錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)PPT

1、關(guān)于錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)第一張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、巷道支護(hù)類(lèi)型目前巷道支護(hù)的主要形式有：錨桿支護(hù)：（還包括錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨網(wǎng)帶支護(hù)）架棚支護(hù)砌碹支護(hù)錨噴支護(hù)：（錨噴支護(hù)包括錨噴支護(hù)、錨網(wǎng)噴支護(hù)、噴錨噴錨網(wǎng)噴支護(hù)、噴錨梁噴、錨網(wǎng)噴支護(hù)。 ）第二張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、巷道斷面設(shè)計(jì)選擇巷道圍巖應(yīng)力是引起圍巖變形和失穩(wěn)破壞的根本作用力,其壓力大小和分布與巷道的斷面形狀有關(guān),在巷道拐角處應(yīng)力集中程度高,能產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，拐角處的曲率半徑愈小，應(yīng)力集中系數(shù)愈大，巷道直線(xiàn)部分則容易產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此在圍巖穩(wěn)定的條件下 ，可選擇形狀簡(jiǎn)單的折線(xiàn)型巷道斷面，在圍巖不穩(wěn)

2、定的條件下，可選擇形狀復(fù)雜的曲線(xiàn)型巷道斷面。 第三張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月不同形斷面應(yīng)力集中系數(shù)見(jiàn)表1表1巷道斷面形狀應(yīng)力集中系數(shù)橢圓形巷道（長(zhǎng)短軸之比1：5）1.5圓形巷道2圓拱形巷道2.5拱形巷道3矩形、梯形巷道3.5第四張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)礦不同的埋深、圍巖條件、技術(shù)條件、用途、服務(wù)年限等選擇不同的巷道斷面形狀。 （一）矩形，倒梯形斷面 頂板圍巖自承能力相對(duì)較差，當(dāng)頂壓和側(cè)壓均不大時(shí)，可選擇矩形或倒梯形斷面。 第五張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）圓弧拱、微弧拱、切圓拱、偏心拱斷面 拱形巷道受力較為均勻，不容易形成應(yīng)力集中區(qū)域和集

3、中點(diǎn)，并且，拱型巷道圍巖自撐能力強(qiáng)，是深部巷道較為理想的斷面。偏心拱和微弧拱適用于頂板壓力相對(duì)較小，圍巖相對(duì)較穩(wěn)定，加服務(wù)年限較短的回采巷道采煤工作面上下順槽。切圓拱和圓弧拱適應(yīng)于頂板壓力相對(duì)較大，頂板圍巖相對(duì)較松軟，穩(wěn)定性較差的回采巷道。 第六張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）馬蹄形、橢圓、半圓拱、曲墻拱型斷面適用于服務(wù)年限相對(duì)較長(zhǎng)的開(kāi)拓、準(zhǔn)備巷道和永久峒室。直墻半圓拱形：頂板承載效果較好，由于幫部為直墻，抵抗幫部圍巖變形能力較差，在側(cè)壓較大時(shí)，不利于控制幫部變形。曲墻拱形：頂部仍為半圓拱形，幫部由過(guò)去直墻改為曲墻，圍巖自身抵抗幫部變形的能力大大增強(qiáng)，在深部頂壓和側(cè)壓都較大的情

4、況下，是控制巷道變形、提高巷道自穩(wěn)比較理想的斷面。馬蹄形；為不規(guī)則斷面形狀，適用于服務(wù)年限比較長(zhǎng)對(duì)巷道底板質(zhì)量要求比較高的峒室。 第七張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月皮帶機(jī)頭峒室底板布置設(shè)備基礎(chǔ)，對(duì)質(zhì)量要求比較高，不允許出現(xiàn)犟底，底臌，否則，影響設(shè)備運(yùn)行，馬蹄形斷面為全封閉支護(hù)，底板上的三心拱梁可進(jìn)一部扼制底板底臌變形，滿(mǎn)足設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的需要。橢圓形：為全封閉式支護(hù)，巷道圍巖四周壓力都很大，且不均勻時(shí)，可選用此斷面形狀。 由此可見(jiàn)，選擇斷面形狀，要針對(duì)不同的地點(diǎn)，具體問(wèn)題具體分析，屆時(shí)，必須綜合考慮巷道圍巖的性質(zhì)、地應(yīng)力大小和方向、巷道的服務(wù)年限、用途及位置、巷道支護(hù)形式和支護(hù)材料這

5、三大因素有針對(duì)性的作出選擇。（充分發(fā)揮其力學(xué)性能） 第八張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、錨桿支護(hù)經(jīng)典原理（一）錨桿懸吊理論（二）錨桿組合梁理論（三）錨桿組合拱理論（四）擠壓加固拱理論 （五）巷道圍巖松動(dòng)圈理論（六）高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力支護(hù)理論（七）二次支護(hù)理論第九張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）錨桿懸吊理論 巷道開(kāi)挖后，圍巖中的原始地應(yīng)力出現(xiàn)重新分布，形成應(yīng)力集中區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，巖體中原有的節(jié)理、裂隙、層理、斷層等不連續(xù)面可能進(jìn)一步發(fā)展，并可能產(chǎn)生新的不連續(xù)面，各不連續(xù)面可能相交、貫通，并在自重作用下產(chǎn)生冒落。錨桿的懸吊作用就是將這些松散、破碎巖石錨固在圍巖內(nèi)部較堅(jiān)硬、穩(wěn)

6、定的巖層中。如圖1所示。 該理論在淺部還具有一定的指導(dǎo)意義，在深部巷道圍巖一定范圍內(nèi)已不存在堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層，圍巖形成大松動(dòng)圈，半徑在2m以上，因此該理論已不能有效指導(dǎo)我礦錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。 第十張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）錨桿組合梁理論該理論適用于巷道頂板為較厚的層狀巖層。當(dāng)巷道頂板出現(xiàn)下沉和離層時(shí)，沿層面將產(chǎn)生垂直位移和水平位移，錨桿所提供的軸向力將對(duì)巖層的下沉和離層產(chǎn)生約束，并且增大巖層間的摩擦力，該摩擦力與錨桿所提拱的抗剪力一同阻止巖層間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，從而將幾個(gè)薄巖層通過(guò)錨桿夾緊而形成一個(gè)巖層組合梁。根據(jù)材料力學(xué)知識(shí)，組合梁作用與組合梁前后的內(nèi)應(yīng)力對(duì)比如圖2所示。 第十一張

7、，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）擠壓加固拱理論 對(duì)于被縱橫交錯(cuò)的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，如果及時(shí)用錨桿加固，就能提高巖體結(jié)構(gòu)弱面的抗剪強(qiáng)度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個(gè)不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能防止其上部圍巖松動(dòng)和變形的加固拱，從而保持巷道的穩(wěn)定。如圖4所示第十四張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（五）巷道圍巖松動(dòng)圈理論1、圍巖松動(dòng)圈的概念該理論認(rèn)為，開(kāi)巷以后巷道圍巖應(yīng)力將發(fā)生顯著變化，巷道周邊徑向應(yīng)力(r)為0，圍巖強(qiáng)度明顯下降；圍巖中出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。如果集中應(yīng)

8、力小于巖體強(qiáng)度，圍巖將處于彈性狀態(tài)。當(dāng)圍巖應(yīng)力超過(guò)圍巖強(qiáng)度之后，巷道周邊將首先破壞，并逐漸向深部擴(kuò)展，直至在定深度取得三向應(yīng)力平衡為止。此時(shí)，圍巖已過(guò)渡到破碎狀態(tài)。圍巖中產(chǎn)生的這種松弛破碎帶被定義為圍巖松動(dòng)圈(Lp)見(jiàn)圖5圖5第十五張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、圍巖松動(dòng)圈的性質(zhì) （1）圍巖松動(dòng)圈的形狀：由于圍巖性質(zhì)不同，松動(dòng)圈可能有圓形、橢圓形和異形等形狀。 （2）圍巖松動(dòng)圈形成的時(shí)間性：在有控制條件下松動(dòng)圈的穩(wěn)定時(shí)間是，當(dāng)Lp150cm，13個(gè)月。 （3）圍巖松動(dòng)圈與支護(hù)的關(guān)系：一般的支護(hù)不能有效地阻止松動(dòng)圈的發(fā)生和發(fā)展。 （4）圍巖松動(dòng)圈與巷道寬度的關(guān)系：在相似材料模型試驗(yàn)

9、與現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，巷道寬度在37m范圍內(nèi)，其他條件不變時(shí)松動(dòng)圈(LP)變化不明顯。 第十六張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月松動(dòng)圈測(cè)試分析圖6圍巖松動(dòng)圈實(shí)測(cè)結(jié)果第十七張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（六）高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力支護(hù)理論巷道開(kāi)挖后在圍巖變形很?。s在破壞載荷的25%以下）時(shí)，脆性特征明顯的巖體就出現(xiàn)開(kāi)裂、離層、滑動(dòng)、裂紋擴(kuò)展和松動(dòng)等現(xiàn)象，使圍巖強(qiáng)度大大弱化，如果巷道開(kāi)挖后立即安裝錨桿但未施加預(yù)拉力，由于錨桿極限變形量大于圍巖極限變形量，又由于各類(lèi)錨桿都有一定的初始滑移量，因而錨桿不能阻止圍巖的開(kāi)裂、滑動(dòng)和弱化。只有當(dāng)圍巖的開(kāi)裂位移達(dá)到相當(dāng)?shù)某潭?在鋼筋混凝土中達(dá)到極

10、限載荷的6075)以后，錨桿才起到阻止裂紋擴(kuò)展的作用，這時(shí) 圍巖已幾乎喪失抗拉和抗剪的能力，加固體的抗拉和抗剪能力主要依賴(lài)于錨桿。這也就是說(shuō)，這里圍巖和錨桿不同步承載，先是圍巖受力破壞，達(dá)到一定程度，錨桿才開(kāi)始承載。在目前開(kāi)采深度不大和非強(qiáng)烈構(gòu)造應(yīng)力區(qū)，這種矛盾常常不突出，支護(hù)的成功掩蓋了問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。如果在安裝錨桿的同時(shí)施加足夠的預(yù)拉力，不僅消除了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的初始滑移量，而且給圍巖一定的預(yù)壓應(yīng)力，改善圍巖的應(yīng)力環(huán)境。對(duì)于受拉截面，可以抵消一部分拉應(yīng)力，從而大大提高抗拉能力；對(duì)于受剪截面，由壓應(yīng)力產(chǎn)生的摩擦力大大提高了加固體的抗剪能力。因此，及時(shí)施加預(yù)拉力直接避免巷道圍巖過(guò)早出現(xiàn)張開(kāi)裂縫，可以

11、大大減緩圍巖的弱化過(guò)程，巖體利用自身強(qiáng)度及時(shí)參與承載過(guò)程，即形成整體承載結(jié)構(gòu)，保證了巷道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。第十八張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（六）高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力支護(hù)理論（續(xù)1）與這種主動(dòng)錨桿支護(hù)相比，普通無(wú)預(yù)拉力被動(dòng)錨桿支護(hù)旨在建立“鋼”性頂板，即每一排使用盡量多的錨桿，行間距和排間距都很密，有使頂板“鋼鐵化”的態(tài)勢(shì)。被動(dòng)錨桿支護(hù)雖能保證在錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的頂板巖層發(fā)生離層變形后仍產(chǎn)生很大的支護(hù)抗力，但因頂板已發(fā)生離層，這種抗力無(wú)助于恢復(fù)或提高頂板總體的抗剪強(qiáng)度。盡管錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的頂板“鋼”性化，但避免不了在錨桿長(zhǎng)度以外的頂板巖層發(fā)生離層，出現(xiàn)垮冒。實(shí)際上這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高

12、強(qiáng)錨桿的應(yīng)用推廣中，支護(hù)后發(fā)生冒頂?shù)南锏赖倪M(jìn)尺比重占總進(jìn)尺的萬(wàn)分之五左右，支護(hù)的安全可靠性尚不能滿(mǎn)足煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需要。我國(guó)現(xiàn)在錨桿間、排距普遍在600800m之間，即使桿體強(qiáng)度再高，實(shí)踐中錨固區(qū)整體離層破壞甚至垮冒而錨桿實(shí)際受力卻很小的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這促使我們思考如何發(fā)揮錨桿的作用，并避免這類(lèi)現(xiàn)象發(fā)生。 第十九張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（六）高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力支護(hù)理論（續(xù)2）由此提出煤巷高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力支護(hù)的概念：在施工安裝過(guò)程中及時(shí)給錨桿或其它支護(hù)構(gòu)件以很高的張拉力并使之傳遞到層狀頂板，令頂板巖層在水平應(yīng)力作用下處于橫向壓縮狀態(tài)，從而阻止高水平應(yīng)力對(duì)頂板巖體的破壞，消除弱面離層現(xiàn)象，減

13、緩兩幫圍巖的應(yīng)力集中，阻斷巖體破壞進(jìn)程，從根本上維持圍巖穩(wěn)定。這種支護(hù)形式叫高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力支護(hù)，因高預(yù)拉力支護(hù)而形成的“柔性化”的壓力自撐結(jié)構(gòu)就叫頂板預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。錨桿參數(shù)和預(yù)拉力的合理配置可以使錨桿長(zhǎng)度之內(nèi)和錨桿長(zhǎng)度之外的頂板巖層都不發(fā)生離層破壞(不穩(wěn)定離層)。當(dāng)離層值超過(guò)預(yù)應(yīng)力梁的撓度時(shí)頂板失穩(wěn)，該值取決于錨桿的錨固長(zhǎng)度、預(yù)拉力、約束條件及支護(hù)構(gòu)件的允許伸長(zhǎng)量。當(dāng)預(yù)拉力達(dá)到一定值后頂板巖層在不同的層位會(huì)出現(xiàn)一定的正應(yīng)變和負(fù)應(yīng)變，其累計(jì)值還不足以造成明顯的頂板下沉，即預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)(梁)可以做到不出現(xiàn)橫向彎曲變形，只有縱向的微小的膨脹和壓縮變形。 第二十張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（六）

14、高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力支護(hù)理論（續(xù)3）層狀巖體在水平地應(yīng)力的作用下易于發(fā)生剪切破壞而出現(xiàn)離層現(xiàn)象。產(chǎn)生離層以后，頂板的承載能力將大幅度下降，影響到支護(hù)效果，更直接影響到安全狀況。因此，應(yīng)將巷道頂板是否離層作為巷道穩(wěn)定性判別的標(biāo)準(zhǔn)。是否離層是頂板預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能否形成的基本要素，因而可以將二者統(tǒng)一起來(lái)，把錨桿預(yù)拉力納入錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)中，以頂板離層作為分析的原則和依據(jù)，提供一個(gè)避免或大大減少巷道冒頂?shù)脑O(shè)計(jì)方法。應(yīng)該指出，由于不同巖性、不同支護(hù)條件所允許的變形量差別很大，以巷道圍巖變形量的大小作為準(zhǔn)確判斷巷道的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)是不合適的，是不能保證安全的。由于目前國(guó)內(nèi)常用的單體鉆機(jī)扭矩偏低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的錨桿預(yù)拉力

15、，真正意義上的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)尚難形成。但它指出了支護(hù)技術(shù)發(fā)展的方向，如何提高錨桿的預(yù)拉力，并通過(guò)其它手段進(jìn)一步提高頂板預(yù)應(yīng)力水平是施工技術(shù)努力的目標(biāo)。比如中等穩(wěn)定的頂板條件需錨桿預(yù)拉力達(dá)到4050kN左右，而一般只能達(dá)到20kN左右，所以單純采 用高預(yù)拉力錨桿支護(hù)尚不能滿(mǎn)足要求，需進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)以確保巷道頂板局部離層或圍巖發(fā)生較大變形時(shí)支護(hù)系統(tǒng)安全可靠。在類(lèi)似條件下國(guó)內(nèi)目前大都采用小孔徑預(yù)拉力錨索加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)。但實(shí)驗(yàn)表明，錨索在作用范圍超過(guò)6m時(shí)仍難以從根本上控制中間部分巖體的變形或離層，即使采用錨桿、錨索組合支護(hù)技術(shù)也難以在厚層復(fù)合頂板條件下取得支護(hù)的根本成功。因此，必須開(kāi)發(fā)新型的預(yù)拉力支護(hù)技術(shù)

16、，應(yīng)用新型支護(hù)結(jié)構(gòu)和手段對(duì)頂板巖層進(jìn)行有效加固。 第二十一張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（七）二次支護(hù)理論二次支護(hù)理論的核心是讓壓支護(hù)，即“先柔后剛”，一次支護(hù)采用全螺紋鋼錨桿延伸率大，強(qiáng)度低，可以使開(kāi)挖后巷道圍巖應(yīng)力進(jìn)行釋放和應(yīng)力轉(zhuǎn)移，完成應(yīng)力重新分布，緊隨其后實(shí)施二次支護(hù)。從支護(hù)效果上分析，一次支護(hù)應(yīng)盡早進(jìn)行，巷道開(kāi)挖后即實(shí)施，二次支護(hù)必須在圍巖卸壓后實(shí)施。根據(jù)相關(guān)巖石力學(xué)理論和工程實(shí)踐，深部高應(yīng)力軟巖巷道的圍巖變形規(guī)律可分為四個(gè)階段，即巷道開(kāi)挖后的加速變形階段、減速變形階段、近似線(xiàn)性的恒速度變形階段和二次加速階段。二次支護(hù)過(guò)早與過(guò)遲都將降低支護(hù)效果。因此，必須選擇合理的時(shí)間實(shí)

17、施，理論上講應(yīng)在減速變形階段之后，二次加速變形階段之前的近似線(xiàn)性的恒速階段最為合理。集團(tuán)公司生產(chǎn)技術(shù)管理規(guī)定要求：二次支護(hù)一般在距迎頭50100米范圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)針對(duì)不同的圍巖條件其圍巖變形規(guī)律也是不同的，要根據(jù)具體作業(yè)地點(diǎn)的礦壓觀測(cè)來(lái)確定二次支護(hù)的最佳時(shí)間和距離，將更具有指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義。 第二十二張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)程序（一）錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)原則1、錨桿支護(hù)巷道必須編制正規(guī)支護(hù)設(shè)計(jì)，積極慎重地采用新技術(shù)、新工藝和新材料，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。2、錨桿直徑與孔徑、錨固劑要匹配，錨桿直徑與孔徑應(yīng)保持在612mm范圍之內(nèi)3、錨桿各構(gòu)件強(qiáng)度與設(shè)

18、計(jì)錨固力要匹配4、優(yōu)選左旋錨固，在類(lèi)圍巖巷道和埋深超過(guò)800m巷道選用高預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)錨固。第二十三張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)程序錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)程序?yàn)椋旱刭|(zhì)力學(xué)評(píng)估初始設(shè)計(jì)實(shí)施設(shè)計(jì)礦壓觀測(cè)及信息反饋修改、完善錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。1、地質(zhì)力學(xué)評(píng)估包括巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)測(cè)定（頂板、底板、煤層力學(xué)性質(zhì)測(cè)定）巖性測(cè)定（單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等）地應(yīng)力測(cè)試（主應(yīng)力大小及方向）現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況考察（收集礦井開(kāi)拓平面圖、地質(zhì)構(gòu)造圖、煤層底板等高線(xiàn)圖、上覆巖層等高線(xiàn)圖、煤巖層柱狀圖）2、初始設(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)力學(xué)評(píng)估，支護(hù)巷道生產(chǎn)技術(shù)條件和地質(zhì)條件、相似條件下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和圍巖變形特點(diǎn)，圍巖

19、的節(jié)理、層理發(fā)育程度，采用工程類(lèi)比、數(shù)值模擬或理論計(jì)算，提出巷道基本支護(hù)形式，確定支護(hù)參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)，形成初始設(shè)計(jì)第二十四張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、實(shí)施設(shè)計(jì)根據(jù)初始設(shè)計(jì)編制掘進(jìn)作業(yè)規(guī)程，嚴(yán)格按初始設(shè)計(jì)及作業(yè)規(guī)程進(jìn)行施工。4、礦壓觀測(cè)及信息反饋在前期施工過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)和礦壓觀測(cè)，驗(yàn)證支護(hù)參數(shù)的合理性、支護(hù)設(shè)計(jì)的正確性，并及時(shí)反饋支護(hù)信息為修改初始設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。5、修改完善支護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)反饋的支護(hù)信息，對(duì)初始設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。同時(shí)根據(jù)修改完善后的支護(hù)設(shè)計(jì)補(bǔ)充技術(shù)措施，保證施工安全和支護(hù)效果。第二十五張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)（

20、一）煤巷的圍巖分類(lèi)煤巷采用錨桿支護(hù)，必須對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分類(lèi)。1、分類(lèi)依據(jù)依照原煤炭工業(yè)部（88）煤生第163號(hào)關(guān)于試用我國(guó)緩傾斜、傾斜煤層回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)方案的通知，采用頂板強(qiáng)度（頂）、煤層強(qiáng)度（煤）、底板強(qiáng)度（底）、埋深（H）、直接頂初次跨落步距（L）、直接頂厚度與采高的比值（N）及護(hù)巷煤柱寬度（X）七個(gè)因素，用模糊數(shù)學(xué)的方法把回采巷道圍巖穩(wěn)定性分為5類(lèi)，即類(lèi)：非常穩(wěn)定；類(lèi)：穩(wěn)定；類(lèi)：中等穩(wěn)定；類(lèi)：不穩(wěn)定；類(lèi)：極不穩(wěn)定。2、分類(lèi)結(jié)果根據(jù)分類(lèi)形成XX礦區(qū)煤層巷道圍巖分類(lèi)結(jié)果及合理支護(hù)技術(shù)選擇。 第二十六張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、巷道圍巖長(zhǎng)時(shí)強(qiáng)度與瞬時(shí)強(qiáng)度在實(shí)驗(yàn)室

21、測(cè)定的巖石強(qiáng)度為瞬時(shí)強(qiáng)度c，當(dāng)圍巖長(zhǎng)時(shí)間處于承載狀態(tài)時(shí)，真實(shí)的巖石強(qiáng)度將小于c，該強(qiáng)度稱(chēng)為長(zhǎng)時(shí)強(qiáng)度e。根據(jù)相關(guān)研究，ePc ，P稱(chēng)為折減系數(shù)，該系數(shù)包含巖體節(jié)理、風(fēng)化等因素的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可按下表選取。 巷道類(lèi)型平 巷集中巷上山大巷大致使用時(shí)間/a12355P0.90.80.7說(shuō)明：若圍巖屬類(lèi)以上，則P值可以直接從表中選取，若圍巖屬、類(lèi)，則P值應(yīng)再乘以一個(gè)小于1的巖性影響系數(shù)，具體視軟巖性質(zhì)而定。第二十七張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、錨桿的選擇（1）錨桿長(zhǎng)度的選擇由于原巖應(yīng)力加上開(kāi)挖（開(kāi)采）引發(fā)的應(yīng)力相互迭加影響，則錨桿越長(zhǎng)，錨桿的負(fù)載就越大。錨桿長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)典梁理論，單層梁越厚，強(qiáng)

22、度越大。在某種程度上，可通過(guò)采用加長(zhǎng)錨桿增加梁厚度建造高強(qiáng)度梁，但不能任意增加錨桿長(zhǎng)度。懸吊理論錨桿長(zhǎng)度L=L1+L2+L3 式中:L1:外露長(zhǎng)度 L2：有效長(zhǎng)度 L3：錨固端長(zhǎng)度 L：錨桿長(zhǎng)度 第二十八張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 t:頂板巖石抗拉強(qiáng)度 0:原巖水平應(yīng)力分量 :梁應(yīng)力彎曲慣性矩 第二十九張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、 巖巷“噴錨噴、錨網(wǎng)噴”二次支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)1、參數(shù)設(shè)計(jì)（1）一次支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)（a）錨桿類(lèi)別選擇 由于一次支護(hù)需要在有錨桿約束控制的情況下，

23、讓圍巖釋壓變形，因此，選擇全螺紋鋼樹(shù)脂錨桿支護(hù)。（b）錨桿參數(shù) 根據(jù)組合拱理論和工程類(lèi)比，錨桿直徑選擇22mm；長(zhǎng)度選擇L2500mm；間排距10001000mm，并預(yù)留栓網(wǎng)鋼筋。（C）噴厚初噴厚度30mm（2）二次支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)（a）錨桿類(lèi)別由于二次支護(hù)作用在于控制松動(dòng)區(qū)的發(fā)展，限制圍巖變形，因此，選用高預(yù)緊力高強(qiáng)錨桿。（b）錨桿參數(shù)由組合拱理論和工程類(lèi)比，錨桿支護(hù)參數(shù)選擇22L2500mm；間、排距10001000mm， 布置在一次支護(hù)錨桿的中間位置。第三十二張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、工藝流程（1）初期支護(hù)采用初噴作臨時(shí)支

24、護(hù)，初噴厚度30mm，初凝20分鐘后進(jìn)行打、安錨桿及扒裝。（2）一次支護(hù)第一次支護(hù)必須進(jìn)行拉線(xiàn)噴漿，在拱頂、拱肩、拱基處拉線(xiàn)，使巷道成型光滑、平整、無(wú)急角。在一次噴漿支護(hù)時(shí)，需將里層錨桿預(yù)留鋼筋引出噴層之外，作為布置外層錨桿的標(biāo)志，并用作二次支護(hù)時(shí)栓鋼筋網(wǎng)。（3）二次支護(hù)即圍巖已經(jīng)產(chǎn)生一定變形，圍巖中的高應(yīng)力得到釋放，變形趨于穩(wěn)定進(jìn)行二次支護(hù)。二次支護(hù)錨桿按里層錨桿所留的標(biāo)志按照設(shè)計(jì)間、排距呈五花布置。安裝二次錨桿時(shí)，用托盤(pán)把網(wǎng)壓緊并用預(yù)留的鋼筋栓網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間每隔200mm扭接一處，然后噴漿蓋網(wǎng)，要起到防銹作用。 第三十四張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、二次支護(hù)最佳時(shí)機(jī)確定巷道

25、開(kāi)挖后，變形逐漸加大。以變形區(qū)分，可劃分以下四個(gè)階段：加速變形階段、減速變形階段、近似線(xiàn)性的恒速變形階段和二次加速變形階段。當(dāng)圍巖進(jìn)入加速變形階段時(shí)，巖體本身結(jié)構(gòu)改組，產(chǎn)生新裂紋，強(qiáng)度大大降低，因此二次支護(hù)最佳支護(hù)時(shí)間應(yīng)在加速變形階段之前的恒速變形階段。a：巖石力學(xué)理論確定的最佳支護(hù)時(shí)間巷道支護(hù)原理可以用下式表示： 第三十五張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、錨網(wǎng)支護(hù)巷道頂板錨桿快速安裝工藝1、目前錨網(wǎng)巷道頂板錨桿安裝情況2、頂板錨桿安裝優(yōu)化方案3、頂板錨桿快速安裝程序4、主要技術(shù)要求第三十七張，PPT共四十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、目前錨網(wǎng)巷道頂板錨桿安裝情況目前錨帶網(wǎng)支護(hù)安裝錨桿使用中速(Z型)樹(shù)脂藥卷，安裝程序?yàn)椋捍虺鲥^桿孔后，裝兩支中速樹(shù)脂藥卷（2850型）、鉆機(jī)頂錨桿、攪拌30-45秒鐘、靜待3-5秒、撤鉆機(jī)，再按用上述工序攪拌其它的錨桿