v煤矿各巷道锚网喷支护设计

1、v v煤煤矿矿各各巷巷道道锚锚网网喷喷支支护护设设计计Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。目 录1目目 录录1 1 顶底板岩石物理力学性质顶底板岩石物理力学性质 .1 11.1煤层基本情况.11.2顶底板岩石物理力学参数.22 2 围岩稳定性分类与锚固参数研究围岩稳定性分类与锚固参数研究 .5 52.1概述.52.2 以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比法.52.2.12.2.1 分类方法.62.2.22.2.2 分类指标的确定.72.2.32.2.3 分类指标的取值方法.82.2.42.2.4 分类的步骤.92.3 分类结果.153 3

2、 设计理论依据设计理论依据 .17173.1顶板锚固支护原理及其适用条件.173.2两帮锚固支护原理及其适用条件.224 4 支护方案设计支护方案设计 .24244.14.1 开切眼的锚固参数设计开切眼的锚固参数设计.244.1.14.1.1开切眼两帮锚固参数确定开切眼两帮锚固参数确定.244.1.24.1.2开切眼顶板锚固参数确定开切眼顶板锚固参数确定.264.1.34.1.3开切眼锚固方案开切眼锚固方案.304.24.2 胶带运输顺槽和回风顺槽锚固参数设计胶带运输顺槽和回风顺槽锚固参数设计.324.2.14.2.1 胶带运输顺槽和回风顺槽两帮锚固参数确定胶带运输顺槽和回风顺槽两帮锚固参数确

3、定 .324.2.24.2.2 胶带运输顺槽和回风顺槽顶板锚固参数确定胶带运输顺槽和回风顺槽顶板锚固参数确定 .344.2.34.2.3 胶带运输顺槽和回风顺槽锚固方案胶带运输顺槽和回风顺槽锚固方案 .374.34.3 轨道顺槽和进风顺槽锚固参数设计轨道顺槽和进风顺槽锚固参数设计.404.4.14.4.1 轨道顺槽和进风顺槽两帮锚固参数确定轨道顺槽和进风顺槽两帮锚固参数确定 .404.3.24.3.2 轨道顺槽和进风顺槽顶板锚固参数确定轨道顺槽和进风顺槽顶板锚固参数确定 .424.3.34.3.3 轨道顺槽和进风顺槽锚固方案轨道顺槽和进风顺槽锚固方案 .454.44.4 一、二号胶带大巷锚固参

4、数设计一、二号胶带大巷锚固参数设计.484.3.14.3.1 一、二号胶带大巷两帮锚固参数确定一、二号胶带大巷两帮锚固参数确定 .484.3.24.3.2 一、二号胶带大巷顶板锚固参数确定一、二号胶带大巷顶板锚固参数确定 .50目 录24.3.34.3.3 一、二号胶带大巷锚固方案一、二号胶带大巷锚固方案 .534.54.5 一采区回风大巷锚固参数设计一采区回风大巷锚固参数设计.564.5.14.5.1 一采区回风大巷两帮锚固参数确定一采区回风大巷两帮锚固参数确定 .564.5.24.5.2 一采区回风大巷顶板锚固参数确定一采区回风大巷顶板锚固参数确定 .584.5.34.5.3 一采区回风大

5、巷锚固方案一采区回风大巷锚固方案 .614.64.6 一采区辅运大巷和东辅运大巷锚固参数设计一采区辅运大巷和东辅运大巷锚固参数设计.644.6.14.6.1 一采区辅运大巷和东辅运大巷两帮锚固参数确定一采区辅运大巷和东辅运大巷两帮锚固参数确定 .644.6.24.6.2 一采区辅运大巷和东辅运大巷顶板锚固参数确定一采区辅运大巷和东辅运大巷顶板锚固参数确定 .664.6.34.6.3 一采区辅运大巷和东辅运大巷锚固方案一采区辅运大巷和东辅运大巷锚固方案 .694.74.7 二采区回风大巷和回风大巷锚固参数设计二采区回风大巷和回风大巷锚固参数设计.724.7.14.7.1 二采区回风大巷和回风大巷

6、两帮锚固参数确定二采区回风大巷和回风大巷两帮锚固参数确定 .724.7.24.7.2 二采区回风大巷和回风大巷顶板锚固参数确定二采区回风大巷和回风大巷顶板锚固参数确定 .744.7.34.7.3 二采区回风大巷和回风大巷锚固方案二采区回风大巷和回风大巷锚固方案 .774.84.8 交叉点加强支护方案交叉点加强支护方案.814.94.9 临时支护临时支护.834.9.14.9.1 临时支护的形式与材料规格临时支护的形式与材料规格 .834.9.24.9.2 临时支护的操作过程临时支护的操作过程 .834.104.10 锚固材料的规格、性能及其选择锚固材料的规格、性能及其选择.834.10.14.

7、10.1 锚固剂的规格、性能及其选择锚固剂的规格、性能及其选择 .844.10.24.10.2 预应力锚索的规格、性能与选择预应力锚索的规格、性能与选择 .854.10.34.10.3 锚杆的规格、性能与选择锚杆的规格、性能与选择 .864.10.44.10.4 锚杆梁（钢带或钢筋梯子梁）的规格、性能与选择锚杆梁（钢带或钢筋梯子梁）的规格、性能与选择 .874.10.54.10.5 锚杆与锚索托板的规格、性能与选择锚杆与锚索托板的规格、性能与选择 .904.10.64.10.6网的规格、性能与选择网的规格、性能与选择 .914.114.11锚杆（索）预紧力的确定锚杆（索）预紧力的确定.934.

8、124.12喷射混凝土喷射混凝土.984.12.14.12.1喷射混凝土的常用配比喷射混凝土的常用配比 .994.12.24.12.2影响喷射混凝土强度的因素分析影响喷射混凝土强度的因素分析 .994.134.13 锚杆与锚索的施工工艺锚杆与锚索的施工工艺.1034.13.14.13.1锚杆施工工艺锚杆施工工艺 .1034.13.24.13.2 锚索施工工艺锚索施工工艺 .1034.144.14 施工操作安全技术要求施工操作安全技术要求.1044.14.14.14.1 顶板管理及锚杆施工安全技术要求顶板管理及锚杆施工安全技术要求 .1044.14.24.14.2 锚索施工与操作安全技术要求锚索

9、施工与操作安全技术要求 .1065 5 锚固质量检查与围岩动态监测锚固质量检查与围岩动态监测 .1071075.15.1 锚固质量的日常检查锚固质量的日常检查.1075.25.2 围岩动态的专项监测围岩动态的专项监测.1086 6总结总结 .113113目 录11 顶底板岩石物理力学性质1.1煤层基本情况山西煤炭运销集团阳城羊泉煤业有限公司井田位于阳城县城北西约20km处的芹池镇柴庄村北侧，行政区划隶属阳城县芹池镇管辖。其地理坐标为：东经11213441121530，北纬353609353817。目前开采3#煤层，煤层平均埋深200m左右，井田面积为7.167km2。井田位于沁水煤田南部，沁水

10、复式向斜南端，受一组宽缓褶曲控制，总体向北倾伏，地层倾角约29，现未发现断层、陷落柱构造，未见岩浆岩侵入，地层走向变化不大，根据DZ/TO2152002煤、泥炭地质勘查规范，井田构造总体属简单类型。本矿现开采3号煤层，煤层厚3.306.39m，平均厚3.88m，煤层结构简单较简单，夹02层矸石，矸石成分多为炭质泥岩或泥岩。其伪顶为灰色泥岩或炭质泥岩，厚约0.1m，随开采过程极易冒落，水平层理十分发育，富含植物化石；直接顶板多为砂质泥岩、粉砂岩、泥岩，部分为细粒砂岩，一般厚约2.50m，钙质胶结，分选一般，含有泥岩包裹体，斜层理明显，裂隙不太发育；老顶为中粒砂岩，厚约3.0m。底板岩性多为泥岩、

11、砂质泥岩，一般厚约3.50m。目 录21.2顶底板岩石物理力学参数据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年5月10日化验资料：3号煤层顶板泥岩抗压强度为13.730.4MPa，平均24.7MPa，属软弱岩石，抗拉强度为0.100.69MPa，平均0.43MPa，抗剪强度为2.553.87MPa，平均3.38MPa。底板泥岩抗压强度为20.447.1MPa，平均31.2MPa，属软弱岩石中等坚硬岩石，抗拉强度为0.311.08MPa，平均0.58MPa，抗剪强度为1.772.87MPa，平均2.49MPa。另据本井田外西北侧的小西煤业钻孔（XX-3、XX-6号孔）化验资料：顶板细粒砂岩视密度26

12、29kg/m，含水率1.11，孔隙率2.63，抗压强度51.8 MPa，属中等坚硬岩石，抗拉强度3.60 MPa，抗切强度3.43 MPa。顶板砂质泥岩视密度2673kg/m，含水率0.97，孔隙率1.69，抗压强度30.8MPa，属软弱岩石，抗拉强度1.10 MPa，抗切强度2.01MPa。底板砂质泥岩视密度2610kg/m，含水率0.61，孔隙率1.21，抗压强度30.3MPa，属软弱岩石，抗拉强度1.60MPa，抗切强度2.35MPa。底板泥岩视密度2616kg/m，含水率1.10，孔隙率2.06，抗压强度18.9MPa，属软弱岩石，抗拉强度1.17MPa，抗切强度6.92MPa。据山西

13、阳城羊泉煤业有限公司资源整合矿井地质报告，顶底板岩层详见钻孔柱状图。 目 录3岩层厚度最小-最大 平均柱 状 图1:500标志层及煤层编号岩 性 描 述14.16-15.00 14.303.00-4.50 4.1010.27-12.13 11.583.30-6.39 3.887.40-9.50 8.800.50-1.52 0.830.37-2.85 2.68K8深灰、灰黑色粉砂质泥岩、泥岩，含植物化石深灰色中细粒砂岩含煤屑侧向变成细砂岩，粉砂岩或粉砂质泥岩2灰黑色砂质泥岩，底部见炭质泥岩，中上部有时含2号薄煤层3煤，黑色，以亮煤为主，镜煤次之，夹0-2层矸石，全区稳定可采深灰色、灰黑色泥质粉砂

14、岩，夹细砂岩，顶底部见炭质泥岩，侧向变为细砂岩K7深灰色细砂岩，侧向变成泥质粉砂岩,顶部见薄层炭质泥岩灰黑色砂质泥岩、泥岩目 录42 2 围岩稳定性分类与锚固参数研究围岩稳定性分类与锚固参数研究2.12.1概述概述锚杆支护设计的基本方法可以归纳为以下几大类：工程类比法；理论计算法；以地质力学为基础的数值试验法。工程类比法在我国巷道锚杆支护设计中应用比较广泛，主要有：以回采巷道围岩稳定性分类为基础的锚杆支护设计方法和以巷道围岩松动圈为基础的支护设计法等。理论计算的方法很多，主要有悬吊理论、组合梁理论、冒落拱理论等。在众多理论中，前苏联库兹巴斯矿区的基于冒落拱理论的设计方法最具有代表性，这种方法是

15、根据特定煤层地质条件，应用冒落拱理论分析围岩的松动状态，认为锚杆支护的作用是防止松动破坏区的围岩垮落，设计所用主要参数的获取靠经验并结合一定的观测手段来实现，设计的主要任务是确定锚杆支护的间排距。英国、澳大利亚等建立了以地质力学条件和数值计算为基础的煤巷锚杆支护系统设计方法，其核心是首先根据地应力测试结果，以岩体力学评估为基础，结合数值模拟分析进行锚杆支护初始设计，然后再根据现场监测结果对原设计进行修正和完善。2.22.2 以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比法以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比法工程类比法是煤矿巷道锚杆支护设计中应用最为广泛的方法之一，它是根据已经成功的类似工程经验，通过类

16、比，直接提出锚杆支目 录5护参数，这与设计者的实践经验关系很大。然而，要求每一个设计人员都具有丰富的实践经验是不切实际的，为了将特定围岩条件下的设计与已有的相应条件下的工程实践经验联系起来进行工程类比，做出比较合理的设计方案，进行围岩稳定性分类是必要的。1988年原煤炭工业部颁发了试用我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案一来，经过多年的应用，已进一步完善，发展成为包括缓倾斜、倾斜、急倾斜和各种煤层厚度的回采巷道，煤层上下山，其他煤巷以及岩石巷道等全部在内的采准巷道围岩稳定性分类方案。根据这一分类方案，巷道围岩的稳定性可划分为非常稳定（类）、稳定（类）、中等稳定（类）、不稳定（类）和极

17、不稳定（类）5个类别。2.2.1 分类方法模糊聚类分析自问世以来，发展十分迅速，它将模糊数学的理论、方法引入到聚类分析中，从而形成了模糊聚类分析，并且成功地应用到选矿、气象、地震、林业、农业、环境科学等多方面。巷道围岩稳定性是一个复杂的问题，它受到多种因素的影响，例如围岩性质、围岩结构、构造和破坏的情况、围岩应力、地下水、巷道位置、巷道断面的形状及大小、巷道支护方式等，对于回采巷道和某些巷道还要受到采动影响(包括固定支承压力、移动支承压力和压力降低等)。对于如此错综复杂的问题，必然要采用多指标分类，多指标分类的突出问题是各指标分类档次的不一致性，对各指标分类档次综目 录6合分析后选用的类别不一

18、定符合客观实际等。对此，人们把聚类分析引入到巷道围岩分类中来。对于巷道围岩稳定性分类，在影响因素取舍的界限、分类指标数值的确定以及样本之间亲疏界限等方面部具有很强的模糊性。因此，对于模糊性强、多因素、多指标的回采巷道围岩稳定性分类，采用模糊聚类分析是适宜的。2.2.2 分类指标的确定回采巷道围岩稳定性分类是直接为生产服务的，因此，选取分类指标应遵循的原则是：分类指标是影响回来巷道围岩稳定性的主要因素，能定量表示；在煤矿现场容易测取，便于现场使用和分类方案的推广。也就是说，所选择的指标应具有科学校和实用性。上节研究表明，回采巷道围岩稳定性受多种因素的影响，它不仅取决于地质因素，同时也取决于生产技

19、术因素。巷道围岩变形是其稳定性的综合反映，是多种因素综合影响的结果。如果以K表示围岩移近率，则选择K作为各分类指标的函数：K=f(顶，煤，底，H，L，N，X)式中：顶直接顶单向抗压强度；煤煤的单向抗压强度；底直接底的单向抗压强度；H巷道埋藏深度；L直接顶初次垮落步距；N直接顶厚度与采高的比值；目 录7X护巷煤柱宽度。上述分类指标在煤矿中较易测取，且是影响巷道围岩稳定性的主要因素，因此是较为科学和实用的。由于采用了围岩移近率，即顶、底板(或两帮)移近量与巷道高度(或宽度)的比值，所以巷道断面积在分类指标中未作为单独的分类指标。这里还需指出，地下水对相当数量的岩石有软化和泥化作用。尤其对软岩，地下

20、水容易使其崩解或膨胀。对有些“硬岩”地下水对其也有软化作用。地下水是影响巷道围岩稳定性的一个因素，在某些情况下，其影响程度可能很大。由于地下水对巷道影响的复杂性，现在还未能定量地取得有关的数据，在本分类中这个因素未作为指标列入。2.2.3 分类指标的取值方法(1)三个围岩强度指标围岩强度是指围岩的单向抗压强度，单位为MPa。顶板强度取二倍巷道高度范围内的各岩层强度的加权平均值，底板强度取一倍巷道高度范围内各岩层强度的加权平均值。分层开采时的底板强度，实际上就是煤层强度。(2)埋藏深度巷道埋藏深度是指巷道所在位置距地表的深度，单位为m。(3)直接顶初次垮落步距。目 录8直接顶初次垮落步距的单位为

21、m。测取初次垮落步距的要求是冒高大于1.01.5m，冒落长度大于工作面全长的12，从开切眼的煤拄侧到工作面切顶排柱之间的距离。如果工作面长度不足80m时，可取等效步距，即Lab(a+b)，式中a，b分别为实际工作面长度和直接顶初次垮落步距。(4)直接顶厚度与采高比值可以从地质柱状图中直接量取直接顶厚度，但应注意根据具体条件分析直接顶的范围。直接顶是直接位于煤层(或仍顶)之上，强度小于6080MPa，一般随回柱随冒落的岩层。当N4时，取N=4。(5)护巷煤柱宽度护巷煤柱宽度是指区段平巷一侧的实际煤拄宽度单位为m。当巷道两侧为实体煤时，取100m；当无煤拄护巷时，取0。2.2.4 分类的步骤在回采

22、巷道稳定性分类中，应用模糊聚类分析方法，大体上分五个步骤。(1)分类指标原始数据的预处理。为了简化巷道围岩稳定性与其影响因素的关系，并尽可能将这种关系转换成线性关系，在进行分类或预测巷道类别时不直接应用分类指标的原始数据，而对其进行预处理。(2)数据标准化。目 录9数据标准化的目的主要是消除分类指标量纲及绝对值大小之间差别的影响。由于所研究的各个变量的量纲和量级可能不同，直接用分类指标的原始数据进行计算就会突出那些绝对值大的变量而压低了那些绝对值小的变量的作用；此外，为满足模糊聚类运算，需要将指标致值压缩到0，1闭区间。因此，在进行模糊聚类分析前要解决数据标准化问题。(3)分类指标加权处理。标

23、准化后的数据并没有改变各指标对分类结果贡献相等的地位。事实上，我们选择的各个分类指标对巷道围岩稳定性的影响程度是不同的，有主、次之分。如果把这些影响程度不同的指标平等对待，无疑要影响分类结果的准确性。因此，在进行模糊聚类分析时，为区分开这些指标对围岩稳定性的不同影响程度，需要对每一个指标进行加权处理。加权的具体实施方案就是在各指标经标准化处理后的数据上乘以相应的权值。确定权值的途径很多，我们采用了多元回归分析法确定本分类中七个指标的权值，并用层次分析法作了检验。(4)标定。标定就是计算出衡量被分类对象间相似程度的统计量，从而确定讨论域上的模糊关系矩阵，进而确定具有自反性和对称性的巷道加权模糊相

24、似矩阵。(5)聚类。所谓聚类，就是在已建立的模糊相似矩阵的基础上，以不同的阀值进行截取，从而得到不同的分类。目 录10模糊聚类实施的作法很多，我们采用了基于模糊等价关系的聚类法。具体作法是，将加权模糊相似矩阵进行改造，使之具有传送性，转化为加权模糊等价关系矩阵，给出不同的阀值进行聚类。阀值的取值视分类需要，由大到小或由小到大进行取值试验，并经抽样检验，最终达到合理分类的要求。各指标聚类中心见下表。表2-1 巷道围岩分类指标聚类中心巷道类别顶煤底NH（m）WD（m）0.1026(95MPa)0.201(25MPa)0.1291(60MPa)0.03260024.30.1414(50MPa)0.2

25、357(18MPa)0.169(35MPa)2.353000.10514.90.1826(30MPa)0.2887(12MPa)0.2887(12MPa)3.103800.36510.30.1491(45MPa)0.251(16MPa)0.1826(30MPa)2.653400.57611.90.201(25MPa)0.3015(11MPa)0.3015(11MPa)3.194100.7659.7我国煤炭系统的专家、学者和工程技术人员在煤巷锚杆支护研究、设计与施工方面做了大量的工作，积累了丰富的经验，原煤炭工业部锚杆支护专家组将他们的经验集中起来，在采准巷道围岩稳定性分类的基础上，制定了煤巷锚

26、杆支护技术规范。该规范的要点为：1）顶板必须采用金属杆体锚杆。全长锚固或加长锚固锚杆应选用螺纹钢体杆。采用端部锚固锚杆时，设计锚固力不应低于64KN，采用全长锚固锚杆时，杆体破断力不应小于130KN。目 录112）一般情况下，巷帮应支护。巷帮锚杆的设计锚固力不应低于40KN。根据巷道断面、煤层厚度与强度、节理裂隙发育程度、埋藏深度、护巷煤柱宽度、锚杆是否经受截割等因素确定巷帮锚杆的形式与参数。3）锚杆孔径与锚杆杆体锚固段直径之差宜保持在610mm范围之内。4）顶板靠巷道两帮的锚杆，一般应向两帮倾斜1530（与铅垂线夹角）。5）推荐的金属杆体锚杆支护参数系列见表2-2所示。6）推荐的巷道锚杆基本

27、支护形式与主要参数见表2-3所示。表表2-22-2 金属杆体锚杆系列参数金属杆体锚杆系列参数项目系列锚杆长度/m1.4，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.6锚杆杆体直径/mm16，18，20，22，24锚杆孔径/mm26，28，31，33锚杆排距/m0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4锚杆间距/m0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.4注：帮锚杆杆体直径可选用14mm，锚杆孔径优先选用28mm。表表2-32-3 巷道顶板锚杆基本支护形式与主要参数选择巷道顶板锚杆基本支护形式与主要参数选择巷道巷道围岩稳定基本支护形式主要支护参数目 录12

28、类别状况整体砂岩、石灰岩：不支护不支护非常稳定其它岩层：单体锚杆顶板较完整：单体锚杆端锚：杆体直径：16mm杆体长度：1.61.8m间排距：0.81.2m设计锚固力：6480KN稳定顶板较破碎：锚杆+网顶板较完整：锚杆+钢筋梁，或桁架端锚：杆体直径：1618mm杆体长度：1.62.0m间排距：0.81.0m设计锚固力：6480KN中等稳定顶板较破碎：锚杆+W钢带（或钢筋梁）+网，或增加锚索。桁架+网，或增加锚索端锚：杆体直径：1618mm杆体长度：1.62.2m间排距：0.61.0m设计锚固力：6480KN全长锚固：目 录13杆体直径：1822mm杆体长度：1.82.4m间排距：0.61.0m

29、不稳定锚杆+W钢带+网，或增加锚索桁架+网，或增加锚索全长锚固：杆体直径：1822mm杆体长度：1.82.4m间排距：0.61.0m极不稳定1、顶板较完整：锚杆+金属可缩支架，或增加锚索2、顶板较破碎：锚杆+网+金属可缩支架，或增加锚索3、底鼓严重锚杆+环型可缩支架全长锚固：杆体直径：1824mm杆体长度：2.02.6m间排距：0.61.0m注：1、巷帮锚杆支护形式与主要参数视地应力大小、巷帮煤（岩）强度、节理状况、护巷煤柱尺寸、巷道断面与是否切割等，参照顶锚杆确定；2、对于复合顶板，破碎围岩，易风化、潮解、遇水膨胀围岩，可考虑在基本支护形式基础上增加锚索加固或注浆加固、封闭围岩等措施；3、锚

30、杆各构件强度应与相应锚固力匹配；目 录144、“顶板较完整”指节理、层理分级为、级，“顶板较破碎”指、级，见表2-4。表2-4 节理、层理发育程度分级节理、层理分级节理、层理发育程度极不发育不发育中等发育发育很发育节理间距D1/m3130.410.10.42120.310.10.3Mt（t为两帮锚固体厚度，M为两帮锚固体高度）。51目 录234 支护方案设计4.14.1 开切眼的开切眼的锚锚固参数固参数设计设计4.1.14.1.1开切眼两帮开切眼两帮锚锚固参数确定固参数确定开切眼掘进断面29.4m2，掘进高度4.2m，宽度7m。根据羊泉煤矿地质报告资料：顶板岩层平均容重取26KN/m3，顶板岩

31、体的普氏系数取2.47；两帮岩体内摩擦角取27，单根帮锚杆最小锚固力取50KN，树脂药卷粘结强度取1.5MPa。则两帮锚固参数确定如下：两帮所需要的锚固强度为：KPaqP5 .5827sin127sin18 .155sin1sin1其中：q为两帮可承载锚固体所受载荷集度：KPafbhlbbq8 .15526)47. 223 .115 . 0(1273 .11)2(23目 录24b为巷道等效跨度：mtgb.31122745.2427）（两帮可承载锚固体厚度：，取1m。mhl84. 0.24515103锚杆布置密度：17. 1505 .580PPn帮锚杆布置间、排距：mna925. 017. 11

32、1 根据开切眼断面参数，取帮锚杆排距为0.7m，间距为0.9m，每排5根锚杆，上、下帮锚杆距离顶底板0.3m，并且分别向顶、底板倾斜约20。锚杆长度为：4321lllll其中：黏锚力积聚段长度：mCPl379. 01500028. 014. 350001锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.450129 . 04522锚杆外露长度为l4，根据锚杆施工工艺，一般取0.1m。锚杆总长度，取为2.0m。mlllll929. 14321锚固长度为：ml379. 01目 录25锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL372. 0379. 0)5 .11914(

33、3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R树脂药卷半径。药R锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为Z2360的树脂药卷。依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为50KN，则开切眼两帮锚固参数可确定为：锚固强度：58.5KPa；锚杆长度：2.0m；锚杆间距：0.9m；锚杆排距：0.7m；锚固长度：0.379m；设计锚固力：50KN；预紧力：20KN。4.1.24.1.2开切眼开切眼顶顶板板锚锚固参数确定固参数确定1）顶板支护载荷集度KPafbHhb77)245tan(q1目 录262）顶板锚杆布置密度848. 1100772

34、 . 12FqKKn式中： 载荷集度q 安全系数K 变形载荷系数K 锚杆设计锚固力F顶锚杆布置间、排距：mna74. 0848. 111 根据开切眼断面参数，取顶锚杆排距为0.7m，间距为0.7m，每排10根锚杆，靠近两帮的锚杆距离巷帮0.35m，并且分别向巷帮倾斜约20。3）锚杆长度的确定顶板锚杆长度为：，mllllll13. 254321取为2.2m。式中， 锚杆外露长度，m，取为0.1m1l黏锚力积聚段长度，m2l可承载锚固结构厚度，m3l锚固段锚固力未重叠区高度，m4l围岩外表面锚固力未重叠区高度，m5l黏锚力积聚段长度：目 录27mCPl38. 01500028. 014. 3100

35、2121002可承载锚固体厚度：，取为1.0mmhl6 . 03515103锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.350127 . 04524围岩外表面锚固力未重叠区高度:mtgal.3012.107 . 0452.1054）锚固长度的确定根据顶板岩层锚固条件，锚固长度最小为：ml67 . 0150028.004.1310005）锚杆锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL236 . 067 . 0)5 .111014(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔

36、半径；R根据计算结果，应该选取型号为K2335和型号为Z2335的树脂药卷各1卷。依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为100KN，则开切眼顶板锚固参数可确定为：目 录28锚固强度：77KPa；锚杆长度：2.2m；锚杆间距：0.7m；锚杆排距：0.7m；锚固长度：0.76m；设计锚固力：100KN；预紧力：30KN。6）锚索参数的确定选用17.8mm高强度锚索，设计锚固力300KN/根，则开切眼顶板每延米锚索数量为：.941FbKqn锚索排距为：mna25 . 0.94111若取锚索排距为1.4m，则每排布置3根锚索，锚索距离巷帮1.2m，锚索间距为2.3m。锚索最小锚固长度：ml.712000

37、28.004.133000根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL3.71.71)5 .115.7814(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K目 录29钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为K2360和2卷型号为Z2360的树脂药卷。锚索最小长度：，取为7m。mHll5.763 . 05 . 20载荷体高度H4.1.34.1.3开切眼开切眼锚锚固方案固方案根据以上分析，结合巷道断面尺寸，确定开切眼锚固支护方案如表4-1和图4-1所示。表4-1 开切眼锚固支护材料规格及参

38、数表锚杆材料型号间距/mm排距/mm设计锚固力/KN最小锚固长度/mm每排根数锚固剂型号及数量顶板锚杆左旋螺纹钢（HRB335）20220070070010076010K2335Z2335各1支两帮锚杆左旋螺纹钢锚杆和金属可回收锚杆(HRB335)1820009007005037925Z23601支顶板钢绞线17.870002300140030017003K23601支 目 录30锚索Z23602支备注靠近两帮的顶板锚杆向两帮倾斜20；靠近顶板和底板的帮锚杆向顶板和底板倾斜20；开切眼开采帮一侧采用金属可回收锚杆，另一侧采用左旋螺纹钢锚杆；锚杆托盘选用150mm150mm8mm高强度托盘；锚索

39、托盘选用300mm300mm15mm高强度托盘；预紧力要求：顶板锚杆30KN，帮锚杆20KN，顶板锚索100KN；钢筋托梁规格：16mm钢筋焊接，宽度80mm，沿顶板布置；锚固条件变差的区域，适当增加锚固长度；巷道交叉口处，适当加打锚杆或者锚索。目 录31图4-1开切眼锚固支护方案目 录324.24.2 胶胶带带运运输顺输顺槽和回槽和回风顺风顺槽槽锚锚固参数固参数设计设计4.2.14.2.1 胶胶带带运运输顺输顺槽和回槽和回风顺风顺槽两帮槽两帮锚锚固参数确定固参数确定巷道掘进断面15.75m2，掘进高度3.5m，宽度4.5m。根据羊泉煤矿地质报告：顶板岩层平均容重取26KN/m3，顶板岩体的普

40、氏系数取2.47；两帮岩体内摩擦角取27，单根帮锚杆最小锚固力取50KN，树脂药卷粘结强度取1.5MPa。则两帮锚固参数确定如下：两帮所需要的锚固强度为：KPaqP5 .4627sin127sin175.123sin1sin1其中：q为两帮可承载锚固体所受载荷集度：KPafbhlbbq75.12326)47. 227.085 . 0(8 . 025 . 47.08)2(23b为巷道等效跨度：mtgb7.0827.5325 . 4两帮可承载锚固体厚度：，取0.8m。mhl7 . 0.53515103锚杆布置密度：93. 0505 .460PPn帮锚杆布置间、排距：mna04. 193. 011目

41、 录33 根据巷道断面参数，取帮锚杆排距为0.8m，间距为1.0m，每排4根锚杆，上、下帮锚杆距离顶底板0.25m，并且分别向顶、底板倾斜约20。锚杆长度为：4321lllll其中：黏锚力积聚段长度：mCPl379. 01500028. 014. 350001锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.50120 . 14522锚杆外露长度为l4，根据锚杆施工工艺，一般取0.1m。锚杆总长度，取为1.8m。mlllll779. 14321锚固长度为：ml379. 01锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL372. 0379. 0)5 .11914(3.1

42、1222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R树脂药卷半径。药R锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为Z2360的树脂药卷。目 录34依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为50KN，则两帮锚固参数可确定为：锚固强度：46.5KPa；锚杆长度：1.8m；锚杆间距：1.0m；锚杆排距：0.8m；锚固长度：0.379m；设计锚固力：50KN；预紧力：20KN/根。4.2.24.2.2 胶胶带带运运输顺输顺槽和回槽和回风顺风顺槽槽顶顶板板锚锚固参数确定固参数确定1）顶板支护载荷集度KPafbHhb3 .59)245tan(q12）顶板锚杆

43、布置密度42. 11003 .592 . 12FqKKn式中： 载荷集度q 安全系数K 变形载荷系数K 锚杆设计锚固力F顶锚杆布置间、排距：mna839. 042. 111目 录35根据巷道断面参数，取顶锚杆排距为0.8m，间距为0.8m，每排6根锚杆，靠近两帮的锚杆距离巷帮0.25m，并且分别向巷帮倾斜约20。3）锚杆长度的确定顶板锚杆长度为：，mllllll03. 254321取为2.2m。式中， 锚杆外露长度，m，取为0.1m1l黏锚力积聚段长度，m2l可承载锚固结构厚度，m3l锚固段锚固力未重叠区高度，m4l围岩外表面锚固力未重叠区高度，m5l黏锚力积聚段长度：mCPl38. 0150

44、0028. 014. 31002121002可承载锚固体厚度：，取为0.8mmhl7 . 05 . 3515103锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.40128 . 04524围岩外表面锚固力未重叠区高度:mtgal.35012.108 . 0452.1054）锚固长度的确定根据顶板岩层锚固条件，锚固长度最小为：目 录36ml67 . 0150028.004.1310005）锚杆锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL236 . 067 . 0)5 .111014(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。

45、锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取型号为K2335和型号为Z2335的树脂药卷各1卷。依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为100KN，则顶板锚固参数可确定为：锚固强度：59.3KPa；锚杆长度：2.2m；锚杆间距：0.8m；锚杆排距：0.8m；锚固长度：0.76m；设计锚固力：100KN；预紧力：30KN。6）锚索参数的确定目 录37选用17.8mm高强度锚索，设计锚固力300KN/根，则顶板每延米锚索数量为：25. 1FbKqn锚索排距为：mna8 . 025. 111取锚索排距为1.6m，则每排布置2根锚索。锚索最小锚固长度：ml7 . 1200

46、028.004.133000根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL3.71.71)5 .115.7814(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为K2360和2卷型号为Z2360的树脂药卷。锚索最小长度：，取为7m。mHll5.663 . 05 . 20载荷体高度H4.2.34.2.3 胶胶带带运运输顺输顺槽和回槽和回风顺风顺槽槽锚锚固方案固方案目 录38根据以上分析，结合巷道断面尺寸，确定巷道锚固支护方案如表4-2和图4-2所示。表

47、4-2 胶带运输顺槽和回风顺槽锚固支护材料规格及参数表锚杆材料型号间距/mm排距/mm设计锚固力/KN最小锚固长度/mm每排根数锚固剂型号及数量顶板锚杆左旋螺纹钢（HRB335）2022008008001007606K2335Z2335各1支两帮锚杆左旋螺纹钢（HRB335）18180010008005037924Z23601支顶板锚索钢绞线17.870002100160030017002K23601支Z23602支备注靠近两帮的顶板锚杆向两帮倾斜20；靠近顶板和底板的帮锚杆向顶板和底板倾斜20；锚杆托盘选用150mm150mm8mm高强度托盘；锚索托盘选用300mm300mm15mm高强度托

48、盘；预紧力要求：顶板锚杆30KN，帮锚杆20KN，顶板锚索100KN；钢筋托梁规格：16mm钢筋焊接，宽度80mm，沿顶板布置；锚固条件变差的区域，适当增加锚固长度；巷道交叉口处，适当加打锚杆或者锚索。目 录39图4-2胶带运输顺槽和回风顺槽锚固支护方案目 录404.34.3 轨轨道道顺顺槽和槽和进风顺进风顺槽槽锚锚固参数固参数设计设计4.4.14.4.1 轨轨道道顺顺槽和槽和进风顺进风顺槽两帮槽两帮锚锚固参数确定固参数确定巷道掘进宽度4.2m，高度3.5m，掘进断面14.7m2。根据羊泉煤矿地质报告：顶板岩层平均容重取26KN/m3，顶板岩体的普氏系数取2.47；两帮岩体内摩擦角取27，单根

49、帮锚杆最小锚固力取50KN，树脂药卷粘结强度取1.5MPa。则两帮锚固参数确定如下：两帮所需要的锚固强度为：KPaqP2 .4527sin127sin13 .120sin1sin1其中：q为两帮可承载锚固体所受载荷集度：KPafbhlbbq3 .12026)47. 2277. 75 . 0(8 . 022 . 477. 7)2(23b为巷道等效跨度：mtgb77. 727.5322 . 4两帮可承载锚固体厚度：，取0.8m。mhl7 . 0.53515103锚杆布置密度：904. 0502 .450PPn帮锚杆布置间、排距：mna05. 1904. 011目 录41 根据巷道断面参数，取帮锚杆

50、排距为0.8m，间距为1.0m，每排4根锚杆，上、下帮锚杆距离顶底板0.25m，并且分别向顶、底板倾斜约20。锚杆长度为：4321lllll其中：黏锚力积聚段长度：mCPl379. 01500028. 014. 350001锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.50120 . 14522锚杆外露长度为l4，根据锚杆施工工艺，一般取0.1m。锚杆总长度，取为1.8m。mlllll779. 14321锚固长度为：ml379. 01锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL372. 0379. 0)5 .11914(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷

51、总长度；锚杆半径；药L锚R树脂药卷半径。药R锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为Z2360的树脂药卷。目 录42依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为50KN，则两帮锚固参数可确定为：锚固强度：45.2KPa；锚杆长度：1.8m；锚杆间距：1.0m；锚杆排距：0.8m；锚固长度：0.379m；设计锚固力：50KN；预紧力：20KN/根。4.3.24.3.2 轨轨道道顺顺槽和槽和进风顺进风顺槽槽顶顶板板锚锚固参数确定固参数确定1）顶板支护载荷集度KPafbHhb.757)245tan(q12）顶板锚杆布置密度38. 1100.7572 . 12F

52、qKKn式中： 载荷集度q 安全系数K 变形载荷系数K 锚杆设计锚固力F顶锚杆布置间、排距：mna5.8038. 111目 录43根据巷道断面参数，取顶锚杆排距为0.8m，间距为0.8m，每排6根锚杆，靠近两帮的锚杆距离巷帮0.1m，并且分别向巷帮倾斜约20。3）锚杆长度的确定顶板锚杆长度为：，mllllll03. 254321取为2.2m。式中， 锚杆外露长度，m，取为0.1m1l黏锚力积聚段长度，m2l可承载锚固结构厚度，m3l锚固段锚固力未重叠区高度，m4l围岩外表面锚固力未重叠区高度，m5l黏锚力积聚段长度：mCPl38. 01500028. 014. 31002121002可承载锚固

53、体厚度：，取为0.8mmhl7 . 05 . 3515103锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.40128 . 04524围岩外表面锚固力未重叠区高度:mtgal.35012.108 . 0452.1054）锚固长度的确定根据顶板岩层锚固条件，锚固长度最小为：目 录44ml67 . 0150028.004.1310005）锚杆锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL236 . 067 . 0)5 .111014(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；

54、R根据计算结果，应该选取型号为K2335和型号为Z2335的树脂药卷各1卷。依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为100KN，则顶板锚固参数可确定为：锚固强度：57.7KPa；锚杆长度：2.2m；锚杆间距：0.8m；锚杆排距：0.8m；锚固长度：0.76m；设计锚固力：100KN；预紧力：30KN。6）锚索参数的确定目 录45选用17.8mm高强度锚索，设计锚固力300KN/根，则顶板每延米锚索数量为：13. 1FbKqn锚索排距为：mna88. 013. 111取锚索排距为1.6m，则每排布置2根锚索。锚索最小锚固长度：ml7 . 1200028.004.133000根据设计锚固长度按下式计算

55、帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL3.71.71)5 .115.7814(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R药R树脂药卷半径。锚固剂损耗系数，取；K15. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为K2360和2卷型号为Z2360的树脂药卷。锚索最小长度：，取为7m。mHll5.663 . 05 . 20载荷体高度H4.3.34.3.3 轨轨道道顺顺槽和槽和进风顺进风顺槽槽锚锚固方案固方案目 录46根据以上分析，结合巷道断面尺寸，确定轨道顺槽和进风顺槽锚固支护方案如表4-3和图4-3所示。表4-3 轨道顺槽和进风顺槽锚固支护材料规格及参数

56、表锚杆材料型号间距/mm排距/mm设计锚固力/KN最小锚固长度/mm每排根数锚固剂型号及数量顶板锚杆左旋螺纹钢（HRB335）2022008008001007606K2335Z2335各1支两帮锚杆左旋螺纹钢（HRB335）18180010008005037924Z23601支顶板锚索钢绞线17.870002000160030017002K23601支Z23602支备注靠近两帮的顶板锚杆向两帮倾斜20；靠近顶板和底板的帮锚杆向顶板和底板倾斜20；锚杆托盘选用150mm150mm8mm高强度托盘；锚索托盘选用300mm300mm15mm高强度托盘；预紧力要求：顶板锚杆30KN，帮锚杆20KN，顶

57、板锚索100KN；钢筋托梁规格：16mm钢筋焊接，宽度80mm，沿顶板布置；锚固条件变差的区域，适当增加锚固长度；巷道交叉口处，适当加打锚杆或者锚索。目 录47图4-3轨道顺槽和进风顺槽锚固支护方案目 录484.44.4 一、二号胶一、二号胶带带大巷大巷锚锚固参数固参数设计设计4.3.14.3.1 一、二号胶一、二号胶带带大巷两帮大巷两帮锚锚固参数确定固参数确定巷道掘进宽度4.2m，高度3.4m，掘进断面14.28m2。根据羊泉煤矿地质报告：顶板岩层平均容重取26KN/m3，顶板岩体的普氏系数取2.47；两帮岩体内摩擦角取27，单根帮锚杆最小锚固力取50KN，树脂药卷粘结强度取1.5MPa。则

58、两帮锚固参数确定如下：两帮所需要的锚固强度为：KPaqP.64427sin127sin19 .118sin1sin1其中：q为两帮可承载锚固体所受载荷集度：KPafbhlbbq9 .11826)47. 2274. 75 . 0(8 . 022 . 474. 7)2(23b为巷道等效跨度：mtgb74. 727.4322 . 4两帮可承载锚固体厚度：，取0.8m。mhl68. 0.43515103锚杆布置密度：892. 050.6440PPn帮锚杆布置间、排距：mna06. 1892. 011目 录49 根据巷道断面参数，取帮锚杆排距为0.8m，间距为1.0m，每排4根锚杆，上、下帮锚杆距离顶底

59、板0.2m，并且分别向顶、底板倾斜约20。锚杆长度为：4321lllll其中：黏锚力积聚段长度：mCPl379. 01500028. 014. 350001锚固端锚杆影响区未重叠区厚度为：mtgal.50120 . 14522锚杆外露长度为l4，根据锚杆施工工艺，一般取0.1m。锚杆总长度，取为1.8m。mlllll779. 14321锚固长度为：ml379. 01锚固剂的选取根据设计锚固长度按下式计算帮锚杆锚固需要的药卷长度：mLRRRKL372. 0379. 0)5 .11914(3.11222222锚药锚药式中：树脂药卷总长度；锚杆半径；药L锚R树脂药卷半径。药R锚固剂损耗系数，取；K1

60、5. 11 . 1K钻孔半径；R根据计算结果，应该选取1卷型号为Z2360的树脂药卷。目 录50依上述分析，若选用的锚杆设计锚固力为50KN，则两帮锚固参数可确定为：锚固强度：44.6KPa；锚杆长度：1.8m；锚杆间距：1.0m；锚杆排距：0.8m；锚固长度：0.379m；设计锚固力：50KN；预紧力：20KN/根。4.3.24.3.2 一、二号胶一、二号胶带带大巷大巷顶顶板板锚锚固参数确定固参数确定1）顶板支护载荷集度KPafbHhb57)245tan(q12）顶板锚杆布置密度37. 1100572 . 12FqKKn式中： 载荷集度q 安全系数K 变形载荷系数K 锚杆设计锚固力F顶锚杆布