煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)參數(shù)

1、煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)參數(shù)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35m,煤層結(jié)構(gòu)簡單，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020040m,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）錨桿長度的確定L=Ll + L2+L3式中 l錨桿長度，mLi錨桿外露長度，mL2錨桿有效長度，mL3錨桿錨固長度，m（

2、1）錨桿外露長度Li的確定Li =墊板厚度+螺母厚度+ （0.020.03 ） m 一般Li=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(shí)，L=1.8B/f式中f普氏系數(shù)，取4.5 ;B巷道跨度，取4mL2= 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二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錨桿支護(hù)巷道，考慮施工工藝通常取間排距相等，錨桿間排距 D按下式計(jì)算：De

3、 0.5 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二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 =KL2D 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，mr視密度，t/mQ 二 KL2D r ，采用直徑 20m的等強(qiáng)螺紋 鋼錨桿通過樹脂藥卷錨固后，錨固力約 70KN> Q=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)，采用全長錨固。（一）煤幫錨桿支護(hù)參數(shù)確定1）煤幫錨桿長度煤幫錨桿的作

4、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：L> Lo+ L3 + C= 1.9m式中：l煤幫錨桿長度 mLo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(shí)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(cè)壓值Qs計(jì)算公式a甲Qs= Ku C 2 h sin + b cos tg （45- ）=100KN /m 式中：b頂板潛在的冒落拱高度4mK u采動影響系數(shù)2;C巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù) 1.5m

5、;72煤體容重14.5KN/m3;h巷道掘進(jìn)高度3m-煤層傾角°3煤體內(nèi)摩擦角34 °。4煤層集中皮帶巷掘進(jìn)時(shí)基本不受米動影響，米動影響系數(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(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30KN>25 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

6、無法比擬的。表1錨索索體的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)直徑/ mm拉斷載荷 / kN延伸率八/%1X 715.22603.517.83534(1)錨索長度的確定X= X + X 2 + X 3=0.3+4+1.5=5.4m根據(jù)現(xiàn)場實(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 Xi錨索外露長度，取0.3m;X錨索錨固長度，取1.5m;X潛在不穩(wěn)定巖層高度，X2 = B=4m B為巷道跨度，(2)錨索排距s=3(T /4 E2 y k=3X260/ (4X42x 12.0 x 0.5 ) =2.0m式中(T 每根錨索最低破斷載荷，260 kN ;Y煤巖體積力，12.0kN/m3;B巷道寬度，4mk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rr=0.85 日 n= (0.85 x 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(yù)應(yīng)力錨索，錨索排拒 2m 間距 1.5m。基于以上測算和分析，我礦掘進(jìn)巷道頂板支護(hù)錨桿選用長 2.0m