煤矿锚杆支护技术参数

下面是小编为大家整理的煤矿锚杆支护技术参数,供大家参考。

　煤层集中皮带机道锚杆锚索支护 参数设计及计算方法

　m，煤层结构简单，夹石层数1~2层，夹石岩性为炭质泥岩、泥 岩、粉砂岩，厚度一般为，煤层顶板岩性为砂砾岩、粉砂岩、细砂岩 及泥岩；煤层底板岩性有炭质泥岩、粉砂岩、砂砾岩。

　煤层集中皮带巷断面设计为矩形，巷道宽度，高度，采用锚网梁 索联合支护方式支护顶板，锚网支护方式支护巷帮。

　一、巷道锚杆支护参数设计

　〔一〕顶板锚杆支护参数确定

　1、锚杆支护参数确定采用悬吊作用理论进行。

　1〕锚杆长度确实定

　L=L1+L2+L3 式中 L——锚杆长度，m；

　L1——锚杆外露长度，m；

　L2——锚杆有效长度，m；

　L3——锚杆锚固长度，m。

　〔1〕锚杆外露长度L1确实定 L1 = 垫板厚度+螺母厚度+〔～〕m，一般L1=0.05m 〔2〕锚杆有效长度L2确实定 巷道顶锚杆有效长度L2确实定：采用解释法中普式自然平衡拱理

　论确定L2。

　f≥3时， L=B/f

　式中 f——普氏系数，取4.5；

　B——巷道跨度，取4m；

　L2 = B/f =m 〔3〕锚杆锚固长度L3确实定

　L3，取0.3m。

　因此，L=L1+L2+L3 = 0.05+1.6+0.3=1.95m，结合矿井实际，取

　L=。

　2〕锚杆间排距确实定 对锚杆支护巷道，考虑施工工艺通常取间排距相等，锚杆间排距

　D按下式计算：

　D≤L=0.5*2=1m 3〕锚杆直径确实定 锚杆直径d可按下式计算：

　d=L/110=2000/110=18.2mm，锚杆直径取20mm 4〕锚杆锚固力计算 锚杆锚固力可按下式计算：

　Q KL2D2r

　式中 Q——锚杆锚固力，t；

　K——锚杆安全系数，取2~3；

　L2——锚杆有效长度，m；

　r——视密度，t/m3。

　Q KL2D2r =3*1.60*1*1.45=69.6KN，采用直径20mm的等强螺纹钢 锚杆通过树脂药卷锚固后，锚固力约70KN≥Q=69.6 KN，符合要求。

　锚杆锚固采用树脂药卷。当顶部煤体较好时，锚杆锚固方式可端 部锚固；当顶板煤体松软破碎时，采用全长锚固。

　〔一〕煤帮锚杆支护参数确定

　1〕煤帮锚杆长度

　煤帮锚杆的作用主要是控制因剪切而造成的两帮煤体松动与挤

　出，煤帮锚杆必须穿过潜在的剪切松塌，其长度必须满足下式要求：

　L≥L0＋L3

　式中：L——煤帮锚杆长度 m；

　L0——煤帮锚杆外露长度 0.1m；

　L3——煤帮锚杆在潜在松塌区之外的锚固长度 0.3m；

　C——巷道两帮松塌破坏深度系数 1.5m。

　根据实际选取长度为 2.0m 的煤帮锚杆。

　2〕煤帮锚杆间排距

　煤帮锚杆的间排距与顶板锚杆的排距相同，为 1.0m。

　3〕两帮侧压值 Qs 计算公式

　Qs＝K

　u

　C

　[h

　sin＋b

　cos

　 2

　tg（45

　 2

　）]＝100

　KN

　/

　m

　式中：b——顶板潜在的冒落拱高度 4m；

　Ku——采动影响系数 2；

　C——巷道两帮松塌破坏深度系数；

　 2——煤体容重 KN/m3；

　h——巷道掘进高度 3m；

　 ——煤层倾角°；

　 ——煤体内摩擦角 34°。

　4-2 煤层集中皮带巷掘进时基本不受采动影响，采动影响系

　数 K u 取 1，

　则每个煤帮测压值为：100/4=25KN/m，要求帮锚杆的锚固力不小

　于 25 KN，根据现场实际，现设计使用的直径 18mm 的金属锚杆锚固 力不小于 30KN≥25 KN，能够满足安全使用要求。

　二、锚索支护参数确实定

　锚索由索体、锚具和托板等组成，索体一般用具有可弯曲、柔性 的钢绞线制成。锚索的特点是锚固深度大、承载能力高、可施加较大 的预紧力，因而可获得比较理想的支护效果。其加固范围、支护强度、 可靠性是普通锚杆支护所无法比拟的。

　结构 1×7

　表 1 锚索索体的力学性能

　直径/mm

　拉断载荷/kN

　260

　353

　延伸率/ /%

　〔1〕锚索长度确实定

　X= X1 + X 2 + X 3 =0.3+4

　根据现场实际，顶板为全岩层，稳定性较好，且层间距平均仅 5.8m，取5m。

　式中 X 1——锚索外露长度，取；

　X3——锚索锚固长度，取1.5m；

　X2——潜在不稳定岩层高度， X2 =B=4m。B为巷道跨度，m。

　〔2〕锚索排距

　s=3σ/4B2γk

　=3×260/〔4×4²×12.0×〕=2.0m

　式中 σ——每根锚索最低破断载荷，260 kN；

　γ——煤岩体积力，12.0kN/m3；

　B——巷道宽度，4m；

　k——安全系数，取；

　由于巷道宽度为4m，因此，布置2排锚索，即锚索排数为2排，排 距2m，布置在靠巷道中间位置。

　〔3〕锚索间距 mB/n=〔×4〕/2=1.7m 取。

　式中 n——排数；

　B——巷道宽度，4m 。

　故锚索采用长度5m、直径17.8mm的钢绞线预应力锚索，锚索排拒 2m、间距1.5m。

　基于以上测算和分析，我矿掘进巷道顶板支护锚杆选用长 2.0m， φ20mm 的左旋无纵筋等强锚杆，巷道两帮支护锚杆选用长 1.8m，φ 18mm 的普通螺纹钢锚杆。

　锚索选用直径为φ，以锚入顶板稳定为宜。

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