金屬網上固定,此時並不預緊;

3應在錨杆壓實後對錨杆進行預緊。

6.5臨時支護施工

6.5.1巷旁擋矸支護安裝完成後,應立即進行該斷麵巷道的臨時支護施工。

6.5.2應按照設計參數在巷內安裝單體液壓支柱(切頂護幫支架),頂部架設礦用工字鋼作為橫撐,頂板不平整時需使用木板或其他材料將頂梁與頂板之間的空隙填滿。

6.5.3回撤施工應符合下列規定:

1根據現場監測結果,巷道基本穩定後,在架後120~200m段,可采用“隔一排撤一排”的方式回撤單體液壓支柱和切頂護幫支架;

2采用“隔一排撤一排”的方式回撤後,若回撤區域連續三天內的頂板下沉速率小於3mm/d,可采用“隔一排撤兩排”的方式繼續回撤巷內臨時支護的單體液壓支柱;若回撤區域連續一周內的頂板下沉速率小於1mm/d,可回撤剩餘全部單體液壓支柱。

7監測

7.1一般規定

7.1.1采用110工法時,應根據采煤工作麵及巷道礦壓監測方案,製定自成巷專項監測方案,其監測內容應包括不同切頂參數和支護參數下的巷道應力和巷道變形監測。

7.1.2自成巷監測係統應監測采煤工作麵超前支承壓力、基本頂周期來壓、下一采煤工作麵二次采動影響等多個階段的巷道礦壓。

7.1.3應建立健全自成巷監測體係,包括組織機構、管理製度、測控方案、測控報表。

7.1.4監測工作應由專人負責,並將定期監測的數據填入記錄表中,進行處理03manbetx 。監測分項工程質量驗收記錄表見附錄A。

7.1.5自成巷施工過程中,應通過礦壓監測係統03manbetx 采煤工作麵和巷道的礦壓顯現在時間和空間上的分布規律,及時調整自成巷設計和施工方案。

7.1.6巷道內應力監測和巷道變形監測的測點應采用測站式布置,且測點宜布置在同一斷麵內。

7.2巷道應力及變形監測

7.2.1巷道應力及變形監測應包括切頂卸壓影響範圍內工作麵液壓支架受力監測、恒阻大變形錨索受力和變形監測、巷道表麵非對稱變形監測、巷道頂板非對稱受力監測和碎脹係數監測等內容。

7.2.2切頂卸壓影響範圍內工作麵液壓支架受力及縮量監測應符合下列規定:

1應采用安裝立柱壓力傳感器的方式,對切頂卸壓前後采煤工作麵液壓支架的受力變化進行監測;

2液壓支架壓力監測測點的布置:距自成巷50m範圍以內,應每隔3~5個液壓支架布置一個測點;大於50m時,每隔10個液壓支架布置一個測點;

3工作麵液壓支架受力不小於其額定工作阻力的75%。

7.2.3恒阻大變形錨索受力和變形監測應符合下列規定:

1監測內容包括恒阻大變形錨索承受載荷和錨索鋼絞線與恒阻器的相對位移量;

2監測點間距為20~50m;

3恒阻大變形錨索預緊力不小於280kN,其變形不大於350mm。

7.2.4巷道表麵非對稱變形監測應符合下列規定:

1監測內容包括巷道兩幫不同位置的相對移近量,頂底板不同位置的相對移近量、頂板下沉量和底板底臌量等;

2監測點間距為10~20m;

3頂板下沉量不大於巷道高度的10%;兩幫移近量不大於巷道寬度的10%。

7.2.5巷道頂板非對稱受力監測應符合下列規定:

1監測內容包括巷道頂板不同位置處支護體(單體液壓支柱、切頂護幫支架、門式支架等)的受力變形情況,以及巷道頂板在恒阻大變形錨索錨固範圍內的離層情況;

2監測點間距為20~50m;

3巷內臨時支護受力不小於其額定工作阻力的80%。

7.2.6碎脹係數監測應符合下列規定:

1監測內容包括采空區頂板岩層冒落前的厚度和冒落後的碎脹高度;

2監測點間距為20~50m。

8安全生產、職業健康及綠色施工

8.1一般規定

8.1.1應建立健全安全生產、職業健康以及綠色施工管理體係和管理製度

8.1.2施工組織設計和施工方案中應有專門的安全生產、職業健康以及綠色施工內容,製定明確的目標和相關技術保障措施

8.1.3施工現場技術交底及培訓內容應包括安全生產、職業健康及綠色施工,並有相關記錄。

8.1.4施工現場應建立安全生產、職業健康及綠色施工的日常檢查及評價機製,製定持續改進措施

8.2安全生產

8.2.1現場施工必須遵守國家有關煤礦安全生產的法律法規、規章、標準和技術規範。

8.2.2應加強安全生產管理,建立健全各級負責人、各部門、各崗位安全生產責任製。

8.2.3預裂爆破時,一次爆破鑽孔數量不應超過10個。

8.2.4預裂爆破前應對爆破區域前後20m範圍內的管路、電纜和開關等采取保護措施

8.2.5進行自成巷巷道施工時,宜製定防漏風措施,且防漏風措施應符合下列規定:

1、進行自成巷擋矸支護施工時,在巷道頂板切縫線處吊掛柔性風筒布等材料,隔離采空區;

2、采空區覆岩運動穩定後,采取向碎石幫噴射混凝土、化學漿液等的措施封閉采空區;

3、采用Y型通風時,調節通風係統為運輸巷和原回風巷進風,下一工作麵的運輸巷回風的方式,並在原回風巷隅角處施工密閉牆。

8.2.6應根據煤層自燃發火期、工作麵推進情況、風量監測、CO濃度監測和瓦斯監測等,確定自成巷巷幫噴漿封閉施工滯後工作麵的距離。

8.2.7自成巷巷道施工過程中,應在巷道內布置監測探頭,對巷道漏風量、回風流氣體成分等進行監測。

8.2.8若自成巷巷道不滿足巷道的正常使用要求,應及時進行修護,以滿足下一工作麵的使用要求。

8.3職業健康

8.3.1施工組織設計以及作業規程中應有井下作業環境的熱害、粉塵、噪音、有害氣體等的防治措施。

8.3.2施工恒阻大變形錨索鑽孔時應采取濕式鑿眼等措施。

8.3.3應在預裂爆破的下風流50m範圍內采用淨化水幕進行防塵,並在起爆前開啟噴霧。

8.3.4對自成巷巷幫進行噴射混凝土、化學漿液等施工作業時,應當采取潮噴或者濕噴工藝,噴漿機應配備防塵裝置,並在距離噴漿作業點下風流100m範圍內設2道置風流淨化水幕。

8.3.5自成巷巷道施工時,應采取消聲、吸聲、隔聲、減振等技術措施,優先選用低噪聲設備,巷道內作業地點的噪聲不宜超過85dB(A)。

8.3.6作業人員健康檢查及培訓應符合下列規定:

1對新工人進行崗前職業健康檢查,控製就業禁忌症,並建立職業衛生健康檔案;

2把職業病防治知識及勞動衛生知識列入新員工的培訓內容中;

3加強職業病危害學習培訓,定期組織員工學習職業病危害和職業衛生常識。

8.3.7自成巷巷道在施工過程中,空氣的溫度不得超過26℃,超過時應采取下列措施:

1加強通風,提高風速,適當增大風量;

2隔絕熱源;

3減濕降溫或增濕降溫;

4當上述措施不足以消除井下熱害時,可采取人工製冷降溫。

8.3.8職業健康受到影響的作業人員應按《煤礦職業安全衛生個體防護用品配備標準》AQ1051的規定配備相應的安全衛生防護用品。

8.4綠色施工

8.4.1施工現場應編製綠色施工方案或施工專項措施,並符合下列規定:

1有減少資源浪費和環境汙染等的措施;

2有改善作業條件、降低勞動強度、節約人力資源等的措施。

8.4.2巷內臨時支護材料及其使用應符合下列規定:

1采用不易損壞且可循環複用的支架;

2加強對單體液壓支柱工作狀態的檢查,及時處理發現的問題,減少損壞;

3製定回收臨時支護材料的措施,提高循環利用率;

4可采用小絞車回收預留巷道、廢棄巷道中的可回收支護材料。

9驗收

9.1一般規定

9.1.1采用110工法施工時,一條自成巷巷道應劃分為一個單位工程,每月自成巷施工進度可劃分為一個分部工程,每個分部工程宜按恒阻大變形錨索支護、預裂切縫、擋矸及巷內臨時支護等主要施工工序劃分為分項工程。

9.1.2施工單位應對每一施工工序、分項工程質量進行自檢,並應做好施工自檢記錄。

9.1.3分項工程應由建設單位專業技術人員組織有關單位或部門人員進行不定期核查驗收。

9.1.4分部工程應由建設單位部門負責人組織有關單位或部門人員進行驗收。

9.1.5單位工程完工後,施工單位應組織有關人員進行檢查評定,向建設單位提交竣工驗收申請,由建設單位組織相關單位和人員進行竣工驗收。竣工驗收記錄表見附錄H。

9.2預裂切縫驗收

9.2.1預裂切縫驗收應包括預裂切縫鑽孔驗收和預裂切縫爆破驗收。

9.2.2預裂切縫鑽孔成孔後,爆破前施工單位應對成孔效果、孔內岩性及裂隙情況等進行自檢。鑽孔質量驗收記錄見附錄B。

9.2.3頂板預裂切縫鑽孔驗收應符合下列規定:

1預裂切縫鑽孔深度的誤差範圍為±100mm;

2孔間距的誤差範圍為±50mm;

3孔口中心距切縫線距離誤差範圍為±50mm;

4角度誤差(包括垂直切縫麵方向和平行切縫麵方向)為±1°。

9.2.4預裂切縫爆破時,每完成30~50個鑽孔的爆破,應由礦方專業技術人員按照不小於10%的比例進行抽檢。預裂切縫爆破質量驗收記錄見附錄B。

9.2.5預裂切縫爆破驗收應符合下列規定:

1孔內裂隙率不小於90%;

2工作麵支架到采空區頂板完全垮落處距離不大於20m。

9.3支護工程驗收

9.3.1支護工程驗收應包括恒阻大變形錨索驗收、擋矸支護驗收、巷內臨時支護驗收和碎石幫噴漿封閉驗收等。

9.3.2支護工程施工時,每完成30~50m巷道的支護,應由礦方專業技術人員按照不小於該範圍內施工總數10%的比例進行抽檢。各分項工程質量驗收記錄表見附錄A和附錄C。

9.3.3恒阻大變形錨索鑽孔驗收應符合下列規定:

1鑽孔深度的誤差範圍為±100mm;

2鑽孔角度的誤差範圍為3°。

9.3.4恒阻大變形錨索驗收應符合下列規定:

1錨索間排距的誤差範圍為±100mm;

2錨索錨固力不小於450kN;

3錨索預緊力不小於280kN;

4錨索外露長度不大於300mm。

9.3.5擋矸及巷內臨時支護驗收應符合下列規定:

1單體液壓支柱和工字鋼支柱(U型鋼支柱)間排距:臨時支護及擋矸支護應嚴格按照設計參數進行施工,單體液壓支柱之間、工字鋼支柱(U型鋼支柱)之間以及單體液壓支柱和工字鋼支柱(U型鋼支柱)之間的間距誤差不大於50mm;

2單體液壓支柱和工字鋼支柱(U型鋼支柱)角度:平巷條件下,單體液壓支柱和擋矸工字鋼支柱(U型鋼支柱)應垂直布置,傾斜度不大於5°;傾斜巷道條件下,切頂護幫支架和單體液壓支柱應有一定的迎山角,迎山角的選取可參考附錄J;

3工字鋼支柱(U型鋼支柱)固定:擋矸工字鋼支柱(U型鋼支柱)頂部可采用木楔緊固,不得與頂板產生相對滑動,底部埋入深度不小於300mm的柱窩;擋矸工字鋼支柱(U型鋼支柱)與金屬網之間用鐵絲綁紮牢固,不得脫離;

4金屬網搭接量:金屬網頂部與頂板網搭接長度不小於500mm,並保證連接牢固,底部與底板接觸長度為300~400mm。

9.3.6當采用多托錨杆進行擋矸支護時,多托錨杆支護應符合下列規定:

1扭矩檢測:要求扭矩不小於100N·m,巷道每20m或每50根錨杆(含50根以下)抽查一組(3根),每檢測一組若有兩根不合格要將所有螺母重緊一遍;

2錨杆間排距:根據施工要求,錨杆間排距為1000mm×1000mm,考慮到現場施工條件,安裝完成後錨杆間排距與設計間排距相差不大於±200mm;

3錨杆外露長度:錨杆安裝完成後杆體外露長度應不大於50mm。

9.3.7噴漿封閉驗收應符合下列規定:

1噴漿平整度:噴漿後表麵平整,密實,無明顯凹凸;

2噴漿體表麵:無鬆動、下墜、移滑、空鼓、脫殼現象;

3噴漿後巷道應無明顯漏風點。

9.4單位工程驗收

9.4.1單位工程驗收應符合下列規定:

1單位工程所含分部工程應全部驗收合格;

2單位工程所含分部工程有關安全功能的檢測資料完整;

3主要功能項目的抽查結果應符合相關專業質量驗收規範規定。

9.4.2當分項工程質量驗收不合格時,應按下列規定進行處理:

1經返工重做的分項工程,應重新進行驗收;

2不做處理就能滿足安全使用要求,或經返工處理後,能滿足要求的工程,可按技術處理方案進行驗收。

9.4.3單位工程完工後,應對巷道工程觀感質量進行驗收,見附錄G。

附錄A恒阻大變形錨索支護分項工程質量驗收記錄表

單位工程名稱: 部位: 工程量:m

主控項目 檢驗項目 質量情況 驗收 結論
1.恒阻大變形錨索必須錨固到穩定岩層中
2.恒阻大變形錨索的恒阻值符合設計要求
檢驗項目 (設計值) 合格 標準 檢查點檢查(抽查)記錄 合格率
測點 部位 1 2 3 4 5 6 7 8
3.鑽孔角度/(°) ±3
4.鑽孔深度/mm ±100
5.預緊力/kN ≥280
6.錨固力/kN ≥450
一般項目 7.間距/mm ±100 最大值
最小值
8.排距/mm ±100 最大值
最小值
9.外露長度/mm ≤300 最大值
最小值
施工單位 檢查結論 項目技術負責人: (簽字) 年 月 日 驗收 結論 監理工程師(建設單位代表): (簽字) 年 月 日
注:表中的“檢查點檢查(抽查)記錄”欄內應填測點檢測的原始數據。

附錄B預裂切縫分項工程質量驗收記錄表

單位工程名稱: 部位 工程量:m

主控項目 檢驗項目 質量情況 驗收結論
1.預裂切縫鑽孔按照設計裝藥量和裝藥結構進行爆破,切斷巷道頂板
2.切縫爆破後采空區頂板充分、及時垮落,對巷道頂板影響小
一般項目 檢查項目 (設計值) 合格標準 檢查點檢查(抽查)記錄 合格率
測點 部位 1 2 3 4 5 6 7 8
3.切縫孔深/mm ±100
4.孔間距/mm ±50
5.切縫線距巷幫/mm ±50
6.鑽孔角度/(°) ±1
7.孔內裂隙率/% ≥90
施工單位 檢查結論 項目技術負責人: (簽字) 年 月 日 驗收 結論 監理工程師(建設單位代表): (簽字) 年 月 日
注1:表中的“檢查點檢查(抽查)記錄”欄內應填測點檢測的原始數據。 注2:工序工程質量驗收記錄表參照上表,簽字欄施工單位為驗收員,建設(監理)單位為技術人員。

附錄C擋矸及巷內臨時支護分項工程質量驗收記錄表

單位工程名稱: 部位: 工程量:m

主控項目 檢驗項目 質量情況 驗收 結論
1.工字鋼支柱、U型鋼支柱和金屬網的規格必須符合設計和有關標準的規定
2.單體支柱、切頂護幫支架的支護阻力和強度必須符合設計要求
檢驗項目 (設計值) 合格標準 檢查點檢查(抽查)記錄 合格率
測點 部位 1 2 3 4 5 6
3.工字鋼支柱(U型鋼支柱)間距/mm ≤50
4.擋矸單體支柱距切縫線/mm ≤100
5.單體支柱間排距/mm ≤50
6.單體液壓支柱、工字鋼支柱和U型鋼支柱傾斜角度/(°) ≤5°
一般項目 7 巷道傾角/(°) 5~10 10~15 15~20 20~ 25
支架迎山角/(°) 1~2 2~3 3~4 4~5
8.柱窩深度/mm ≥300
9.金屬網與頂板網搭接量/mm ≥500
10.噴漿封堵 平整密實
施工單位 檢查結論 項目技術負責人: (簽字) 年 月 日 驗收 結論 監理工程師(建設單位代表): (簽字) 年 月 日
注:表中的“檢查點檢查(抽查)記錄”欄內應填測點檢測的原始數據。

附錄D監測分項工程質量驗收記錄表

單位工程名稱: 部位: 工程量:m

檢驗項目 質量情況 驗收 結論
1.監測設備的規格、安裝必須符合設計和有關標準的規定。
2.監測應真實反映巷道和支護的受力變形情況,並具有數據處理和03manbetx 的能力。
檢驗項目 (設計值) 合格 標準 檢查點檢查(抽查)記錄 合格率
測點 部位 1 2 3 4 5 6
3.工作麵液壓支架受力/kN ≥ 75%Pz
4.恒阻大變形錨索變形/mm ≤ 350
5.頂板下沉量/mm ≤10%H
6.底臌量/mm 煤層底板 ≤15%H
膨脹性底板 ≤20%H
其他底板 ≤10%H
7.兩幫移近量/mm ≤10%W
8.巷內臨時支護受力/kN ≥ 80%PL
施工單位 檢查結論 項目技術負責人: (簽字) 年 月 日 驗收 結論 監理工程師(建設單位代表): (簽字) 年 月 日
注1:表中的“檢查點檢查(抽查)記錄”欄內應填測點檢測的原始數據。 注2:表中Pz為液壓支架額定工作阻力,kN;H為巷道高度,m;W為巷道寬度,m;PL為巷內臨時支護額定工作阻力,kN。

附錄E巷道工程質量控製資料核查記錄表

單位(或子單位)工程名稱: 工程量:m

序號 檢驗項目 標準分 基本分 評 分 備注
建設單位 設計單位 監理單位 施工單位 平均
1 原材料出廠合格證書及進場檢驗報告 20 14
2 施工試驗報告及檢測報告 20 14
3 圖紙會審,設計變更 10 7
4 工程測量、放線記錄 10 7
5 施工記錄 10 7
6 預製構件合格證 8 5
7 主體結構檢驗及抽樣檢測資料 8 5
8 分項、分部工程質量驗收記錄 6 4
9 工程質量02manbetx.com 02manbetx.com 調查處理資料 4 3
10 新材料、新工藝施工記錄 4 3
合 計 應得 分,實得 分,得分率%
檢驗人員 建設單位: 設計單位: 監理單位: 施工單位: 檢驗日期: 年 月 日
注1:表中的“檢驗項目”內有缺項(或工程無該項)時,該項不檢驗、不參加計分,可不填入表內; 注2:各檢驗項目的評分不宜低於基本分; 注3:實得分應為平均分的總和。

附錄F巷道工程安全和使用功能核查及抽查結果記錄表

單位(或子單位)工程名稱: 工程量:m

序號 檢驗項目 標準分 基本分 評 分 備注
建設單位 設計單位 監理單位 施工單位 平均
1 恒阻大變形錨索錨固(預緊)力檢測報告 20 14
2 恒阻大變形錨索安裝精度檢查記錄 20 14
3 預裂切縫孔間距、深度、裂隙率檢查記錄 20 14
4 單體(支架)承載力檢測報告 15 10
5 工字(U型)鋼安裝檢查記錄表 15 10
6 防漏風噴漿封閉效果檢測報告 10 7
合 計 應得 分,實得 分,得分率%
檢驗人員 建設單位: 設計單位: 監理單位: 施工單位: 檢驗日期: 年 月 日
注1:表中的“檢驗項目”內有缺項(或工程無該項)時,該項不檢驗、不參加計分,可不填入表內; 注2:各檢驗項目的評分不宜低於基本分; 注3:實得分應為平均分的總和。

附錄G巷道工程觀感質量評分表

單位(或子單位)工程名稱: 工程量:m

序號 檢驗項目 標準分 基本分 評 分 備注
建設單位 設計單位 監理單位 施工單位 平均
1 預裂切縫質量 20 14
2 支護表麵質量 20 14
3 井巷漏風情況 10 7
4 井巷漏水情況 10 7
5 環保、綠色施工 10 7
6 軌道外觀質量 8 5
7 管線敷設及預埋件 8 5
8 井巷底板(地坪) 7 5
9 水溝及蓋板質量 7 5
合 計 應得 分,實得 分,得分率%
檢驗人員 建設單位: 設計單位: 監理單位: 施工單位: 檢驗日期: 年 月 日
注1:表中的“檢驗項目”內有缺項(或工程無該項)時,該項不檢驗、不參加計分,可不填入表內; 注2:各檢驗項目的評分不宜低於基本分; 注3:實得分應為平均分的總和。

附錄H單位工程竣工驗收記錄表

工程名稱 工程類型 自成巷巷道長度/m
施工單位 技術負責人 開工日期
項目負責人 項目技術負責人 竣工日期
序號 項 目 驗收記錄 驗收結論
1 分部工程驗收 共分部,經查符合設計及標準規定分部
2 質量控製 資料核查 共項,經核查符合規定項
3 安全和使用功能 核查及抽查結果 共核查項,符合規定項,共抽查項,符合規定項,經返工處理符合規定項
4 觀感質量驗收 共抽查項,符合要求項,不符合要求項,經返修處理符合要求的項
5 綜合驗收結論
參加驗收單位 建設單位 設計單位 施工單位 監理單位
(公章) 項目負責人: 年月日 (公章) 項目負責人: 年月 日 (公章) 單位負責人: 年 月 日 (公章) 總監理工程師: 年月 日
注:單位工程驗收時,驗收簽字人應由單位的法人代表書麵授權。

標準用詞說明

1為便於在執行本規範條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下。

1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:

正麵詞采用“必須”;

反麵詞采用“嚴禁”。

2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞:

正麵詞采用“應”;

反麵詞采用“不應”或“不得”。

3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞:

正麵詞采用“宜”;

反麵詞采用“不宜”。

4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞:

正麵詞采用“可”;

反麵詞采用“不可”。

2條文中指定應按其它有關標準、規範執行時,寫法為“應符合……的規定”或“應按……執行”。

引用標準名錄

煤礦安全規程》

《爆破01manbetx 》GB 6722

《煤礦井巷工程施工規範》GB 50511

《煤礦井巷工程質量驗收規範》GB 50213

《煤炭工業礦井監測監控係統裝備配置標準》GB 50581

《岩土錨杆與噴射混凝土支護工程技術規範》GB 50086

《單體液壓支柱使用規範》MT/T 548

《礦用可視化鑽孔檢測儀》MT/T 991

《煤礦科技術語》GB/T 15663

中華人民共和國能源行業標準

無煤柱自成巷110工法規

條文說明

編製說明

本規範在製訂過程中,編製單位進行了深入的調查研究,以多種形式廣泛征求建設、設計、施工、監理、質監、科研院校等單位和煤炭行業有關專家的意見和建議,經多次會議討論、審查,按照標準規範的編製要求,進行多次修改、補充和完善,最後審查定稿。

本規範適用於實施110工法施工的建設工程的設計、施工、監測和驗收。為了便於新建礦井和生產礦井有關人員使用規範時正確理解和執行條文規定,編製組按章、節、條順序編製了本規範的條文說明,對條文規定的目的、依據以及執行中需注意的有關事項進行了說明。但是,本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握標準規定的參考。

目 次

1總則

2術語

4技術準備

4.1一般規定

5設計

5.1一般規定

5.3工藝設計

5.4恒阻大變形錨索支護設計

5.5預裂切縫設計

5.6擋矸支護設計

5.7臨時支護設計

6施工

6.1一般規定

6.2恒阻大變形錨索支護施工

6.3預裂切縫施工

6.4擋矸支護施工

6.5臨時支護施工

7監測

7.1一般規定

7.2巷道應力及變形監測

8安全生產、職業健康及綠色施工

8.2安全生產

8.3職業健康

8.4綠色施工

9驗收

9.1一般規定

9.2預裂切縫驗收

9.3支護工程驗收

1總則

1.0.1本條闡明了製定110工法規範的目的,規範中的各個條款都是為了實現這個目的製定的。110工法的設計、施工、監測和驗收標準或今後製定的其他相關規範,其要求應不低於本規範的規定。

1.0.2本條規定了110工法的應用對象。

1.0.4110工法施工和質量驗收綜合性強,牽涉麵廣,可能會和其他施工技術和質量評定方麵的標準密切相關。因此,凡是本規範有規定的,應遵照實施,凡本規範無規定的,應按照有關現行標準執行

2術語

本章給出的10個術語(專用名詞),均為本規範有關章節中所引用的,同時還分別給出了相應的推薦性英文術語,該英文術語不一定是國際通用的標準術語,僅供參考。

2.0.2110工法即切頂卸壓自成巷無煤柱開采技術。工作麵煤層回采前,在回采巷道沿即將形成的采空區側定向爆破預裂切頂,同時采用恒阻大變形錨索支護回采巷道頂板圍岩,待工作麵回采後,在礦山壓力作用下頂板沿切縫垮落形成巷幫,既隔離采空區又減弱頂板的周期性壓力,從而將傳統的“一麵雙巷掘進”留煤柱采掘模式變成“一麵單巷掘進”無煤柱采掘模式,實現了無煤柱開采。

2.0.4拉裂爆破管包括爆破管體和聚能孔。在管壁兩側開設聚能孔,爆轟衝擊波沿聚能孔釋放能量,對孔壁產生線性衝擊作用,從而產生定向預裂麵。固定器是一種拉裂爆破管固定裝置,能夠在拉裂爆破管安裝過程中起固定作用。定向推進器是一種拉裂爆破管定向及推進裝置,能夠在拉裂爆破管安裝過程中起到定向和推進作用,從而保證拉裂爆破管的聚能孔與切縫方向一致。

2.0.5恒阻器呈筒狀,內表麵為螺紋結構,套在錨索尾部,能夠在巷道圍岩發生變形時與鋼絞線產生相對滑移,並保持恒定的工作阻力。恒阻器通過恒阻變形吸收圍岩能量,在圍岩大變形條件下仍具有較好的支護效果。

4技術準備

4.1一般規定

4.1.1110工法是以何滿潮院士提出的“切頂短臂梁理論”為基礎發展而來的。2008年,何滿潮院士提出“切頂短臂梁”理論,即利用礦山壓力,在采空區側定向切頂,切斷部分頂板的礦山壓力傳遞,利用高預緊力恒阻大變形錨索對巷道頂板進行控製,保證采動影響區沿空巷道的圍岩穩定,利用頂板部分岩體,實現自動成巷和無煤柱開采,消除或減少02manbetx.com 災害的發生。在該理論基礎上,形成切頂卸壓自動成巷無煤柱開采技術。

110工法關鍵技術之一:頂板定向預裂爆破技術。利用岩體抗壓強度高抗拉強度低的特性,通過聚能爆破頂板切縫裝置,實現爆破後在兩個設定方向上形成聚能流,並產生集中拉張應力,使頂板按照設定方向拉張斷裂形成預裂麵,而在其它方向則可以很好保護岩體強度和完整性。

110工法關鍵技術之二:恒阻大變形錨索支護技術。針對自成巷巷道礦壓顯現特點,利用一種具有負泊鬆比效應(NPR)的恒阻大變形錨索支護新材料,實現在恒定支護阻力條件下的拉伸大變形,能夠適應並有效控製動壓影響下巷道頂板下沉所產生的大變形,同時能夠實現切落頂板衝擊過程中變形能量的控製性釋放,有效保障巷道整體穩定。

110工法關鍵技術之三:擋矸支護技術,擋矸支護是保證110工法成功的關鍵。擋矸支護結構主要由工字鋼支柱(U型鋼支柱)、金屬網、液壓單體支柱(切頂護幫支架)等組成,安裝在巷道采空區一側,防止切頂後采空區冒落矸石湧入巷道。當采高較小時,采用工字鋼支柱進行擋矸一般能滿足要求,但當采高較大時,工字鋼支柱極易出現嚴重扭曲變形現象,影響擋矸效果。U型鋼支柱是一種有效的擋矸材料,兩節U型鋼通過卡纜聯接後,其抗彎性能良好,且具有一定的伸縮性,能適應巷道頂板下沉變形。

110工法關鍵技術之四:遠程實時自動監測技術。該技術能夠自動、連續采集現場數據,室內監控電腦自動接收數據,自動分析處理,實時判斷監測巷道頂板的穩定狀態,自動發出預警信號,預防02manbetx.com 發生。該係統可以實現遠程實時無人自動監測和預警功能,為掌握切頂卸壓自動成巷的礦壓顯現規律和保證圍岩的穩定提供良好的監測保障。

5設計

5.1一般規定

5.1.3進行預裂切縫爆破現場試驗時,首先根據設計方案進行單孔爆破試驗,觀察孔內裂隙發育情況,確定合理的裝藥量和封泥長度;再進行間隔爆破,觀察兩相鄰裝藥孔之間空孔內的裂紋發育情況;若裂隙率未達到要求標準,再進行一次連續爆破試驗,最終確定合理的爆破方式。

5.3工藝設計

5.3.2為避免工作麵采動對預裂切縫鑽孔產生影響,預裂切縫爆破應超前工作麵不小於50m進行;同樣的,為避免預裂切縫爆破對恒阻大變形錨索鑽孔產生影響,恒阻大變形錨索鑽孔施工應超前預裂切縫爆破不小於50m進行,綜上,恒阻大變形錨索支護應超前工作麵不小於100m進行。

5.3.3為避免預裂切縫爆破對恒阻大變形錨索鑽孔產生影響,恒阻大變形錨索鑽孔施工應超前預裂切縫爆破不小於50m進行。

5.3.4進行預裂切縫爆破時,為保證切縫效果和保護巷道頂板,推薦使用BTC-1000型和BTC-1500型拉裂爆破管進行裝藥爆破。

5.4恒阻大變形錨索支護設計

5.4.1恒阻大變形錨索主要包括鋼絞線和恒阻器兩部分構件,

應符合下列要求:

1鋼絞線的直徑不小於21.5mm;

2恒阻器的直徑不小於72mm,恒阻值不小於300kN。

恒阻大變形錨索支護時,要求錨固端位於穩定岩層內,同時,為避免預裂切縫爆破對恒阻大變形錨索錨固力產生影響,應將錨索錨固端布置在爆破位置之上,避免爆破衝擊影響。

5.4.2根據錨索支護理論,單位麵積內的頂板岩層自重及壓力載荷Pn由錨索承擔,這樣,在單根支護能力(錨索恒阻值P0)確定的情況下,即可得到單位麵積內恒阻大變形錨索的數量N。根據不同的頂板岩性,確定恒阻大變形錨索支護的間排距。

5.5預裂切縫設計

5.5.2公式(3)中的采場頂板下沉量∆H1、采場底板底臌量∆H2和采場頂板碎脹係數K可由現場實測獲得,以確保預裂切縫爆破能夠切斷設計高度內的頂板岩層,並使垮落後的矸石充滿采空區,從而限製老頂的偏轉下沉。簡單的,可以選取2.6倍的采高作為頂板定向預裂切縫高度。

5.5.6根據巷道頂板切縫範圍內的岩性分布及組合特征,可將頂板分為硬岩頂板、軟岩頂板、破碎頂板和複合頂板四種基本類型,其中:

1硬岩頂板應包括下列岩層:

1)層狀砂岩;

2)灰岩等。

2軟岩頂板應包括下列岩層:

1)泥岩;

2)頁岩。

3破碎頂板應包括下列岩層:

1)破碎岩體;

2)斷層、構造帶。

4複合頂板應包括下列岩層:

1)離層型頂板;

2)軟硬岩互層。

5.5.7根據《煤礦安全規程》要求,深孔爆破時封泥長度不得小於炮孔深度的1/3。

5.6擋矸支護設計

5.6.1采高較小時自成巷巷道變形量小,垮落矸石對巷旁擋矸結構的衝擊力也較小,可使用工字鋼支柱進行擋矸支護;隨著采高的增大,自成巷巷道變形量增加,且垮落矸石對巷旁擋矸結構的衝擊力較大,可縮U型鋼支柱結構的抗彎性能良好,且具有一定的伸縮性,能夠適應巷道頂板下沉變形。

5.7臨時支護設計

5.7.1臨時支護主要有單體液壓支柱和切頂護幫支架,切頂護幫支架又可分為簡易擋矸支架和墩式單元支架。當采高小於2m時,臨時支護可選用單體液壓支柱和簡易擋矸支架;當采高為2m~4m時,需要選用墩式單元支架。

頂梁主要包括礦用工字鋼、鉸接頂梁等。

6施工

6.1一般規定

6.1.6由於新工藝在支護、爆破和擋矸等方麵與傳統施工工藝有一定的差別,為保證施工進度、質量和安全,應在110工法應用前,尤其是礦井初次應用前,在恒阻大變形錨索安裝、切縫爆破裝藥和擋矸支護等方麵對施工人員進行培訓。

6.2恒阻大變形錨索支護施工

6.2.1恒阻大變形錨索安裝時,錨索鑽孔深度要比錨索鋼絞線長度小300mm,這是為了方便攪拌錨固劑和施加錨索預緊力,同時形成錨索的外露。

6.3預裂切縫施工

6.3.1本條規定了預裂切縫鑽孔在巷道表麵要成一條直線,並且孔間距也要符合設計要求。

6.3.2進行預裂切縫鑽孔施工時,為保證施工鑽孔的平直度和角度符合設計要求,推薦使用DCA-45型係列鑽機進行施工。

6.4擋矸支護施工

6.4.2固定可縮U型鋼支柱(工字鋼支柱)時,采用提前開挖出深度不小於300mm的柱窩,將可縮U型鋼支柱(工字鋼支柱)埋入底板中的方式進行固定。

6.5臨時支護施工

6.5.2由於切頂護幫支架的支護強度明顯大於單體液壓支柱,因此,在進行巷內臨時支護時應將切頂護幫支架布置在切縫線側。

7監測

7.1一般規定

7.1.6本條規定了巷道應力、變形監測點的布置方式。在同一位置處布置巷道應力、變形監測點,能方便後期礦壓規律的分析。

7.2巷道應力及變形監測

7.2.2預裂切縫的作用會使一定範圍內的工作麵形成卸壓區,為監測預裂切縫對工作麵的卸壓效應以及卸壓影響區大小,需要對留巷附近的液壓支架受力進行加密監測。

建議采用智能化監測係統對巷道及自成巷影響範圍內工作麵的受力進行監測,該智能化監測係統主要由智能傳感、采集、發射和分析等係統組成。

7.2.3恒阻大變形錨索變形即為恒阻器內恒阻體與恒阻器套筒的相對滑移,具體表現為鋼絞線與恒阻器的相對位置變化。

7.2.6根據巷道頂板岩層賦存情況,可以將碎脹係數監測方法分為直接測量計算法和間接測量法兩大類。頂板垮落前,在巷道頂板內布置碎脹係數監測點,待頂板垮落後直接測量測點高度的變化,即可獲得不同測點分別對應的岩層碎脹係數值,稱為直接測量計算法;頂板岩層垮落後,無法直接觀測測點實時高度,而是通過采空區內垮落高度測量、變形反推等方法,間接獲得頂板岩層的碎脹係數值,稱為間接測量法。

8安全生產、職業健康及綠色施工

8.2安全生產

8.2.3本條規定了一次預裂爆破的最大起爆孔數。由於深孔爆破對巷道圍岩穩定性會產生影響,因此在進行預爆破時必須對一次起爆的孔數進行控製。

8.2.4進行預裂爆破時,爆破安全檢查、爆破設備管理和安全警戒距離等爆破施工工序應符合《煤礦01manbetx 》中的有關規定。

8.2.5采用掛簾法堵漏風工藝時,掛簾應采用不透氣、抗靜電、不延燃、耐撕裂以及在高溫氧化時不產生劇毒氣體的材料。掛簾應順風流方向搭接,接茬寬度不小於80mm且用黏合劑黏合;兩底到底板多留0.3~0.4m的簾布,並用矸石或其它材料壓實,以提高堵漏風效果

自成巷巷幫噴漿適用於漏風嚴重、瓦斯含量高、煤層易自燃、易發火等條件的礦井。自成巷巷幫噴漿應滿足密閉采空區的要求,以防止工作麵上隅角瓦斯超限,采空區遺煤自燃。為避免采空區遺煤自然發火,需要在煤層自然發火期內對碎石幫采取噴漿封閉處理,煤層的自然發火期與工作麵推進速度的乘積即為噴漿滯後工作麵的距離。

8.3職業健康

8.3.5作業人員每天連續接觸噪聲時間達到或者超過8h的,噪聲聲級限值為85dB(A)。每天接觸噪聲時間不足8h的,可以根據實際接觸噪聲的時間,按照接觸噪聲時間減半、噪聲聲級限值增加3dB(A)的原則確定其聲級限值。

8.4綠色施工

8.4.1綠色施工是指工程建設中,在保證質量、安全等基本要求的前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源,減少對環境的負麵影響。

9驗收

9.1一般規定

9.1.1在施工過程中,每完成一個分項工程,要及時進行檢查、評定。

9.1.4單位工程完工並具備驗收條件後,由施工單位向建設單位提交工程驗收報告,申請工程竣工驗收。

9.2預裂切縫驗收

9.2.2檢測成孔效果、孔內岩性及裂隙情況時可使用卷尺、量角器、防爆相機和鑽孔自動成像儀等工具。

9.2.5可使用鑽孔自動成像儀進行內部探測,檢測預裂切縫孔內擴展情況。孔內裂隙率K的計算公式為:

K=LKL/LF (1)

式中:LKL為爆破後孔內裂縫長度,m。

9.3支護工程驗收

9.3.4錨索錨固力的測試需要在錨索托盤安裝前進行,且每根錨索最多隻能進行一次錨固力測試。

9.3.5固定工字鋼支柱(U型鋼支柱)時,采用提前開挖出深度不小於300mm的坑窩,將工字鋼支柱(U型鋼支柱)埋入底板中的方式進行固定。

9.3.6噴漿支護的主要目的是整理巷道形狀及封閉采空區,要求噴漿後的噴層整體性好,不向采空區漏風。

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