煤礦錨桿支護技術參數(shù)

1、煤層集中皮帶機道錨桿錨索支護參數(shù)設計及計算方法煤層平均厚度 3.5m，煤層結構簡單，夾石層數(shù)12層，夾石巖性為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖，厚度一般為 0.200.40m，煤層頂板巖性為砂礫巖、粉砂巖、細砂巖及泥巖；煤層底板巖性有炭質泥巖、粉砂巖、砂礫巖。煤層集中皮帶巷斷面設計為矩形，巷道寬度 4.0m，高度 3.2m，采用錨網(wǎng)梁索聯(lián)合支護方式支護頂板，錨網(wǎng)支護方式支護巷幫。一、巷道錨桿支護參數(shù)設計（一）頂板錨桿支護參數(shù)確定1、錨桿支護參數(shù)確定采用懸吊作用理論進行。1）錨桿長度的確定L=L1+L2+L3式中 L錨桿長度， m；L1錨桿外露長度， m；L2錨桿有效長度， m；L3錨桿錨固長度， m。（

2、 1）錨桿外露長度 L1的確定L1= 墊板厚度 +螺母厚度 +（0.02 0.03 ） m，一般 L1=0.05m（ 2）錨桿有效長度 L2的確定巷道頂錨桿有效長度 L2 的確定：采用解釋法中普式自然平衡拱理論確定 L2。f 3時，L=1.8B/f式中 f 普氏系數(shù)，取 4.5 ；B巷道跨度，取 4m；L2= 1.8B/f =1.6m，取 1.65m（ 3）錨桿錨固長度 L3的確定L3 = 0.30.4m ，取 0.3m。因此， L=L1+L2+L3= 0.05+1.6+0.3=1.95m ，結合礦井實際， 取L=2.0m。2）錨桿間排距的確定對錨桿支護巷道，考慮施工工藝通常取間排距相等，錨桿

3、間排距D按下式計算：D0.5 L=0.5*2= 1m3）錨桿直徑的確定錨桿直徑 d可按下式計算：d=L/110=2000/110=18.2mm，錨桿直徑取 20mm18.2mm4）錨桿錨固力計算錨桿錨固力可按下式計算：QKL 2 D 2 r式中 Q錨桿錨固力， t ；K錨桿安全系數(shù)，取 23；L2錨桿有效長度， m；r 視密度， t/m 3。Q KL 2 D 2 r ，采用直徑 20mm的等強螺紋鋼錨桿通過樹脂藥卷錨固后， 錨固力約 70KNQ=69.6 KN，符合要求。錨桿錨固采用樹脂藥卷。當頂部煤體較好時，錨桿錨固方式可端部錨固；當頂板煤體松軟破碎時，采用全長錨固。（一）煤幫錨桿支護參數(shù)確

4、定1）煤幫錨桿長度煤幫錨桿的作用主要是控制因剪切而造成的兩幫煤體松動與擠出，煤幫錨桿必須穿過潛在的剪切松塌，其長度必須滿足下式要求：LL0L3 C1.9m式中： L煤幫錨桿長度m；L0煤幫錨桿外露長度0.1m；L3煤幫錨桿在潛在松塌區(qū)之外的錨固長度0.3m；C巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù)1.5m。根據(jù)實際選取長度為2.0m 的煤幫錨桿。2）煤幫錨桿間排距煤幫錨桿的間排距與頂板錨桿的排距相同，為1.0m。3）兩幫側壓值Qs 計算公式K uC2 h sinb costg（45）Q s 100 KN / m式中： b頂板潛在的冒落拱高度224m；Ku采動影響系數(shù)2；C巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù)1.5m；3

5、2煤體容重14.5KN/m ；煤層傾角°；煤體內摩擦角34°。4-2 煤層集中皮帶巷掘進時基本不受采動影響，采動影響系數(shù) K u 取 1，則每個煤幫測壓值為： 100/4=25KN/m，要求幫錨桿的錨固力不小于 25 KN，根據(jù)現(xiàn)場實際，現(xiàn)設計使用的直徑 18mm的金屬錨桿錨固力不小于 30KN25 KN，能夠滿足安全使用要求。二、錨索支護參數(shù)的確定錨索由索體、錨具和托板等組成，索體一般用具有可彎曲、柔性的鋼絞線制成。錨索的特點是錨固深度大、承載能力高、可施加較大的預緊力，因而可獲得比較理想的支護效果。其加固范圍、支護強度、可靠性是普通錨桿支護所無法比擬的。表 1 錨索索體

6、的力學性能結 構直徑 / mm拉斷載荷 / kN延伸率 / /%1× 715.22603.517.83534（ 1）錨索長度的確定X=X1+ X2+ X3=0.3+4+1.5=5.4m根據(jù)現(xiàn)場實際，頂板為全巖層，穩(wěn)定性較好，且層間距平均僅5.8m，取 5m。式中 X1錨索外露長度，取 0.3m；X3錨索錨固長度，取 1.5m；X2潛在不穩(wěn)定巖層高度，X2 = B=4m。B為巷道跨度， m。（ 2）錨索排距s=3/4 B2k=3×260/ （4×42×12.0 ×0.5 ）=2.0m式中 每根錨索最低破斷載荷， 260 kN； 煤巖體積力， 12.0kN/m3；B巷道寬度， 4m；k安全系數(shù)，取 0.5 ；由于巷道寬度為 4m，因此，布置 2排錨索，即錨索排數(shù)為 2排，排距 2m，布置在靠巷道中間位置。（ 3）錨索間距m=0.85 B/ n=（0.85 ×4）/2=1.7m取 1.5m。式中 n排數(shù)；B巷道寬度， 4m 。故錨索采用長度5m、直徑 17.8mm的鋼絞線預應力錨索，錨索排拒2m、間距 1.5m。基于以上測算和