1、西三 72 煤锚梁网索支护设计（讨论稿）1新光集团淮北刘东煤矿西三 72 煤巷掘进锚网梁索支护设计（以 3702 运巷为例）一、确定巷道支护形式：根据所要施工巷道处的地质情况、煤层赋存情况、顶板岩性等确定为使用锚网梁索联合支护。二、 支护参数设计（一） 、采用类比法合理选择支护参数：根据在淮南张集矿的考察和对夹河煤矿的调研，结合我矿锚杆支护的经验，巷道顶板结构比较完整，岩性为砂岩、砂页岩及灰质页岩等软岩时，顶板锚杆一般选用 20mm、L=2000mm 的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆，锚杆间排距 700mm800mm 之间；锚索选用 15.24mm、L 为 6300mm，锚索间距一般按 13 排锚杆
2、排距布置一三根锚索在巷道中心线上的方法进行加强支护。巷道两帮一般选用 16mm18mm、L=1600mm1800mm 的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆。相关锚杆的参数如下：经过破坏性拉拔试验证明：直径为 16mm18mm的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆锚固力不小于 60KN/根；直径为 20mm22mm的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆锚固力不小于 80KN/根；15.24mm 的锚索锚固力不小于 120KN/根。因此我们认为西三 72 巷道支护应首选锚网梁索联合支护方式。（二） 、采用计算法核定支护参数：1.顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到主动有效的支护效果和条件，应满足：LL1+L2+L3式中
3、：西三 72 煤锚梁网索支护设计（讨论稿）2L锚杆总长，单位 m；L1锚杆外露长度（钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.02 至0.05m，顶锚杆取 0.07m，帮锚杆取 0.15m） ，单位 m；L2有效长度（顶锚杆取免压拱高 b，帮锚杆取煤帮破碎深度 c） ，m；L3锚入岩层内深度（顶锚杆取 0.8m，帮锚杆取 0.6m） ，m。普式免压拱高：b=B/2+Htan（45w 帮 /2） /f 顶式中B、H分别表示巷道掘进跨度和高度， （下面我们以 3702 运巷B=4.5m，H=2.5m 为例进行计算）f 顶 顶板岩石普式系数，f 顶取 3；w 帮 两帮围岩的内摩擦角，w 帮取 65（查表得）
4、 。b=3700/2+2050tan（4563.43/2） /3=778mmc=2050tan（4563.43/2）=484mm依照上述公式计算得出：顶板锚杆长度 L 顶 1805mm；两帮锚杆长度L 帮 1304mm。因此我们所选锚杆的长度 L 顶 =2000mm；L 帮 =1600mm。（三） 、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的间排距：每根锚杆悬吊岩体重量 G=rL2a2，锚杆锚固力 Q 应能承担 G 的重量。为安全起见，再考虑安全系数 K=2。KGQa（Q/KrL2）1/2西三 72 煤锚梁网索支护设计（讨论稿）3锚固力：以 18mm 的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆锚固力不小于 60KN/根进
5、行计算；所选顶锚杆的锚固力要求 Q60KN，经计算得 a1.28m。因此我们设计的巷道锚杆间排距取 18mm。（四） 、悬吊理论校核锚索的间距：为防止巷道顶板岩层发生大面积的整体跨落，用15.24mm、L=6300mm 的钢绞线（钢绞线长度应考虑以下因素，鉴于该区域的顶板岩性厚度变化较大，钢绞线的长度在施工中必须依据岩性进行调整，当 71 煤不可采时，以钢绞线进入 71 煤顶部的细粒砂岩 1 米为宜，当71 煤可采时，以钢绞线进入 71 煤顶部的砂质泥岩 1 米为宜，这里本人建议西三采区的 7 煤巷道布置采用内错式，回采巷道均均布置在 72 煤中，72 煤的巷道类似于集中巷道，71 煤采用探巷
6、的办法开采，只有 71 煤有把握在区段内可以全采的情况下采用目前分层布置得方法） 。将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，在忽落岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，用下式计算锚索间距。L=nF2/BHr（2F 1sina） /L 1式中 L锚索排距，m；B巷道最大冒落宽度， （我们以 B=3.7m 进行计算） ；H巷道冒落高度，按最大严重冒落高度取 2.0m；r岩体容重，26.7KN/M3；西三 72 煤锚梁网索支护设计（讨论稿）4L1锚杆排距，取 0.80m；
7、F1锚杆锚固力 70KN；F2锚索极限承载力，取 230KN；a角锚杆与巷道顶板的夹角，75；n锚索排数，取 2。通过上述计算，设计宽度为 4.5m 的巷道的锚索间距 L 应小于等于1.5m，这里建议取 1.5 米。综上所述，西三 72 采用锚梁网索支护的参数如下：顶锚杆，18mm、L=2000mm 的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆，间、排距 800800，帮锚杆 16mm、L=1600mm 的左旋无纵筋罗纹钢金属锚杆，间、排距800800，锚索用 15.24mm、L=6300mm、1860 级低松弛钢绞线，双排布置，间距 1.5 米，在巷道中线的两侧各 1.0 米处布置。三、其它支护材料参数：、K
8、2335、Z2335 树脂药卷；、木托板规格 40020050mm3；、铁托板规格为 12012010mm3；、钢筋托梁使用 12mm 的钢筋焊制而成，宽度为 70mm，长度与巷道宽度相一致；、金属网规格为 5m1.0m，使用 10#铁丝编织的菱形金属网；、塑料网规格 1300mm5.0mm；、减摩垫圈及等强螺母；、锚索托板使用 20#槽钢，长度为 400mm，中间加焊15015010mm3 钢板，中部孔径为 16.5mm，另配合使用专用锚具；西三 72 煤锚梁网索支护设计（讨论稿）4说明：1、可以在巷道压力显现比较明显的地段用加打木点柱的方法加强巷道的支护。2、锚杆的二次紧固作为锚杆支护的一个重要环节，在目前还没有引起我们应由的重视。
