下面是小编为大家整理的2023年煤矿锚杆支护技术参数(范文推荐),供大家参考。
煤矿锚杆支护技术参数
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)锚杆长度的确定
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的确定 L1= 垫板厚度+螺母厚度+(~)m,一般L1=0.05m (2)锚杆有效长度L2的确定 巷道顶锚杆有效长度L2的确定: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的确定 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)锚杆间排距的确定 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)锚杆直径的确定 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:
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
)]=100KN
/
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、锚索支护参数的确定
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)锚索长度的确定 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X1——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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