煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)參數(shù)

1、煤層集中皮帶機(jī)道錨桿錨索支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法煤層平均厚度 3.5m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾石層數(shù) 12層，夾石巖性 為炭質(zhì)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(xì)砂巖及泥巖；煤層底板巖性有炭質(zhì)泥巖、粉砂 巖、砂礫巖。煤層集中皮帶巷斷面設(shè)計(jì)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(hù)方式支護(hù)頂板，錨網(wǎng)支護(hù)方式支護(hù)巷幫。一、巷道錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)（一）頂板錨桿支護(hù)參數(shù)確定1、錨桿支護(hù)參數(shù)確定采用懸吊作用理論進(jìn)行。1）錨桿長(zhǎng)度的確定L=L1+L2+L3式中 L錨桿長(zhǎng)度， m；L1錨桿外露長(zhǎng)度，m；L2錨桿有效長(zhǎng)度，m；L3錨桿錨固長(zhǎng)度，m

2、。（ 1）錨桿外露長(zhǎng)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(zhǎng)度 L2的確定巷道頂錨桿有效長(zhǎng)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(shí)， 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(zhǎng)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(jié)合礦井實(shí)際， 取 L=2.0m。2）錨桿間排距的確定對(duì)錨桿支護(hù)巷道， 考慮施工工藝通常取間排

3、距相等， 錨桿間排距 D按下式計(jì)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(jì)算： d=L/110=2000/110=18.2mm，錨桿直徑取 20mm> 18.2mm4）錨桿錨固力計(jì)算錨桿錨固力可按下式計(jì)算：2Q KL 2D 2r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(zhǎng)度， m；r 視密度， t/m2Q KL2D2r =3*1.60*1*1.45=69.6KN ，采用直徑20mm的等強(qiáng)螺紋鋼 錨桿通過(guò)樹(shù)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(shù)脂藥卷。 當(dāng)頂部煤體較好時(shí)， 錨桿錨固方式可端 部

4、錨固；當(dāng)頂板煤體松軟破碎時(shí)，采用全長(zhǎng)錨固。（一）煤幫錨桿支護(hù)參數(shù)確定1）煤幫錨桿長(zhǎng)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(dòng)與擠 出，煤幫錨桿必須穿過(guò)潛在的剪切松塌，其長(zhǎng)度必須滿足下式要求：LL0L3C1.9m式中： L煤幫錨桿長(zhǎng)度 m；L0煤幫錨桿外露長(zhǎng)度 0.1m； L3煤幫錨桿在潛在松塌區(qū)之外的錨固長(zhǎng)度 0.3m； C巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù) 1.5m。根據(jù)實(shí)際選取長(zhǎng)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(cè)壓值 Qs 計(jì)算公式QsK u C 2 h sin b cos tg（45 ）100KN /m 式中：

5、b頂板潛在的冒落拱高度 4m；K u采動(dòng)影響系數(shù) 2；C巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù) 1.5m；2煤體容重 14.5KN/m3；h巷道掘進(jìn)高度 3m； 煤層傾角°； 煤體內(nèi)摩擦角 34°。4 煤層集中皮帶巷掘進(jìn)時(shí)基本不受采動(dòng)影響， 采動(dòng)影響系數(shù)K u 取1，則每個(gè)煤幫測(cè)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(chǎng)實(shí)際，現(xiàn)設(shè)計(jì)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。、錨索支護(hù)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(diǎn)是錨固深度大、承載能力高、可

6、施加較大 的預(yù)緊力，因而可獲得比較理想的支護(hù)效果。 其加固范圍、 支護(hù)強(qiáng)度、 可靠性是普通錨桿支護(hù)所無(wú)法比擬的。表 1 錨索索體的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)直徑 /mm拉斷載荷 /kN延伸率 / /%1×715.22603.517.83534（1）錨索長(zhǎng)度的確定X= X1 + X 2 + X 3=0.3+4+1.5=5.4m 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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 X 1錨索外露長(zhǎng)度，取 0.3m；X3錨索錨固長(zhǎng)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=0.85B/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(zhǎng)度 5m、直徑 17.8mm的鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索， 錨索排拒 2m、間距 1.5m。基于以上