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距相等，錨桿

3、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 20mm18.2mm4）錨桿錨固力計(jì)算錨桿錨固力可按下式計(jì)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(zhǎng)度， m；r 視密度， t/m 3。Q KL 2 D 2 r ，采用直徑 20mm的等強(qiáng)螺紋鋼錨桿通過(guò)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(dāng)頂部煤體較好時(shí)，錨桿錨固方式可端部錨固；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

4、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：LL0L3 C1.9m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(dòng)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(nèi)摩擦角34°。4-2 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。二、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

6、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+ X2+ X3=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 X1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=0.85 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(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?；谝陨蠝y(cè)算和