架棚支护示意图

（三）架棚巷道（工字钢棚、U型棚、弧形棚）质量标准1、巷道尺寸标准（1）巷道净宽质量要求：中线一帮允许误差范围为0～+50mm。

（2）巷道净高质量要求：有腰线巷道腰线距正顶、底板允许误差范围为0～+100mm，无腰线巷道净高允许误差范围为0～+100mm。

（3）工字钢棚下扎质量要求：工字钢棚巷道棚腿1米处下扎允许偏差±20%。

2、架棚质量标准（1）水平巷道前倾后仰质量要求：棚腿1米垂线处偏差值≦17mm。

（2）斜巷迎山角质量要求：斜巷迎山角允许偏差值为0～+1°，不得退山。

（3）撑（拉）杆数量、位置质量要求：①工字钢棚巷道七道撑木必须齐全；撑木必须打紧打牢；撑木必须打成一直线，连续五根撑木位置偏差值不大于30mm。

②U型棚（弧形棚）拉杆必须齐全；拉杆螺丝必须上紧，凡能用扳手能拧动；拉杆必须成一直线，连续五根拉杆位置偏差值不大于100mm。

（4）背板位置、数量质量要求：①背板必须齐全。

②背板间距允许偏差值为-50～+50mm。

③背板必须背紧背牢。

④背板必须背成一直线，连续5根背板位置偏差不大于100mm。

（5）柱窝深度质量要求：柱窝深度不得小于设计值30mm。

（6）支架扭斜质量要求：工字钢梁扭斜≦100mm，U型棚（弧形棚）扭斜≦80mm。

（7）支架间距质量要求：工字钢梁支架间距允许误差范围为-100～+100mm，U型棚（弧形棚），支架间距允许误差范围为-50～+50mm。

（8）工字钢棚其它质量要求：工字钢梁腿接口前后错差不大于5mm。

（9）U型棚其它质量要求:①梁腿搭接允许偏差为-30mm。

②耳间隙≦10mm。

③卡缆螺栓必须上紧。

④卡缆必须成线，连续5个卡缆位置偏差不大于20mm。

3、铺网质量标准：（1）铺网搭接质量要求：①网片搭接长度不小于100mm。

②帮网片距底板距离不超过200mm。

（2）连网质量要求：连网铁丝间距不大于200mm，且连网铁丝上紧。

4、锚索梁质量标准：（1）锚索间排距质量要求：锚索间排距允许误差范围为-100mm～+ 100mm。

脚手架三维构造图，内附做法及说明，小白也秒懂！来源：网络如有侵权，请联系删除正文如下：01管理要求1、本图集脚手架工程指落地式钢管脚手架和型钢悬挑式钢管脚手架两大类，分别由架体基础、架体构造、架体防护和斜道等部分组成。

脚手架工程搭拆应执行现行《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住房和建设部第37号令、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB 51210-2016）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2011）、《关于实施<危险性较大的分部分项工程安全管理规定>有关问题的通知》建办质[2018]31号文、《关于加强建筑施工主要重大危险源安全管控的通知》（闽建建[2017]30号文）等规范、标准规定。

2、脚手架施工前应编制专项施工方案，架体应有设计计算书以及主要节点构造详图、架体平面图、剖面图等，并经施工企业技术负责人、总监理工程师审核审批，安拆过程中专职安全管理人员必须在场。

高度50m及以上的落地式钢管脚手架和高度20 m及以上型钢悬挑钢管脚手架专项施工方案应通过专家论证后，方可实施。

3、脚手架搭设人员必须持有住房和城乡建设部发放的建筑架子工操作证，且在有效期内。

4、基础是脚手架稳定性的重要组成部分。

在基础地耐力和沉降不满足规范要求时，严禁搭设落地式钢管脚手架，可优先考虑采用悬挑钢管脚手架。

5、脚手架外侧应满挂阻燃性能符合要求的密目式安全网。

6、脚手架使用的杆件、扣件等材质的规格应符合规范要求和消防要求，严禁用两种不同直径的钢管混搭。

7、扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m。

8、脚手架使用前应组织验收，验收合格后方可投入使用，使用中应加强日常的检查维护工作，确保架体使用安全。

9、夜间、遇六级（含六级）以上大风及雷雨等天气，不得进行脚手架搭设、拆除作业。

02脚手架的细部加强构造1、洞口连墙对拉构造洞口拉结细部做法：架体小横杆延长作为连墙杆，a为800mm或1050mm（悬挑式脚手架为800mm，落地式脚手架为1050mm），连墙杆外露洞口≥100mm。

架棚维护巷道安全技术措施1、工程概况依据现场状况、及矿生产科的支配,由我队对ⅸ二西部西翼盘区回风巷进行维护,为保证安全特制定以下安全技术措施。

2、工程内容2.1、ⅸ二西部西翼盘区回风巷465~481号棚段在原金属棚之间套金属棚进行加强支护。

2.2、对ⅸ二西部西翼盘区回风巷内526、530~551号金属棚进行修理。

2.3、对ⅸ2287巷与ⅸ二西部西翼盘区回风巷交叉处利用木板梁进行架棚支护。

附:交叉点支护示意图3、施工顺序总的施工顺序为:先将ⅸ2287巷与ⅸ二西部西翼盘区回风巷交叉处利用木板梁进行架棚支护。

然后由ⅸ二西部西翼盘区回风巷526号棚开始向北逐架维护至551号棚处结束。

4、施工方法4.1、金属棚的修理方法4.1.1、敲帮问顶找掉后,先利用大锹将在维护的棚梁下挖好柱窝,(柱窝位置为在所修理的金属棚梁下分别离开巷道两帮约1米,共布置二个柱窝)竖好金属摩擦柱利用5吨液压升柱器将金属摩擦柱升紧并利用大锤锁紧作为临时支护,要求每一架金属棚必需支设两根金属摩擦柱。

4.1.2、将金属摩擦柱升好后,利用大锤将所修理的金属棚腿回去。

详细的操作方法为:首先对作业地点进行严格的敲帮问顶找掉,利用大锹清出柱窝并清出安全退路,设专人进行观山望顶(要求观山人员必需站在支护牢靠的安全地点,并随时观看顶帮状况一旦发觉问题必需马上通知作业人员撤离作业地点)另派一名专人利用长柄大锤站在支护完好的一侧进行回棚,要求回棚人员扬锤要稳,下锤要准,两腿呈弓步,敲一下退一下,观看好顶帮及支护受力状况后方可将棚腿敲开。

最终人工利用撬棍站在支护完好的一侧将棚腿撬下,最终利用长柄工具对顶帮进行严格的敲帮问顶找掉。

4.1.3、对巷帮进行找掉扩帮,详细方法为:敲帮问顶找掉后,利用手镐与风镐协作进行找掉。

4.1.4、利用手镐、风镐、大锹协作将原柱窝挖开,并找平。

4.1.5、由班长指挥多人协作重新竖好金属棚腿,并锁紧。

安装好帮背板并利用木楔背紧。

安装好金属拉杆。

第一节巷道布置和工作面基本参数一、巷道布置本工作面正、付巷沿煤层走向方向布置，正巷长度为1228m,付巷长度为1168m,切巷长度为240m。

附图一：巷道布置图二、巷道支护形式和断面特征：第二节支架设计选型计算一、液压支架选型原则1、支护强度应与工作面矿压相适应。

支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力，将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。

2、支架结构应与煤层赋存条件相适应。

3、支护断面应与通风要求相适应，保证有足够的风量通过，而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。

4、液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。

支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致，推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm，支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速，移架速度还应满足生产指标的要求，支架的梁端距应为340mm 左右。

二、液压支架选型依据及内容1、选型依据：支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明，编出综采采区、综采工作面地质说明书。

2、选型内容：选择支架时，要确定下述内容：支架类型，如支撑掩护式或掩护式；立柱根数；支护阻力，包括初撑力、额定工作阻力；支架结构高度，包括最大和最小高度；顶梁和底座的结构形式、尺寸及其相对位置；对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求；操作方式、阀组性能等。

三、基本支架初步设计1、基本支架主要技术参数的确定⑴支护强度（工作阻力）从理论上分析，合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。

支护强度过大，不仅增加支架重量和设备投资，而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落，使顶板破碎，造成顶板维护困难。

因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。

但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，目前主要以经验法或实测数据，来确定支架的支护强度。

①采用经验公式计算支架的支护强度：510,q KH Mpa γ-=⨯=8×3.3m ×2.5×103×10-5kg/m 3=66×10-2Mpa=0.66Mpa式中：q —支护强度；K —作用于支架上的顶板岩石系数，一般取5-8。

常见基坑支护结构形式，结构图及实景图解说一、概述1、基坑工程：建筑物或构筑物地下部分施工时，需开挖基坑，进行施工降水，同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行围护及监测，确保正常、安全施工。

这项涉及勘查、设计、施工、监理、监测、应急等内容的综合系统性工程称为基坑工程。

2、支护结构：基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕、降排水等结构体系的总称。

3、深基坑：开挖深度超过5M（含5M）或深度虽未超过5M，但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。

4、基坑安全等级：三个安全等级。

一级基坑：（1）软土地区基坑开挖深度大于8M。

（2）支护结构作为主体结构的一部分。

（3）在基坑开挖影响范围内有重要建（构）筑物或需严加保护的管线。

三级基坑：开挖深度小于5M，且周围环境无特殊要求。

二级基坑：除一级和三级以外的基坑。

二、基坑支护结构形式1、放坡开挖（坡率法）：利用土体自身的强度保持边坡不发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉，达到边坡稳定。

关键是坡度i = H / L ，一般取1 : 0.5 — 1 : 2.0一般适用于杂填土、粘性土或粉性土，且环境条件允许的基坑。

2、土钉墙：由被加固土体、设置于土中的土钉体和挂钢筋网的喷射砼面板等共同作用形成的补强复合土体。

一般适用于：（1）稍密至中密状态的粉性土、砂土；（2）密实的碎石土层；（3）坚硬状态的含砾粘性土及风化岩层；（4）可塑至硬塑状态的一般粘性土；（5）素填土、人工杂填土；以上土层安全等级为二、三级的基坑。

注意：土钉墙在软粘土中（塘泥、淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等）要严格控制，特别是周围环境要求较严的基坑点这 .☞免费下载施工技术资料。

3、复合土钉墙土方开挖前施打水泥搅拌桩、振动灌注桩、钢板桩、木桩等，然后按土钉墙的施工方法进行施工。

排桩复合土钉4、水泥重力式挡墙：水泥搅拌桩（旋喷桩）采用格栅形或连续形布置形成重力坝墙。

有时增加砼桩、钢板桩、毛竹等，以增强挡墙的强度。

收稿日期:2023 01 23作者简介:马书剑(1989-),男,山西临汾人,助理工程师,从事煤矿生产技术研究工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.10.020掘进巷道过小煤窑采空区围岩支护技术研究马书剑(山西汾西正文煤业有限责任公司,山西孝义㊀032300)摘㊀要:二采区回风巷掘进期间会遇到小煤窑采空区,在采空区内掘进时面临围岩破碎㊁支护难度高以及漏风严重等问题㊂为确保二采区回风巷安全掘进,提出采用超前注浆方式加固掘进前方不稳定岩体并封堵漏风裂隙㊂针对煤层埋深浅㊁地应力显现不明显等特点,提出在冒落区采用架棚+局部注浆+顶板钢钎方式进行支护,在过采空区内遗留煤柱时采用架棚+顶板长锚索方式进行支护㊂现场应用后,二采区回风巷在掘进过采空区期间围岩始终保持稳定,未出现冒落或者失稳等征兆,监测发现顶板最大下沉量为162mm,下沉量较小,实现了巷道围岩变形有效控制㊂关键词:巷道掘进;小煤窑;采空区;超前注浆;围岩支护中图分类号:TD353㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)10 0072 03㊀㊀资源整合矿井煤炭回采时面临部分煤层被小煤窑开采破坏问题,受开采工艺及技术㊁设备等制约,小煤窑开采区存在不规则的采空区及废弃巷道[1-2]㊂为实现煤炭资源经济开采,部分回采巷道难以避免需要掘进通过小煤窑采空区,在掘进过程中巷道面临围岩破碎㊁应力复杂㊁瓦斯涌出等各种问题,给巷道掘进安全造成较大影响[3-5]㊂注浆可提高破碎围岩承载能力及整体稳定性,同时封堵漏风通道对提高巷道掘进安全保障能力有显著促进意义[6-7]㊂为此,文中以山西某矿二采区回风巷掘进为工程背景,针对巷道掘进过小煤窑采空区期间面临的围岩破碎问题,提出采用超前注浆方式加固围岩,同时根据现场条件针对性地提出围岩支护技术措施,实现了巷道安全掘进及围岩变形有效控制㊂1㊀工程概况山西某矿二采区回风巷沿3号煤层掘进,3号煤层厚度均值6.0m㊁埋深180m㊁倾角2ʎ~6ʎ,赋存稳定,煤层顶底板岩性以粉砂岩㊁炭质泥岩以及砂质泥岩为主㊂二采区回风巷掘进区域存在小煤窑开采破坏区,具体掘进情况见图1.二采区回风巷断面为梯形,巷道上部及下部掘宽分别为4.6m㊁3.6m,掘高为3.0m,设计掘进长度为1580m,采用工字钢架棚支护方式㊂根据已有资料显示,二采区回风巷在掘进至250~390m 范围时会揭露小煤窑采空区,同时采空区内有保护煤柱,煤柱宽度为25m,采空区内岩体破碎,煤柱稳定性较差且裂隙发育㊂二采区回风巷在过小煤窑采空区时面临围岩破碎㊁顶板容易垮落以及巷道漏风严重等问题㊂为此,矿井经过综合研判,提出在过采空区时采用超前注浆方式加固采空区不稳定岩体,并实现漏风裂隙封堵,以便为巷道围岩支护创造良好条件㊂图1㊀二采区回风巷掘进位置示意2㊀巷道围岩支护技术2.1㊀超前注浆加固二采区回风巷在采空区影响范围内掘进时,在巷道迎头布置超前注浆钻孔,实现采空区内不稳定㊁冒落岩体加固,并通过浆液在裂隙中扩散封堵漏风裂隙,减少掘进及后续使用期间巷道漏风量㊂在巷道掘进迎头超前注浆钻孔布置情况见图2.二采区回风巷布置7个注浆钻孔,钻孔开孔距底板1000mm,其中Y 3㊁Y 4及Y 5钻孔有3ʎ仰角,其余4个注浆孔仰角均为2ʎ,终孔高度在0.5~2.1m.每个注浆循环可实现掘进迎头前方40m㊁宽㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀第10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年10月13m㊁高3.5~5.1m(围岩破碎㊁注浆孔有效注浆半径在3.0m以上,因此注浆顶板控制范围在3.5~ 5.1m),加固区可形成稳定注浆帷幕,保障后续巷道掘进安全㊂单循环注浆深度为40m,注浆完成后允许巷道掘进30m.图2㊀超前注浆钻孔布置示意㊀㊀由于采空区内岩体破碎,预计注浆钻孔成孔难度大,为此通过分次成孔方法提高钻孔成孔效果㊂具体钻进措施为:先采用D133mm钻头钻进2000mm,下方1500mm套管,并进行注浆加固;后采用D75mm钻头钻进至设计位置㊂若钻进过程中出现卡钻㊁不返水或者塌孔严重等情况时,则退出钻头先进行注浆,注浆完成后再继续钻进㊂超前注浆材料用安固儿KDG,该注浆材料由水㊁胶体等构成,通过调节水灰质量比控制注浆材料凝结强度㊁反应时间等,满足注浆需要并提升注浆加固效果㊂具体采用的注浆材料技术参数见表1.㊀㊀注浆设备选用性能可靠㊁注浆压力大的2ZBQ-5/12注浆泵,该注浆泵在煤矿井下使用较为广泛㊂注浆泵技术参数见表2.注浆配备3000~6000mm 注浆管,YK-1压力表,采用直径为10~35mm(依据现场条件选择)高压软管注浆㊂表1㊀注浆材料技术参数反应温度/ħ1d抗压强度/MPa3d抗压强度/MPa竖向膨胀率/%防火等级固结时间/min水胶质量比<50>20>400.1~3.5不燃5~300(0.35~0.45)ʒ1表2㊀注浆泵技术参数排量/(L㊃min-1)作用类型进气压力/MPa浆液组分比注浆压力/MPa噪音等级/dB整机重量/kg 20柱塞0.2~0.81ʒ(1~4)0~2095902.2㊀围岩支护设计依据二采区回风巷现场情况,采用基本支护+补强支护过小煤窑采空区㊂巷道掘进期间基本支护设计见图3.围岩采用工字钢架棚支护,棚间距控制在800mm;顶板铺金属网,避免漏矸;棚腿与围岩间用背板(木板)背实,避免破碎岩体冒落导致架棚受力不均衡,提高架棚承载能力㊂在采空区内掘进时需要穿越冒落区以及保护煤柱,因此依据掘进区域围岩类型差异采用不同补强支护方案控制围岩变形㊂图3㊀架棚支护示意(单位:mm)1)㊀冒落区支护㊂巷道在采空区掘进时,虽然进行超前注浆,但仍存在注浆未控制区,为此在巷道掘进期间采用局部注浆方式进行补强,局部补强情况见图4.采用风钻钻进D42mm注浆孔,钻孔布置两排,上排钻孔距顶板500mm㊁仰角4ʎ~6ʎ,与巷帮有2ʎ~4ʎ夹角,下排钻孔距底板1000mm㊁钻孔水平布置㊁与巷帮有4ʎ~6ʎ夹角㊂注浆浆液选用水灰质量比0.8ʒ1的水泥单液浆,注浆压力1~3MPa.在巷道顶板穿插钢钎(长度3000mm),钢钎布置间距为700mm,两排间有500mm重叠距离㊂㊀㊀2)㊀过采空区遗留煤柱围岩补强支护㊂在开采遗留煤柱时,煤柱两侧均为垮落区,煤柱内应力集中,同时煤柱在应力作用下部分区域被压酥㊁裂隙发育,为此在原有架棚支护基础上采用锚索补强支护,降低过煤柱期间顶板下沉量㊂在过煤柱期间顶板上布置2排规格为D18.6mmˑ8400mm的锚索,按照间距ˑ排距=2000mmˑ2000mm布置,顶板补强断面见图5.3㊀现场围岩控制效果在二采区回风巷过小煤窑采空区时,通过超前注浆方式加固采空区内不稳定岩体,现场共计注入520t注浆材料,表明采空区内矸石间裂隙以及空洞发育㊂具体注浆前后钻孔窥视成果见图6.由图6看出,在注浆前钻孔周边裂隙发育㊁岩体37第10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀马书剑:掘进巷道过小煤窑采空区围岩支护技术研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀破碎,在孔口及孔内多处位置均出现塌孔问题;注浆后钻孔孔壁完整㊁结构密实,钻进期间未出现塌孔情况,同时浆液在孔壁裂隙中有明显胶结痕迹,表明超前注浆起到了较好的加固效果㊂图4㊀冒落区支护示意图5㊀顶板锚索补强支护示意(单位:mm)图6㊀钻孔窥视成果图二采区回风巷掘进完成后通过布置测点监测围岩变形量,具体结果见图7.巷道注浆及支护完成后,顶板变形量在初期(支护10d 后)增加较快,随着支护时间增加,顶板下沉量逐渐趋于稳定,最终稳定到162mm.顶板下沉量监测表明,在小煤窑采空区内采用的支护方式合理,可为巷道安全掘进以及后续使用创造良好条件㊂图7㊀顶板下沉量监测曲线4㊀结㊀语在二采区回风巷掘进过小煤窑采空区期间,提出采用超前注浆方式加固掘进前方破碎㊁不稳定岩体,通过单循环注浆可形成长40m㊁宽25m 的注浆加固区,起到降低掘进期间漏风量㊁避免围岩失稳等目的㊂根据掘进过采空区期间围岩性质,决定在冒落区内采用架棚+局部注浆+顶板钢钎方式进行支护;在过煤柱期间采用架棚+顶板补强锚索方式进行支护㊂采用钻孔窥视技术分析超前注浆效果,注浆后围岩裂隙充填注浆浆液,围岩稳定性明显提升,可为巷道掘进创造良好条件㊂支护完成后顶板下沉量最大为162mm,顶板下沉量较小,围岩支护取得较好控制效果㊂参考文献:[1]㊀王宏勇.掘进工作面过采空区钢管帷幕法+U29钢棚施工应用[J].机械管理开发,2022,37(5):198-199.[2]㊀温成亮.巷道过采空区超前预注浆及围岩控制技术[J].煤,2022,31(4):71-73.[3]㊀王㊀帅.残采区掘进工作面注浆加固与支护技术研究[J].山西焦煤科技,2020,44(3):50-53.[4]㊀刘㊀真.掘进巷道快速过采空区的围岩控制技术研究[J].山东煤炭科技,2020(2):17-19.[5]㊀焦海军.峪煌煤业二采区运输巷过采空区技术探讨[J].江西煤炭科技,2018(3):175-177.[6]㊀赵㊀通,翟英达.残采区破碎软岩巷道支护研究[J].煤炭技术,2017,36(8):85-87.[7]㊀王元杰.旧采残留煤柱中巷道掘进围岩破坏规律与控制技术研究[D].太原:太原理工大学,2014.[责任编辑:常丽芳]47㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷。