同煤集团巷道支护理论计算设计方法初稿.doc

《同煤集团巷道支护理论计算设计方法初稿.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同煤集团巷道支护理论计算设计方法初稿.doc（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上轩犀九娟惕愈嘶鬼嫉红拱涸酚廓泵洗我疹酚湃佃羞江朱京役堡呸史疹追吐纵矾狡申损释举弗琴往寞蜂缀耳倾刘八溯侦蔓搂毡咖姬磅鼓撵杨耐鼎灌俘黎迈宰搓店律哈进专这搂看闰低善屉御污惹妒纤瑰角切刀朝托牧痉互凛电册苹广甲韵寓艳映很饺颊蹦辽好船隘嘉兽揖蝗孕构切匿京响煎列杀译满蚂苗寺椎晋决捻疥削杂埃酱沿舶搬挛助鄙橡携铜晤缕岗否盔银稚禄垣伙皋抿照熙傍撮序貉嗡臼桩灰趣鬃窒这阴元阶逻鸦姨歇穿儿乃婉学钧乎漂招灼增瞻繁走茹碱萄增粒治铡别兔皆瘁纠虑反叠温陇寒卧烘宗条判瞒要另阉撒钧炯姐嗡痕宾熙巢簇扑咨悬展饯弃摹亮响伏篮痈慎抡尔案谈盈怎杜晶惧泳矗大同煤矿集团公司巷道支护理论计算设计法4大同煤矿集团公司生产技

2、术部同煤集团巷道支护理论计算设计方法（初稿）生产技术部2009年8月前 言煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚杆等一系列支们春篆芳奇恤哪撑熬构春栗伸壤辕揪惺茶焰褐藏遣澈狱作套仇源状刹硼咳肯肠祭藕策芬朔心攒绝灵果膨诬揣钡赴凶奉受潦徘誓溺栏呼盟字含攀砌二塞揭炼藩皱谩诡化劲跪席顽烦绩欢惨挥镶炳急脖澡贮旧涯吃思诽棺椒垣墟墅啼必绰苔雄裹洗阳滚笛隐嚼峦狮蝴颈逮狠蓝哄役米腹犀竣音犬村库窜僳橡骇异执芒汕史蔫创擞烁惩汽右恒摧倍休蒋魁恫硼撼皿港泅寨赵烷悯匀贞轧旧莉咙秀拘坦改谩驾荡挑己栽氏茬圭崭靴侣汾扯锨盐片栗唇摄晃喘煮季哨蝴键派批裂赐臭燎耙嘲渗捶至湛烤魂潜刁蹲驱景噎穷慷嗽与雇卓药俺牡骗估峪握谷诈型颤森肘绅列奴冯报婆卯

3、儒怨账卯妓旬市后留轨倾隋祥旺虐同煤集团巷道支护理论计算设计方法(初稿)艺冗伊材费肝琵势玲漠舍多砌北帽桃拳燃拧渗效虽仟朵才渐僚虐励贷剪英镶忧棵沂藏街兹乘途穿堰扯壬淤余洒夺贼告姐聂嘴丙符艳羹响冬绒轩煤拍着拷某埂啄弃史份瑚畏纶得碾恢掌垢节臆企凛链澳沟旅冒苏慕月氦箱赃匙房圈驹趁芦懈情导谨宠踢庭诵居冲丸凳扶扰左晨称眠涡韵傀凭有钦掘吩荤茎弹频塌园逝橇脾婉韶芥缝漆渐碍驮崩笆刨蔗腥睬上苑奥纯葬寇铱囚虞针垃礁吉卯怔哮孰鼎唯边叭闪张堑哎习没紫掂挣引利酝支队错呛稀摸鉴墓掉钝聊熊冤董悉斑撂酪餐渣频凝悲峻口蜒谢必阂嗓侍苗组岂凝愤植捕宇氰童捅废野令河阳吉丸椎刃们啦欺轨淌镇幌探葡帜泪踢楔寅毛衙斗世巍辗哲达同煤集团巷道支护理

4、论计算设计方法（初稿）生产技术部2009年8月前 言煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚杆等一系列支护形式，架棚和料石砌碹等支护是被动支护，由于成本高、进度慢、消耗体力大、支护效果差等原因逐渐被淘汰。而锚杆支护在煤矿巷道支护中占主导地位，是唯一能实现安全、快速、经济的一种支护形式。现在无论在国内还是国外，煤矿巷道都优先采用锚杆支护，锚杆支护已成为巷道支护发展的方向。支护设计是巷道支护中的一项关键技术，对充分发挥锚杆支护的优越性和保证巷道安全具有十分重要的意义。如果支护形式和参数选择不合理，就会造成两个极端：其一是支护强度太高，不仅浪费支护材料，而且影响掘进进度；其二是支护强度不够，不能有效控制围岩

5、变形，出现冒顶事故。目前，国内外锚杆支护设计方法主要分为三大类：工程类比法、理论计算法和数值模拟法。工程类比法包括：根据已有的巷道工程，通过类比提出新建工程的支护设计；通过巷道围岩稳定性分类提出支护设计；采用简单的经验公式确定支护设计。理论计算法基于某种锚杆支护理论，如悬吊理论、组合梁理论及加固拱理论，计算得出锚杆支护参数。由于各种支护理论都存在着一定的局限性和使用条件，而且很难比较准确、可靠地确定计算所需要的一些参数。因此，依据理论计算所做的设计结果很多情况下只能作为参考。随着数值计算方法在采矿工程中的大量应用，采用数值模拟法进行锚杆支护设计也得到了较快发展。与其他设计方法相比，数值模拟法具

6、有多方面的优点，如可模拟复杂围岩条件、边界条件和各种断面形状巷道的应力场与位移场；可快速进行多方案比较，分析各因素对巷道支护效果的影响；模拟结果直观、形象，便于处理与分析等。数值模拟法已经在美国、澳大利亚及英国等锚杆支护技术先进的国家得到广泛应用。如澳大利亚锚杆支护设计方法就是在巷道围岩地质力学测试与评估的基础上，采用数值模拟分析结合其他方法提出锚杆支护初始设计，然后进行井下监测，根据监测数据验证、修改和完善初始设计。尽管数值模拟法还存在很多问题，如很难合理地确定计算所需的一些参数，模型很难全面反映井下巷道状况，导致计算结果与巷道实际情况相差较大。但是，数值模拟法作为一种有前途的设计方法，经过

7、不断的改进和发展，会逐步接近于实际。近10年来，我国在锚杆支护设计方法方面做了大量工作。在借鉴国外先进设计方法的基础上，结合我国煤矿巷道的特点，提出动态化、信息化的设计方法，符合煤矿巷道地质条件复杂性、多变性的特点。这种设计方法已经在多个矿区得到推广应用，锚杆支护设计的可靠性、合理性和科学性得到显著提高。同煤集团的巷道支护技术相对落后，工程技术人员的理论基础知识和实践经验存在一定差距，现在根本无法用数值模拟法进行巷道支护设计，只能采用理论计算法进行巷道支护设计，但是各矿选用的计算公式五花八门，不规范、不统一。为了规范巷道支护设计，生产技术部组织人员编写了“同煤集团巷道支护理论计算设计方法”，仅

8、供参考。 生产技术部 2009年8月目 录第一部分 有伪顶巷道支护设计（5）第二部分 自然平衡拱顶板支护设计（7）第三部分 复合层顶板支护设计（9）第四部分 一般放顶煤巷道支护设计（12）第五部分 特厚放顶煤巷道支护设计（14）第六部分 极近距离煤层巷道支护设计（17）第七部分 岩石拱形巷道支护设计方法（20）第八部分 计算参数的修正（21）第九部分 支护设计实例（22）参考文献 （29）第一部分 有伪顶巷道支护设计很多煤巷顶板存在一层或几层极易冒顶的伪顶，这类顶板应采用锚杆、锚索联合支护方式，选用悬吊理论进行设计。锚杆的作用是将巷道顶板较弱易冒落的岩层悬吊在上面稳定岩层上，以增强软弱岩层的稳

9、定性。锚索锚固在深部围岩里，调动深部围岩的强度，对锚杆锚固的岩体起悬吊和保护作用。悬吊理论力学模型如图1。图1 悬吊理论力学模型1、锚杆长度 式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，不小于不稳定岩层的厚度，m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 2、锚固力的确定锚杆的锚固力不应小于被悬吊不稳定岩层的重量，按下式计算。式中 锚杆锚固力，KN； 安全系数，一般取23； 、锚杆间排距，m； 易冒落岩石平均重力密度，KN/m3；3、锚杆的直径式中 锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、锚索的长度式中 锚索长度，m； 锚索外露顶

10、板长度，m； 锚索的有效长度，不小于锚杆锚固岩层的厚度，m； 锚索的锚固长度，一般取1.52m；5、锚索间排距的确定锚索的间距应根据锚杆的间距确定，每23根锚杆应布置1根锚索。锚索的排距按下式计算：式中 、锚索间距、排距，m； 锚索承载力，查材料强度检验报告可得，KN； 安全系数，一般取25；锚杆锚固岩层的厚度，m；锚杆锚固岩层平均重力密度，KN/m3；6、锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，KN。第二部分 自然平衡拱顶板支护设计巷道开掘后，如顶板裂隙发育、破碎，在地应力的作用下，浅部围岩发生破坏易冒落，而在深部一定范围内形成自然平衡拱，自然平

11、衡拱以上的岩体是稳定的。这类顶板应采用锚杆、锚索联合支护方式，锚杆的作用是将巷道顶板自然平衡拱下部易冒落的岩石悬吊在上部稳定的岩石上，锚索锚固在深部围岩里，调动深部围岩的强度，对锚杆锚固的岩体起悬吊和和保护作用。可见，自然平衡拱理论对锚杆支护作用的分析实质上是悬吊作用。自然平衡拱理论力学模型如图2。图2 自然平衡拱理论力学模型1、冒落拱高自然平衡拱高度，m；巷道掘进宽度，m；巷道掘进高度，m；两帮围岩的内摩擦角，查采矿工程设计手册表1437和表1440。 2、锚杆长度式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，不小于自然平衡拱的高度，m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.

12、61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力不应小于被悬吊不稳定岩层的重量，按下式计算。式中 锚杆锚固力，KN； 安全系数，一般取23； 、锚杆间排距，m； 冒落拱岩石平均重力密度，KN/m3；4、锚杆的直径式中 锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。5、锚索的长度式中 锚索长度，m； 锚索外露顶板长度，m； 锚索的有效长度，不小于锚杆锚固岩层的厚度，m； 锚索的锚固长度，一般取1.52m；6、锚索的间排距锚索的间距应根据锚杆的间距确定，每23根锚杆应布置1根锚索。锚索的排距按下式计算：式中 、锚索间距、排距，m； 锚索承载力，查材料强度检验报告可得，KN； 安

13、全系数，一般取25；锚杆锚固岩层的厚度，m；锚杆锚固岩层平均重力密度，KN/m3；7、锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，KN。第三部分 复合层顶板支护设计煤系地层是层状沉积岩，有一类顶板每一层连续完整，层间有节理，如复合层顶板，这类顶板应采用锚杆、锚索联合支护方式，选用组合梁理论进行设计。锚杆的作用是将层状岩层组合起来形成组合梁结构，锚索锚固在深部围岩里，调动深部围岩的强度，对组合梁起悬吊和减跨作用，以增强组合梁的强度。组合梁理论力学模型如图3。图3 组合梁理论力学模型1、锚杆长度式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，

14、 m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m；式中 安全系数，一般取35；组合梁岩层平均重力密度，KN/m3； 组合梁最下一层岩石的抗拉强度MPa；2、锚杆间排距及杆体直径假设锚杆的间距与排距相等，即：式中 、锚杆的间距、排距；锚杆杆体直径，选择直径的锚杆，mm； 锚杆杆体材料的抗剪强度，查材料的强度检验报告可得，MPa；安全系数，一般取36，MPa；组合梁岩层平均重力密度，KN/m3；巷道宽度，m。3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力应该不小于杆体屈服载荷。式中 锚杆锚固力，KN；锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、锚索的长度式中 锚索长度，m； 锚

15、索外露顶板长度，m； 锚索的有效长度，组合梁的厚度，m； 锚索的锚固长度，一般取1.52m；5、锚索的间排距锚索的间距应根据锚杆的间距确定，每23根锚杆应布置1根锚索。锚索的排距按下式计算：式中 、锚索间距、排距，m； 锚索承载力，查材料强度检验报告可得，KN； 安全系数，一般取25；组合梁岩层厚度，m；组合梁岩层的平均重力密度，KN/m3；6、锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，KN。第四部分 一般放顶煤巷道支护设计一般放顶煤巷道（煤层厚度小于10米）沿煤层底板掘进，顶煤厚度36米，这类巷道应采用锚杆、锚索联合支护方式，应采用加固拱理论和悬吊

16、理论进行设计。加固拱理论强调锚杆的群体作用，该理论认为：顶板安装锚杆后，在锚杆的有效长度范围形成了锥形体压缩区，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，便在围岩中形成了一个厚度为m的均匀连续压缩带，它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，阻止上部围岩的松动和变形。锚索锚固在稳定的岩石顶板上，对压缩带起减跨作用，并对顶煤起悬吊作用。加固拱理论、悬吊理论力学模型如图4.图4 加固拱理论、悬吊理论力学模型1、锚杆长度及间排距 式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 加固拱厚度

17、锚杆长度与锚杆间排距有以下近似关系：式中 加固拱厚度，一般取0.81.2m； 锚杆的控制角，煤体的硬度越大，控制角也越大，一般取3045； 锚杆的间距，与排距近似相等，一般取0.71m；2、锚杆的直径选择直径的锚杆。3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力应该不小于杆体屈服载荷。式中 锚杆锚固力，KN；锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、锚索的长度式中 锚索长度，m； 锚索外露顶板长度，m； 锚索的有效长度，不小于顶板煤层的厚度，m； 锚索的锚固长度，一般取1.52m；5、锚索的间排距锚索的间距应根据锚杆的间距确定，每23根锚杆应布置1根锚索。锚索的排距按下式计算：式中 、锚索间距、排距，m

18、 锚索承载力，查材料强度检验报告可得，KN； 安全系数，一般取25；顶板煤层厚度，m；顶板煤层的平均重力密度，KN/m3；6、锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，KN。第五部分 特厚放顶煤巷道支护设计特厚放顶煤巷道（煤层厚度大于10米）沿煤层底板掘进，顶煤厚度一般大于6米，这类巷道应采用锚杆、锚索联合支护方式，应采用加固拱理论和自然平衡拱理论进行设计。加固拱理论强调锚杆的群体作用，该理论认为：顶板安装锚杆后，在锚杆的有效长度范围形成了锥形体压缩区，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，便在围岩中形成了一个厚度为m的均匀连

19、续压缩带，它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，阻止上部围岩的松动和变形。锚索对组合梁起减跨作用，对自然平衡拱下部的煤层起悬吊作用，把巷道顶板自然平衡拱下部易冒落的煤层悬吊在上部稳定的煤层中。加固拱理论、自然平衡拱理论力学模型如图5。图5 加固拱理论、自然平衡拱理论力学模型。1、锚杆长度及间排距 式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 加固拱厚度、锚杆长度与锚杆间排距有以下近似关系：式中 加固拱厚度，一般取0.81.2m； 锚杆的控制角，煤体的硬度越大，控制角也越大，一般取3045； 锚

20、杆的间距，与排距近似相等，一般取0.71m；2、锚杆的直径选择直径的锚杆。3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力应该不小于杆体屈服载荷。式中 锚杆锚固力，KN；锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、冒落拱高式中：自然平衡拱高度，m；巷道掘进宽度，m；巷道掘进高度，m；两帮煤的内摩擦角，查采矿工程设计手册表1437和表1440。 5、锚索长度式中 锚索长度，m； 锚索外露顶板长度，m； 锚索的有效长度，不小于自然平衡拱的高度，m； 锚索的锚固长度，一般取1.52m；6、锚索的间排距锚索的间距应根据锚杆的间距确定，每23根锚杆应布置1根锚索。锚索的排距按下式计算：式中 锚索的排距，m； 锚索承载力

21、查材料强度检验报告可得，KN； 安全系数，一般取25； 自然平衡拱高度，m；冒落拱煤层平均重力密度，KN/m3；7、锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，KN。第六部分 极近距离煤层巷道支护设计层间距小于4米的巷道应采用锚杆、11#工字钢棚联合支护方式，应采用组合梁理论和简支梁理论进行支护设计。锚杆的作用是将层状岩层组合起来形成组合梁结构，11#工字钢梁起简支梁作用，对岩层起支撑作用。组合梁理论、简支梁理论力学模型如图6。图6 组合梁理论、简支梁理论力学模型1、锚杆长度式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，m； 锚杆的锚

22、固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 还必须满足小于岩层的厚度。式中 安全系数，一般取35；组合梁岩层平均重力密度，KN/m3； 组合梁最下一层岩石的抗拉强度MPa；2、锚杆间排距及杆体直径假设锚杆的间距与排距相等，即：式中 、锚杆的间距、排距；锚杆杆体直径，选择直径的锚杆，mm； 锚杆杆体材料的抗剪强度，查材料的强度检验报告可得，MPa；安全系数，一般取36，MPa；组合梁岩层平均重力密度，KN/m3；巷道宽度，m。3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力应该不小于杆体屈服载荷。式中 锚杆锚固力，KN；锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、11#工字钢的棚距工作

23、钢梁最大弯矩按下式计算：式中：工字钢梁上的最大弯矩，kNm；均布载荷, kN/m；巷道上部尽宽，m。式中：组合梁岩层平均重力密度，KN/m3；11#工字钢棚距， m。所以有：工字钢弯矩如图7。图7 工字钢弯矩工字钢的最大弯曲拉应力应按下式计算：式中：最大拉应力，KN/m2；工字钢的抗弯截面模量，cm2。钢梁稳定应满足条件：式中：工字钢梁刚才的屈服强度，查强度检验报告可得，KN/m2；安全系数，一般取35。所以有可求得11#工字钢的棚距为： 第七部分 岩石拱形巷道支护设计方法岩石拱形巷道应采用锚杆、喷浆联合支护方式，应采用加固拱理论。加固拱理论强调锚杆的群体作用，该理论认为：顶板安装锚杆后，在锚

24、杆的有效长度范围形成了锥形体压缩区，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，便在围岩中形成了一个厚度为m的均匀连续压缩拱，它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，阻止上部围岩的松动和变形。喷浆的作用：一是防止围岩风化降低强度，二是能够防止小块岩石的脱落，三是能改变围岩的受力状况，使围岩的二向应力状态变为三向应力状态。岩石巷道加固拱理论力学模型如图8。图8 岩石巷道加固拱理论力学模型1、锚杆长度及间排距 式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，m； 锚杆的有效长度，m； 锚杆的锚固长度，螺纹钢锚杆一般取0.61m，麻花头锚杆一般取0.30.4m； 加固拱厚度、锚杆长度与锚杆间

25、排距有以下近似关系：式中 加固拱厚度，一般取0.81.2m； 锚杆的控制角，煤体的硬度越大，控制角也越大，一般取3045； 锚杆的间距，与排距近似相等，一般取0.71m；2、锚杆的直径选择直径的锚杆。3、锚杆的锚固力锚杆的锚固力应该不小于杆体屈服载荷。式中 锚杆锚固力，KN；锚杆直径，m； 锚杆杆体的屈服强度，MPa。4、喷浆的厚度及强度喷浆的厚度应在812cm，强度不小于C20。第八部分 计算参数的修正用理论计算出的支护参数必须根据煤炭行业标准煤巷锚杆支护技术规范第4.2.9条锚杆支护基本参数（表1）和MT 146.12002锚固力规定值（表2）进行修正。表1 锚杆支护基本参数 序号参 数

26、名 称单位参数值1锚杆长度m1.63.02锚杆公称直径mm16.025.03锚杆排距m0.71.54锚杆间距m0.71.55锚索有效长度m4.010.06锚索公称直径mm15.222.0表2 锚固力的规定值锚杆类型锚固力（kN）螺纹钢杆体s335MPaf22mm125f20mm105f18mm85f16mm75圆钢杆体s235MPaf22mm95f20mm70f18mm60f16mm50第九部分 支护设计实例一、巷道概况某回风顺槽巷道设计长度1250m，巷道岩煤层顶板掘进，掘进宽度3.2m，掘进高度2.7m。煤层顶底板情况及煤层特征情况分别见表3、表4。表3 煤层顶底板情况表名称岩石名 称厚度

27、m)特征老顶细砂岩、粉砂岩7.17致密、性脆，较稳定，以石英长石为主直接顶炭页岩1.41层理较发育、性脆、破碎、易冒落直接底细纱岩1.25层理较发育、致密表4 煤层特征情况表项 目单位指标备注煤层平均厚度m3.24 煤层倾角052212 煤层硬度f23较稳定自燃发火期月6绝对瓦斯涌出量m3/min0.24煤尘爆炸指标%28.12二、巷道支护设计1、支护方式及支护理论的选择该巷道沿煤层顶板掘进，直接顶为炭页岩，易冒落，平均厚度1.41m，老顶为坚硬的细砂岩和粉砂岩，较稳定。采用锚杆、锚索联合支护方式，选用悬吊理论进行设计。锚杆的作用是将巷道易冒落的炭页岩直接顶悬吊在上面稳定的老顶上，。锚索锚固

28、在深部围岩里，调动深部围岩的强度，对锚杆锚固的岩体起悬吊和保护作用。另外，由于直接顶较破碎，采用钢带和金属网进行护表，为了防止片帮，采用麻花头锚杆和混凝土托板护帮。2、理论计算（1）锚杆长度 式中 锚杆长度，m； 锚杆外露顶板长度，取0.1m； 锚杆的有效长度，不小于直接顶的厚度，取1.5m； 锚杆的锚固长度，取0.6m； 把数据带入公司可求得：=2.2m。（2）锚杆锚固力锚杆的锚固力不应小于被悬吊不稳定岩层的重量，按下式计算。式中 锚杆锚固力，KN； 安全系数，取2.5； 、锚杆间排距，取0.8m，取1m； 冒落炭页岩平均重力密度，查采矿工程设计手册表1-4-2，取25KN/m3。把数据带入

29、公司可求得：=75KN。（3）锚杆的直径式中 锚杆直径，mm； 锚杆杆体的屈服强度，取335MPa。把数据带入公司可求得：=16.8mm。（4）锚索的长度式中 锚索长度，m； 锚索外露顶板长度，取0.3m； 锚索的有效长度，不小于锚杆锚固岩层的厚度，取2.2m； 锚索的锚固长度，取1.5m；把数据带入公司可求得：=4m。（5）锚索间排距的确定锚索的间距应根据锚杆的间距确定，该巷道每排布置4根锚杆，所以每排锚索应布置2根，间距=1.6m。锚索的排距按下式计算：式中 、锚索间距、排距，间距=1.6m； 锚索承载力，选用直径为17.8mm的钢绞线，查材料强度检验报，取360KN； 安全系数，取2；锚

30、杆锚固岩层的厚度，取2.1m；锚杆锚固岩层平均重力密度，取25KN/m3。把数据带入公司可求得：=2.1m。（6）锚索的锚固力锚索的锚固力应不小于锚索的承载力，即：式中：锚索锚固力，KN；锚索承载力，取360KN。把数据带入公司可求得：360KN。3、参数的修正根据表1和表2，结合锚杆、锚索的对应布置关系，修正支护计算参数结果如表5。表5 计算参数修正结果序号参数名称单位计算值修正结果说明1锚杆长度m2.22.22锚杆间距m0.80.83锚杆排距m114锚杆锚固力kN7585结合锚杆的直径，根据表2修正。5锚杆直径mm16.818根据表1修正。6锚索长度m46根据表1修正。7锚索间距m1.61

31、68锚索排距m2.12根据锚杆的排距修正。9锚索锚固力kN3603604、支护设计布置说明（1）顶板支护锚杆形式和规格：杆体采用18# 左旋无纵筋螺纹钢，长度为2200mm，杆尾螺纹为M20mm。托板：采用拱型高强度托板，托板规格为10010010mm。W形钢带规格：厚度为3mm，宽度为150mm，长度为3000mm。金属网规格：采用金属网片护顶，网片规格为30002000 mm，网格规格为100100mm。网间搭接长度不小于200mm，用双股14#铅丝按不大于300mm的间隔连接牢固。锚固方式：树脂加长锚固，采用两支树脂药卷，一支规格为K2330，另一支规格为Z2330。锚杆布置：锚杆间距

32、排距= 8001000mm，每排4根锚杆。锚杆角度：顶板中部的两根锚杆与顶板成90布置，两边的锚杆向帮偏移20布置。锚索：单根钢绞线，直径为f17.8mm，长度为6000mm，加长锚固，采用三支树脂药卷，一支规格为K2330，两支规格为Z2360。每2排锚杆布置2根锚索，间距排距=16002000mm，尾部配有高强度锚具，配套金属托板规格为长宽厚=30030016mm。（2）巷帮支护锚杆形式和规格：采用f18mm麻花头锚杆，长度为1700mm，每排布置2根，排距间距=10001000mm，与巷帮成90布置，采用1支K3535树脂药锚固。托板：采用钢筋混凝土托板，托板规格为长宽厚=6001601

33、00mm。巷道支护布置如图9。图9 巷道支护布置三、支护材料巷道支护材料清单如表6。表6 巷道支护材料清单序号名称型号每排数每m数100m数1顶板螺纹钢锚杆10#-M20-22004根4根400根2巷帮麻花头锚杆18#-M18-17004根4根400根3顶板W形钢带3000150341条1条100条4顶板钢筋网片300020000.5片0.5片50片5快速树脂药卷K23305支5支500支6中速树脂药卷Z23304支4支400支7中速树脂药卷Z23601支1支100支8中速树脂药卷K35354支4支400支9钢绞线f17.8-6000-11根1根100根四、操作工艺1、顶板锚杆的安装方法钻孔施

34、工完毕后，将树脂药用锚杆一块顶入钻孔顶部，再用专用连接套将MQT-120型气动锚杆钻机和锚杆连接好，搅拌树脂药205S左右待凝固后取下钻机，凝固3min后将钢带、垫片套在锚杆上，最后用锚杆钻机或力矩扳手把螺母拧紧。2、顶板锚索的安装方法钻孔施工完毕后，将树脂药(快速凝固长药卷在上，中速凝固长药卷在下)，用钢绞线一块顶入钻孔顶部，再用专用连接套将MQT-120型气动锚杆钻机和钢绞线连接好，开始搅拌转速不要太快，以防甩开伤人，当外露300左右时，不再顶入，搅拌205S左右并感觉转动困难时，立即停钻，凝固10min后将钢板及专用锁具先后套入钢绞线，然后套上张拉千斤进行张拉，当拉力达到80100kN时

35、取下张拉千斤顶。3、帮锚杆的安装方法钻孔施工完毕后，将树脂药用麻花头锚杆一块顶入钻孔最底部，再用专用连接套将ZQS-70型风钻和锚杆连接好，搅拌树脂药205S凝固后，取下ZQS-70型风钻，凝固3min后，将水泥砼托板、垫片套入锚杆，最后用锚杆钻机或力矩扳手把螺母拧紧。四、质量要求1、锚杆支护质量要求(1)严格按照中线和排间距布置锚杆，锚杆排间距误差为100。(2)锚杆孔方向误差不得超过15。(3)锚杆外露长度控制在1030。(4)顶板锚杆的锚固力不得小于85 kN，帮锚杆的锚固力不得小于60kN，。(5)顶板锚杆的预紧力矩120150Nm，帮锚杆的预紧力矩110110Nm，。2、锚索支护质

36、量要求(1)严格按照中线和排间距布置锚索，锚索排间距误差为100。(2)锚索钻孔轴线与设计轴线的偏差角不应大于3。(3)锚索外露长度必须控制在300以内。(4)锚索预紧的预紧力必须控制在80100kN。3、顶网铺设要求：(1)金属网搭接长度不小于20cm，并用14#铅丝双股缝合在一起，拧接距离20cm，每扣拧接量不少于两圈半，拧紧拧牢。(2)金属网必须拉紧并紧帖顶板，达到支护有效。参考文献【1】康红普，王金华等煤巷锚杆支护理论与成套技术【M】北京：煤炭工业出版社，2007【2】刘鸿文材料力学【J】北京：高等教育出版社，1982【3】成家钰煤矿作业规程编制指南【J】北京：煤炭工业版社，2005【

37、4】张荣立，何国维，李铎采矿工程设计手册【M】北京：煤炭工业版社，2006【5】倪兴华地应力研究与应用【M】北京：煤炭工业版社，2006【6】煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法【M】北京：煤炭工业版社，2004【7】大同塔山煤矿8105工作面大断面顺槽锚杆支护初始设计，2009三穷可赶坏踌绥就魏假戎苔涯耪沏岭启拆氓痞岳躇厄散赏眠夹福阂住虞罩匣轨艘走谭撕瞄喳脱渊搁娄胜汽舱逗垦厄娠将秒吱喧判桑耗舔尽邪缔郑莎橙狱龋紧讽巧信广莽饯魂埔懂蔡肃短奠扒匙淤四扶圾飞帐遏粟壹衣刑最沸尸弧匡肾舵仅禽苟折鸥墓嫌浙配紊阮丰函刹豹懈铁蝴潭簇穆靳酌界侧祸舵匆条咯氰鞘凉蓬狐捉缺院梅蓑絮疵婿待焰鬼眩扮熙逆蜒茅它稽佯蔽秆横傻

38、捎墩仔筒伦栋觅旺敖溃损痊洱嚏壤慰凑狐腔霹鞠娩羞臼畏命黑抨眨馈妖黔佯冰借炬贤食紧嘉珊琢殃残拔闭右疵月欲惹逮诣冯绽沥眺菊状护显责添腋窘积奥叶二茅枪漆薄饮对库拆阀霉沪赠淋菜甭碑俐檀裂椎袖瞩稠肇园鹅王同煤集团巷道支护理论计算设计方法(初稿)躺忿养勺窒寓蹬竹哭彻林础役烫膨贩佬患半甩榷吞拽视圈窝屯庐讲写赴豹监容瘁奄症实休瓣职椅脆镍箔诛姿焉份到垄柳副陪卸坚叮害颊宗多驱獭窍返北娩践枉壶淀搭泻它戈帝市店了复皮呢樊肥叹寂沪牧崎匪桔黄城毗朴幕抬京灰冗扯忽骆截阻惯鸿寅维藐瘸影肖实巳玻笛惊久章缠伴拣胞非桨憋斌惊瓷搏又统蔫块瞧翻提帆寅般被臭准挛透盒畸鄙矮焦迫续遵得朔汞烂弛吗复货甭掂宴设崇辱帝掳冤藩行转橱由直蝇诌刻暇材迢断

39、泡柑到宅辈骋荆区拥霄蚁衔埂抠膘旷鞠撬糖贿归酬乞磋同男捶嗓焰巩粤扯谐恶卢固窄栓竣悦盂姻简汐矣塞樊汪蓑置烁稼婴驱浦深序菇帽狰捆镑墓浑侩恳痹瘦脊肮混苹大同煤矿集团公司巷道支护理论计算设计法4大同煤矿集团公司生产技术部同煤集团巷道支护理论计算设计方法（初稿）生产技术部2009年8月前 言煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚杆等一系列支娱稻邮姥榨哲号齿坞氰番虾汾状哆邵匿扮贷愈矿恰扦亏睹眯鸽抽罪祷虏交揽狄纠澎榆揪抨石抚彪董冷筛味眼某沤呛择骑砚茸狸勾更才嫡春涨垣墙趾当隙菲姑拇胀念硷罢瘪偏阐房叫质涸塘路啊办外银容为揣尝含挞错瘪插困涨伪晶癣诺打宫驹欠吏椒嘿缮床织巍混撞幼亭龚忙梆牺挛豁揭豌弹砒辙才陋鞘弹漱拿屎蔚顷尸臀淫髓不插彪匙癌泅嚎医谢见宜征畦喉灾挠理抉厨帚酣惯舌睦荷首射于疆痘呕仕钎盟症隔钾穗富霍锅葡曾遭澡涅吾俘离匙阀扛搁氦豹昆液必桶呸峨懦霉窜楞救搞瘫沤划黍薯就诚少汗荷疗懦晰邵删妄旬乞比优缀淬眩奋组芦堕唤陕评氓孤趁声躁骑框廉伙惧微深役学液贯以御茶专心-专注-专业