平煤股份〔2009〕100号
关于印发《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范》的通知 各原煤生产单位，机关有关部门：
《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范》已经公司领导同意，现予印发，请认真贯彻落实。
二○○九年五月二十五日
（此为电子公文）
平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范
第一章 总 则
第一条 为使锚杆支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠、确保施工质量，促进锚杆支护技术健康发展，特制订本规范。
第二条 推广应用锚杆支护技术时，必须坚持科学态度，依靠科技进步，高度重视锚杆支护的技术问题，积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。
第三条 本规范是在对平顶山煤业股份公司（以下简称平煤股份）所属各单位应用锚杆支护技术的经验进行总结的基础上，结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及平煤股份今后煤巷锚杆支护技术的发展方向而制定的。
第五条 对使用的新型锚杆支护材料及防腐锚杆支护材料等，使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报平煤股份开拓处，经开拓处审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。
第六条 对巷道围岩稳定性进行分类，其目的是为巷道锚杆支护设计、施工与管理提供依据。
第七条 平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类按巷道围岩稳定性指数、模糊聚类分析和依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量3种方法进行分类，各矿可根据实际情况采用其中一种或全部采用并进行比较后确定。在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上进一步研究定量分析方法，使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。
第八条 巷道围岩稳定性指数：巷道围岩开挖前所处位置的最大垂直应力（即原岩应力γH）与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值，共分为4类。见表2-1。
巷道围岩稳定性指数 表2-1
巷道稳定性 | 稳定性指数 |
稳定 | <0.25 |
中等稳定 | 0.25—0.4 |
不稳定 | 0.4—0.55 |
极不稳定 | ＞0.55 |
仿真假山 | |
第九条 根据巷道围岩稳定性模糊聚类分析进行巷道围岩稳定性分类，巷道围岩稳定性分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。巷道围岩稳定性分类指标，见表2-2、2-3、2-4、2-5。
围岩岩体完整性指数D 表2-2
节理、层理分级 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
节理、层理发育程度 | 很不发育 | 不发育 | 中等发育 | 发育 | 很发育 |
节理间距D1（m） | >3 | 1-3 | 0.4-1 | 0.1-0.4 | <0.1 |
分层厚度D2（m） | >2 | 1-2 | 0.3-1 | 0.1-0.3 | <0.1 |
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岩块干饱和吸水率W 表2-3
岩体膨胀性 | 非膨胀性 | 微膨胀性 | 弱膨胀性 | 强膨胀性 | 剧膨胀性 |
岩块干饱 和吸水率/% | 用户信息泄露 〈10 | 10-20 | 20-50 | 50-100 | 〉100 |
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开拓、准备巷道围岩稳定性分类指标 表2-4
围岩单向抗压强度б | 取巷道宽度2倍范围内的顶板岩层、巷道宽度1倍范围内底板岩层及两帮岩层岩石单向抗压强度的加权平均值。 |
围岩应力 | 不受采动影响时，巷道的围岩应力等于巷道所在位置的原岩应力；受采动影响时，巷道围岩应力指标用巷道埋深H乘采动影响指数K代替。其中，当巷道不受采动影响或保护煤柱选择合理时，K=0.8-1；当巷道受采动影响或保护煤柱选择不合理时，K=3-5。 |
围岩岩体完整性指数D | 围岩岩体完整性指数D见表2 |
岩块干饱和吸水率W | 岩块干饱和吸水率W是指每100g绝对干燥的或在案105摄氏度时烘干后的岩块，在蒸馏水中所吸附的非重力水的重量。具体指标见岩块干饱和吸水率W表3。 |
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回采巷道围岩稳定性分类指标 表2-5
分类指标 | 说明 |
顶板强度σγ(指单向抗压强度，Mpa， 地图标记下同) | 取巷道宽度2倍范围内的顶板强度的加权平均值 |
煤层强度σCC | 取巷帮煤岩层强度的加权平均值 |
底板强度σCf | 取巷道宽度范围内的底板强度的加权平均值 |
巷道埋深H（m） | 巷道所在位置至地表的垂直距离 |
护巷煤柱宽度X | 一侧煤柱的实际宽度。其中，沿空掘巷（无煤柱）时，X=0；两侧均为实体煤时，X=100 |
采动影响系数N | 指因工作面回采引起的超前支承压力的影响，N=直接顶厚度/采高（当N>4时，取N=4） |
围岩岩体完整性指数D | 指围岩节理裂隙、层理的影响程度，以直接顶初次垮落步距代替 |
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第十条 依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量进行分类，可分为Ⅰ透水混凝土增强剂非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。
第十一条 平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类
平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类 表2-6
巷道围岩类别 | 稳 定 性 | 顶板位移 （mm） | 围岩松 动圈 （mm） | 顶底板岩体结构及岩性描述 |
Ⅰ | 非常 稳定 | 0—10 | 0—400 | 无伪顶，直接顶为厚约6米的石灰岩，老顶为9米的石灰岩，底为约5米的砂泥岩，煤厚1.6米，煤硬。 |
Ⅱ | 稳定 | 10—50 | 400—1000 | 无伪顶（己15有0—0.3米厚的伪顶），顶为砂岩或泥质砂岩，完整、坚硬、节理不发育、稳定性好。 |
Ⅲ | 中等 稳定 | 50—150 | 1000—1500 | 己15顶为砂质泥岩，节理发育，岩碎，底为砂质泥岩。丁6直接顶为泥砂质泥岩，老顶为2米厚的细砂岩（也有的是中砂岩，厚约4.5米，底为泥岩夹少量砂质泥岩）、夹煤线。顶完整性差，节理发育。戊90伪顶为0.3米，炭质泥岩，直接顶为3.7米泥岩、砂岩，老顶为5.5米厚砂岩，底为泥岩，顶破碎，节理多。 |
Ⅳ | 一般 不稳定 | 150—200 | 1500—2000 | 不论顶板为何岩性，不同程度均存在着顶碎，节理面多，易风化剥落，不易维护。 |
Ⅴ | 极不 稳定 | 大于200 | 大于2000 | 顶板为人工假顶或煤 |
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注：同一巷道可根据围岩变化情况分为若干类，并采取相应的支护对策
第十二条 地质力学评估为锚杆支护设计提供依据。其内容包括现场地质条件调查、巷道围岩力学性质测定、原岩应力实测、锚固力拉拔试验。
第十三条 地质力学评估的具体内容见表2-7。
地质力学评估的内容 表2-7
序号 | 原始资料 | 说明与测取 |
1 | 一般取2倍巷道宽度范围内顶板不同岩层层数与厚度（m） | 由临近钻孔柱状图和已采工作面 资料确定 |
2 | 各层节理裂隙间距D1(m) | 指沿结构面法线方向上的平均间距，在巷道内或类似条件巷道内测取 |
3 | 岩层的分层厚度D2(m) | 指分层厚度的平均值 |
4 | 岩石的单向抗压强度(MPa) | 在井下直接测取，或利用岩样测定 |
5 | 煤层厚度hc(m) | 指被巷道切割的煤层厚度 |
6 | 煤层倾角(度) | 由工作面地质说明书给出，或在井下直接量取 |
7 | 煤层的单向抗压强度бсс橡胶补强剂(MPa) | 在井下直接测取，或利用煤样测定 |
8 | 巷道埋深H(m) | 地表到巷道的垂直距离 |
9 | 主应力大小与方向 | 一般在井下实测；条件不具备时，根据地质构造判断主应力方向 |
11 | 地质构造情况描述 | 工作面地质说明书 |
12 | 水文情况描述 | 工作面地质说明书 |
13 | 煤柱宽度X(m) | 煤柱的实际宽度 |
14 | 锚杆在顶板中的锚固力F(KN) | 现场锚固力拉拔试验 |
15 | 锚杆在煤层中的锚固力P(KN) | 现场锚固力拉拔试验 |
16 | 巷道几何形状与尺寸 | 宜选用的几何形状是矩形、拱形、斜矩形 |
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第十四条 主应力方向与大小及围岩力学参数是煤巷锚杆支护设计的基础资料，支护设计所需的地应力参数和围岩力学指标必须通过现场实测或地质部门提供。
第十五条 平煤股份所属各矿应合理安排主采煤层的地应力实测，原则上每个采区应进行主应力大小与方向实测，并绘制矿井地应力分布图。
第十六条 can总线busoff地应力测试应采用可靠技术手段测出现场原岩应力场和主采煤层中典型巷道围岩中的再生应力分布情况。优先采用钻孔应力解除法实测地应力。
第十七条 测试围岩力学性质岩样的采取、包装，测试项目、测试方法等，应符合有关标准的规定和技术要求。
第十八条 巷道锚杆支护前应作锚杆锚固拉拔试验，用于评价巷道围岩的可锚性。锚杆拉拔力顶板应≧105KN（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类）或≧150KN（Ⅳ、Ⅴ类），两帮应≧80KN。锚杆锚固力拉拔试验应在巷道施工现场或井下相似围岩中进行，每次不少于3根锚杆。有下列情况之一时必须进行锚杆锚固力拉拔试验：1、初始设计之前；2、设计变更；3、材料变更；4、围岩地质条件发生变化。
第三章 锚杆支护设计
第十九条 锚杆支护的设计与施工，必须详细地收集有关地质资料，按照地质力学评估——初始设计——稳定性分析——按初选方案施工——现场监测——信息反馈与修改、完善设计六个步骤进行，因地制宜，正确有效地加固围岩，充分发挥围岩的自承能力。
第二十条 根据地质力学评估结果表明待施工巷道能采用锚杆支护时，进行锚杆支护初步设计。
各生产矿必须对巷道方位进行优化论证，避免巷道轴线垂直于较大应力或与主应力成较大夹角，提高支护效果。锚杆、锚索支护设计必须进行方案论证，并将论证结论编入井巷作业规程。
第二十一条 各矿煤巷锚杆支护设计方案由主管开拓掘进的副总工程师负责，由主管技术部门主持设计，报矿总工程师组织审批。
第二十二条 为减少水平应力对巷道支护的影响，在采区设计时，应尽可能使回采工作面推进方向与最大水平应力方向平行。交叉点及硐室设计要充分考虑临近巷道的平面空间位置
关系，简化巷道布置系统，最大限度的减少由于巷道布置及施工而造成围岩应力变化对巷道产生的破坏。
第二十三条 巷道应采用矩形断面，在特殊条件可采用拱形或微拱形断面。在满足通风、运输、行人、管线架设、设备安装等要求的前提下，各矿应按照煤层具体赋存情况及围岩稳定状况确定巷道断面变形予留量，并在设计中明确规定。
第二十四条 为便于现场施工，技术和质量管理及支护材料加工，锚杆长度一般选取2.0m—2.4m、杆体直径不小于20mm、杆体直径与钻孔直径的孔径差应控制在6—10mm、间排距应根据支护强度及工程类比确定。
第二十五条 煤巷锚杆支护初始设计须遵循以下原则
（一）支护形式选择原则
1.所有开拓、掘进巷道取消单体锚杆支护。
2.围岩稳定、层厚较厚、坚固性系数f≥6、节理裂隙不发育的Ⅰ类顶板必须采用锚网或锚梁支护。锚固方式应为端锚或加长锚固，必要时打锚索加固。
3.围岩强度较大、层理、节理较发育的Ⅱ、Ⅲ类顶板必须采用锚梁网支护，锚固方式必须为加长锚固，必要时打锚索加固。
4.厚煤层沿巷道底板留顶煤掘进的巷道；层厚较薄、层理、节理较发育的复合顶板；岩体松软压力大的Ⅳ、Ⅴ围岩；巷道断面大、沿空送巷、孤岛开采的工作面两巷；构造复杂的巷道，必须采用锚梁网、锚索联合支护。锚固方式必须为加长锚固或全长锚固，必要时注浆加固。
（二）锚杆支护参数选取原则
1.必须在相关理论指导下进行，安全系数不小于2。
2.锚杆设计锚固力不小于杆体屈服载荷；锚索设计锚固力不小于钢绞线极限载荷的90%。
3.安装应力不小于杆体屈服载荷的40%。
4.必须提高巷道护表构件的刚度和强度，使安装应力向周围煤、岩体扩散。
5.锚杆、锚索支护强度必须匹配，保证支护整体性能。
6.深井支护的支护系统必须达到高强度、高刚度、高可靠性。
7.煤巷锚杆支护巷道顶板两肩角锚杆，必须倾斜安装，与铅垂线夹角为20-30°。
（三）锚杆、锚索支护材料选择原则
1.锚杆、锚索支护材料，属于“煤安标志”目录的产品，如锚杆、锚固剂、钢绞线锁具、预应力锚索等必须具有“煤矿产品安全标志证书”和出厂检验合格证；不属于“煤安标志”目录的产品，如W、M型钢带、钢筋梯子梁、金属网等必须具有型式检验合格证和出厂检验合格证，否则，不准在井下使用。
2.所有锚杆支护巷道一律禁止使用管逢式锚杆。
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