荊隨旺+段東東

摘要：本文針對(duì)河南能源集團(tuán)焦煤公司古漢山礦1701回風(fēng)巷巷道圍巖條件差，直接頂屬?gòu)?fù)合類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)基礎(chǔ)參數(shù)搜集、理論計(jì)算，給出工作面順槽錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，包括具體支護(hù)形式和參數(shù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：錨桿支護(hù) ?支護(hù)形式 ?參數(shù)設(shè)計(jì)

0 引言

錨桿支護(hù)具有“主動(dòng)”支護(hù)、支護(hù)成本低、控制圍巖效果好等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今世界巷道支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐證明，錨桿支護(hù)成功的關(guān)鍵是支護(hù)型式的合理選擇和支護(hù)參數(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力，進(jìn)行耦合支護(hù)[1-2]。

焦作礦區(qū)古漢山礦回采巷道圍巖條件差，屬于軟巖，頂板破碎，難以支護(hù)，同時(shí)直接頂屬于復(fù)合類結(jié)構(gòu)特征，為了保證巷道頂板從掘進(jìn)到回采結(jié)束，不發(fā)生大的離層破壞，本文通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)收集與整理，理論計(jì)算，對(duì)回采巷道進(jìn)行了巷道支護(hù)的初步設(shè)計(jì)，以確保巷道在服務(wù)期間不發(fā)生頂板冒落現(xiàn)象。

1 工作面概況

1701回風(fēng)巷地面標(biāo)高+96～+98m，工作面標(biāo)高-337.7～-295m。該工作面位于17采區(qū)軌道上山東翼中部，北為21未采區(qū)，南為21031設(shè)計(jì)工作面;西為21回風(fēng)下山，東為赤莊斷層保護(hù)煤柱。走向長(zhǎng)652m，煤層厚度約為3.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層傾角約為14°。工作面直接頂為厚度為30m的砂質(zhì)泥巖，老頂為9.3m的細(xì)砂巖，底板為8.16m砂質(zhì)泥巖。具體巖性如圖1所示。

2 支護(hù)設(shè)計(jì)

結(jié)合古漢山礦煤巷頂層已掘進(jìn)巷道的支護(hù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用理論計(jì)算法和工程類比法進(jìn)行錨網(wǎng)+錨索支護(hù)設(shè)計(jì)。

2.1 理論計(jì)算

2.1.1 按懸吊理論計(jì)算錨桿參數(shù)：

①錨桿長(zhǎng)度計(jì)算

L=KH+L1+L2（2-1）

式中：L——錨桿長(zhǎng)度，mm;

H——冒落拱高度，mm;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

L1——錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，若為泥巖一般按經(jīng)驗(yàn)取600mm;

L2——錨桿在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取40mm。

其中：H=B÷2f=3800÷（2×3）=634mm

式中：B——巷道開(kāi)掘?qū)挾?，?800mm;

f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)，取3;

則：L=2×634+600+40=1908mm。

②錨桿直徑計(jì)算：

錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定，即d=35.52■（2-2）

式中，d為錨桿桿體直徑，mm;Q為錨固力，由拉拔實(shí)驗(yàn)確定，kN;取64kN;σt為桿體材料抗拉強(qiáng)度，MPa，取340MPa; 則d=15.4mm。

③錨桿間距、排距計(jì)算：則

a2=Q÷（K×H×γ）

式中：a——錨桿間排距，mm;

Q——錨桿設(shè)計(jì)錨固力，64kN/根;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

H——冒落拱高度，取634mm;

γ——被懸吊巖石的重力密度，取20kN/m3;

a=1.58m。

2.1.2 錨桿錨固長(zhǎng)度：根據(jù)錨固力應(yīng)大于錨桿桿體極限載荷的原則，由錨桿桿體極限載荷和樹(shù)脂卷與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度L0：

L0=Pm/2πRL （2-3）

=235×103/2×3.14×14×2.0×106×10-3

=1.34m

式中：Pm——設(shè)計(jì)錨固力，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿體極限載荷235kN;

R——錨孔半徑，2R=28mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2-R22）/ R12]·L0（2-4）

=[（142-102）/11.52]×1.34

=0.97m

式中：L—需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨桿半徑，R2=10mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=1.34m。

2.1.3 錨索長(zhǎng)度的確定：

L=La+Lb+Lc+Ld

式中：

L——錨索總長(zhǎng)度，m;

La——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長(zhǎng)度，m;

Lb——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，取4.1m;

Lc——上托盤(pán)及錨具的厚度，取0.1m;

Ld——需要外露的張拉長(zhǎng)度，取0.20m。

按GBJ86-1985要求，錨索錨固長(zhǎng)度La按下式確定：

La≥（K·d1·fa）/4fc （2-5）

式中：

K——安全系數(shù)，取K=2;

d1——錨索鋼絞線直徑，取18.9mm;

fa——鋼絞線抗拉強(qiáng)度，N/mm2（1960Mpa，合1922.76N/mm2）;

fc——錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度，取18N/mm2。

則La≥（2×18.9×1922.76）/（4×18）≈1.009m

取La=1.13m

則L=1.13+4.1+0.1+0.2=5.53m。

2.1.4 錨索錨固長(zhǎng)度

按錨固劑與圍巖（煤）的最小粘結(jié)力和錨索的破斷載荷估算錨固段長(zhǎng)度：

L0=Pm/2πRL（2-6）

=（240×2×103）/（2×3.14×14×2.0×103）

=2.72m

式中：

Pm——設(shè)計(jì)錨固力，圓鋼錨桿體極限載荷240×2kN;

R——錨孔半徑，R=14mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2—R22）/ R12]·L0 （2-7）

=[（142-9.452）/11.52]×2.72

=2.20m

式中：

L——需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨索半徑，R2=9.45mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=2.72m。

2.2 工程類比

1701皮回聯(lián)絡(luò)巷采用錨網(wǎng)索支護(hù)，支護(hù)效果良好，能夠滿足安全及生產(chǎn)需要。根據(jù)1701皮回聯(lián)絡(luò)巷頂?shù)装鍘r性和現(xiàn)掘進(jìn)巷道頂板類似，所以選擇1701皮回聯(lián)絡(luò)巷為該巷支護(hù)設(shè)計(jì)的類比對(duì)象。

3 結(jié)論

①通過(guò)計(jì)算得出采用錨桿直徑Φ=15.4mm，長(zhǎng)度L=1908mm，間排距1580mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度0.97 m/孔，錨索長(zhǎng)6.28m，直徑Φ=18.9mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度2.2m/孔。②工程類比得出使用計(jì)算得出參數(shù)設(shè)計(jì)的支護(hù)材料對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)可有效控制巷道頂板和兩幫的圍巖變形，最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張茂.錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析[J].太原科技，2005，02（6）.

[2]錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2007（08）.

[3]孫長(zhǎng)春.小紀(jì)汗煤礦首采工作面錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤炭與化工，2014（01）.endprint

摘要：本文針對(duì)河南能源集團(tuán)焦煤公司古漢山礦1701回風(fēng)巷巷道圍巖條件差，直接頂屬?gòu)?fù)合類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)基礎(chǔ)參數(shù)搜集、理論計(jì)算，給出工作面順槽錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，包括具體支護(hù)形式和參數(shù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：錨桿支護(hù) ?支護(hù)形式 ?參數(shù)設(shè)計(jì)

0 引言

錨桿支護(hù)具有“主動(dòng)”支護(hù)、支護(hù)成本低、控制圍巖效果好等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今世界巷道支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐證明，錨桿支護(hù)成功的關(guān)鍵是支護(hù)型式的合理選擇和支護(hù)參數(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力，進(jìn)行耦合支護(hù)[1-2]。

焦作礦區(qū)古漢山礦回采巷道圍巖條件差，屬于軟巖，頂板破碎，難以支護(hù)，同時(shí)直接頂屬于復(fù)合類結(jié)構(gòu)特征，為了保證巷道頂板從掘進(jìn)到回采結(jié)束，不發(fā)生大的離層破壞，本文通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)收集與整理，理論計(jì)算，對(duì)回采巷道進(jìn)行了巷道支護(hù)的初步設(shè)計(jì)，以確保巷道在服務(wù)期間不發(fā)生頂板冒落現(xiàn)象。

1 工作面概況

1701回風(fēng)巷地面標(biāo)高+96～+98m，工作面標(biāo)高-337.7～-295m。該工作面位于17采區(qū)軌道上山東翼中部，北為21未采區(qū)，南為21031設(shè)計(jì)工作面;西為21回風(fēng)下山，東為赤莊斷層保護(hù)煤柱。走向長(zhǎng)652m，煤層厚度約為3.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層傾角約為14°。工作面直接頂為厚度為30m的砂質(zhì)泥巖，老頂為9.3m的細(xì)砂巖，底板為8.16m砂質(zhì)泥巖。具體巖性如圖1所示。

2 支護(hù)設(shè)計(jì)

結(jié)合古漢山礦煤巷頂層已掘進(jìn)巷道的支護(hù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用理論計(jì)算法和工程類比法進(jìn)行錨網(wǎng)+錨索支護(hù)設(shè)計(jì)。

2.1 理論計(jì)算

2.1.1 按懸吊理論計(jì)算錨桿參數(shù)：

①錨桿長(zhǎng)度計(jì)算

L=KH+L1+L2（2-1）

式中：L——錨桿長(zhǎng)度，mm;

H——冒落拱高度，mm;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

L1——錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，若為泥巖一般按經(jīng)驗(yàn)取600mm;

L2——錨桿在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取40mm。

其中：H=B÷2f=3800÷（2×3）=634mm

式中：B——巷道開(kāi)掘?qū)挾?，?800mm;

f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)，取3;

則：L=2×634+600+40=1908mm。

②錨桿直徑計(jì)算：

錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定，即d=35.52■（2-2）

式中，d為錨桿桿體直徑，mm;Q為錨固力，由拉拔實(shí)驗(yàn)確定，kN;取64kN;σt為桿體材料抗拉強(qiáng)度，MPa，取340MPa; 則d=15.4mm。

③錨桿間距、排距計(jì)算：則

a2=Q÷（K×H×γ）

式中：a——錨桿間排距，mm;

Q——錨桿設(shè)計(jì)錨固力，64kN/根;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

H——冒落拱高度，取634mm;

γ——被懸吊巖石的重力密度，取20kN/m3;

a=1.58m。

2.1.2 錨桿錨固長(zhǎng)度：根據(jù)錨固力應(yīng)大于錨桿桿體極限載荷的原則，由錨桿桿體極限載荷和樹(shù)脂卷與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度L0：

L0=Pm/2πRL （2-3）

=235×103/2×3.14×14×2.0×106×10-3

=1.34m

式中：Pm——設(shè)計(jì)錨固力，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿體極限載荷235kN;

R——錨孔半徑，2R=28mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2-R22）/ R12]·L0（2-4）

=[（142-102）/11.52]×1.34

=0.97m

式中：L—需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨桿半徑，R2=10mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=1.34m。

2.1.3 錨索長(zhǎng)度的確定：

L=La+Lb+Lc+Ld

式中：

L——錨索總長(zhǎng)度，m;

La——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長(zhǎng)度，m;

Lb——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，取4.1m;

Lc——上托盤(pán)及錨具的厚度，取0.1m;

Ld——需要外露的張拉長(zhǎng)度，取0.20m。

按GBJ86-1985要求，錨索錨固長(zhǎng)度La按下式確定：

La≥（K·d1·fa）/4fc （2-5）

式中：

K——安全系數(shù)，取K=2;

d1——錨索鋼絞線直徑，取18.9mm;

fa——鋼絞線抗拉強(qiáng)度，N/mm2（1960Mpa，合1922.76N/mm2）;

fc——錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度，取18N/mm2。

則La≥（2×18.9×1922.76）/（4×18）≈1.009m

取La=1.13m

則L=1.13+4.1+0.1+0.2=5.53m。

2.1.4 錨索錨固長(zhǎng)度

按錨固劑與圍巖（煤）的最小粘結(jié)力和錨索的破斷載荷估算錨固段長(zhǎng)度：

L0=Pm/2πRL（2-6）

=（240×2×103）/（2×3.14×14×2.0×103）

=2.72m

式中：

Pm——設(shè)計(jì)錨固力，圓鋼錨桿體極限載荷240×2kN;

R——錨孔半徑，R=14mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2—R22）/ R12]·L0 （2-7）

=[（142-9.452）/11.52]×2.72

=2.20m

式中：

L——需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨索半徑，R2=9.45mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=2.72m。

2.2 工程類比

1701皮回聯(lián)絡(luò)巷采用錨網(wǎng)索支護(hù)，支護(hù)效果良好，能夠滿足安全及生產(chǎn)需要。根據(jù)1701皮回聯(lián)絡(luò)巷頂?shù)装鍘r性和現(xiàn)掘進(jìn)巷道頂板類似，所以選擇1701皮回聯(lián)絡(luò)巷為該巷支護(hù)設(shè)計(jì)的類比對(duì)象。

3 結(jié)論

①通過(guò)計(jì)算得出采用錨桿直徑Φ=15.4mm，長(zhǎng)度L=1908mm，間排距1580mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度0.97 m/孔，錨索長(zhǎng)6.28m，直徑Φ=18.9mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度2.2m/孔。②工程類比得出使用計(jì)算得出參數(shù)設(shè)計(jì)的支護(hù)材料對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)可有效控制巷道頂板和兩幫的圍巖變形，最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張茂.錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析[J].太原科技，2005，02（6）.

[2]錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2007（08）.

[3]孫長(zhǎng)春.小紀(jì)汗煤礦首采工作面錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤炭與化工，2014（01）.endprint

摘要：本文針對(duì)河南能源集團(tuán)焦煤公司古漢山礦1701回風(fēng)巷巷道圍巖條件差，直接頂屬?gòu)?fù)合類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)基礎(chǔ)參數(shù)搜集、理論計(jì)算，給出工作面順槽錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，包括具體支護(hù)形式和參數(shù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：錨桿支護(hù) ?支護(hù)形式 ?參數(shù)設(shè)計(jì)

0 引言

錨桿支護(hù)具有“主動(dòng)”支護(hù)、支護(hù)成本低、控制圍巖效果好等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今世界巷道支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)踐證明，錨桿支護(hù)成功的關(guān)鍵是支護(hù)型式的合理選擇和支護(hù)參數(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力，進(jìn)行耦合支護(hù)[1-2]。

焦作礦區(qū)古漢山礦回采巷道圍巖條件差，屬于軟巖，頂板破碎，難以支護(hù)，同時(shí)直接頂屬于復(fù)合類結(jié)構(gòu)特征，為了保證巷道頂板從掘進(jìn)到回采結(jié)束，不發(fā)生大的離層破壞，本文通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)收集與整理，理論計(jì)算，對(duì)回采巷道進(jìn)行了巷道支護(hù)的初步設(shè)計(jì)，以確保巷道在服務(wù)期間不發(fā)生頂板冒落現(xiàn)象。

1 工作面概況

1701回風(fēng)巷地面標(biāo)高+96～+98m，工作面標(biāo)高-337.7～-295m。該工作面位于17采區(qū)軌道上山東翼中部，北為21未采區(qū)，南為21031設(shè)計(jì)工作面;西為21回風(fēng)下山，東為赤莊斷層保護(hù)煤柱。走向長(zhǎng)652m，煤層厚度約為3.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層傾角約為14°。工作面直接頂為厚度為30m的砂質(zhì)泥巖，老頂為9.3m的細(xì)砂巖，底板為8.16m砂質(zhì)泥巖。具體巖性如圖1所示。

2 支護(hù)設(shè)計(jì)

結(jié)合古漢山礦煤巷頂層已掘進(jìn)巷道的支護(hù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用理論計(jì)算法和工程類比法進(jìn)行錨網(wǎng)+錨索支護(hù)設(shè)計(jì)。

2.1 理論計(jì)算

2.1.1 按懸吊理論計(jì)算錨桿參數(shù)：

①錨桿長(zhǎng)度計(jì)算

L=KH+L1+L2（2-1）

式中：L——錨桿長(zhǎng)度，mm;

H——冒落拱高度，mm;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

L1——錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，若為泥巖一般按經(jīng)驗(yàn)取600mm;

L2——錨桿在巷道中的外露長(zhǎng)度，一般取40mm。

其中：H=B÷2f=3800÷（2×3）=634mm

式中：B——巷道開(kāi)掘?qū)挾?，?800mm;

f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)，取3;

則：L=2×634+600+40=1908mm。

②錨桿直徑計(jì)算：

錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定，即d=35.52■（2-2）

式中，d為錨桿桿體直徑，mm;Q為錨固力，由拉拔實(shí)驗(yàn)確定，kN;取64kN;σt為桿體材料抗拉強(qiáng)度，MPa，取340MPa; 則d=15.4mm。

③錨桿間距、排距計(jì)算：則

a2=Q÷（K×H×γ）

式中：a——錨桿間排距，mm;

Q——錨桿設(shè)計(jì)錨固力，64kN/根;

K——安全系數(shù)，一般取K=2;

H——冒落拱高度，取634mm;

γ——被懸吊巖石的重力密度，取20kN/m3;

a=1.58m。

2.1.2 錨桿錨固長(zhǎng)度：根據(jù)錨固力應(yīng)大于錨桿桿體極限載荷的原則，由錨桿桿體極限載荷和樹(shù)脂卷與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度L0：

L0=Pm/2πRL （2-3）

=235×103/2×3.14×14×2.0×106×10-3

=1.34m

式中：Pm——設(shè)計(jì)錨固力，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿體極限載荷235kN;

R——錨孔半徑，2R=28mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2-R22）/ R12]·L0（2-4）

=[（142-102）/11.52]×1.34

=0.97m

式中：L—需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨桿半徑，R2=10mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=1.34m。

2.1.3 錨索長(zhǎng)度的確定：

L=La+Lb+Lc+Ld

式中：

L——錨索總長(zhǎng)度，m;

La——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長(zhǎng)度，m;

Lb——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，取4.1m;

Lc——上托盤(pán)及錨具的厚度，取0.1m;

Ld——需要外露的張拉長(zhǎng)度，取0.20m。

按GBJ86-1985要求，錨索錨固長(zhǎng)度La按下式確定：

La≥（K·d1·fa）/4fc （2-5）

式中：

K——安全系數(shù)，取K=2;

d1——錨索鋼絞線直徑，取18.9mm;

fa——鋼絞線抗拉強(qiáng)度，N/mm2（1960Mpa，合1922.76N/mm2）;

fc——錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度，取18N/mm2。

則La≥（2×18.9×1922.76）/（4×18）≈1.009m

取La=1.13m

則L=1.13+4.1+0.1+0.2=5.53m。

2.1.4 錨索錨固長(zhǎng)度

按錨固劑與圍巖（煤）的最小粘結(jié)力和錨索的破斷載荷估算錨固段長(zhǎng)度：

L0=Pm/2πRL（2-6）

=（240×2×103）/（2×3.14×14×2.0×103）

=2.72m

式中：

Pm——設(shè)計(jì)錨固力，圓鋼錨桿體極限載荷240×2kN;

R——錨孔半徑，R=14mm;

L0——錨固長(zhǎng)度;

L——樹(shù)脂藥卷與鉆孔壁的粘結(jié)度，按煤體考慮，取2.0MPa。

則需要用樹(shù)脂藥卷長(zhǎng)度：

L=[（R2—R22）/ R12]·L0 （2-7）

=[（142-9.452）/11.52]×2.72

=2.20m

式中：

L——需要樹(shù)脂錨固卷長(zhǎng)度;

R——鉆孔半徑，R=14mm;

R2——錨索半徑，R2=9.45mm;

R1——藥卷半徑，R1=11.5mm;

L0——錨固長(zhǎng)度，L0=2.72m。

2.2 工程類比

1701皮回聯(lián)絡(luò)巷采用錨網(wǎng)索支護(hù)，支護(hù)效果良好，能夠滿足安全及生產(chǎn)需要。根據(jù)1701皮回聯(lián)絡(luò)巷頂?shù)装鍘r性和現(xiàn)掘進(jìn)巷道頂板類似，所以選擇1701皮回聯(lián)絡(luò)巷為該巷支護(hù)設(shè)計(jì)的類比對(duì)象。

3 結(jié)論

①通過(guò)計(jì)算得出采用錨桿直徑Φ=15.4mm，長(zhǎng)度L=1908mm，間排距1580mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度0.97 m/孔，錨索長(zhǎng)6.28m，直徑Φ=18.9mm，錨桿錨固劑總長(zhǎng)度2.2m/孔。②工程類比得出使用計(jì)算得出參數(shù)設(shè)計(jì)的支護(hù)材料對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)可有效控制巷道頂板和兩幫的圍巖變形，最終實(shí)現(xiàn)工作面的安全高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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