关于嘉乐泉煤矿1808工作面煤巷锚杆支护
技术方案的探讨
贾 利 观
2012年3月
关于嘉乐泉煤矿1808工作面煤巷锚杆支护
技术方案的探讨
一、地质及生产技术条件（下组煤1808工作面） 1、地质条件
1808工作面8#煤层赋存稳定，属石炭系太原组，煤层结构简单，含夹石2～3层，煤层结构0.38(0.06)3.72,煤层总厚4.10m，煤层倾角0～25°平均9°。顶板情况：老顶：细砂岩，厚1.8m，深灰色，含方解石脉云母片，钙质胶结；直接顶：L1灰岩，厚2.5m，深灰色，质纯，含黄铁矿方解石脉。直接底：砂质泥岩，厚3.5m，黑灰色，质均，含植物碎片；老底：细砂岩，厚3.2m，深灰色，无层理，含植物根化石。附煤层柱状图。
2、生产技术条件
根据煤层赋存情况和生产安全所需确定巷道断面为矩形，运输顺槽与回风顺槽采用同一断面，掘进断面为6.72㎡，净断面为6.72㎡，掘进断面规格为宽×高=2.8×2.4m。
巷道施工采用钻眼光面爆破法掘进，耙斗机装煤，V型矿车与调度绞车运输。顶锚杆孔采用风动锚杆钻机（MQT—120型）或凿岩机（7665MZ型）打眼钻孔，帮锚杆孔采用煤电钻（MSZ—12型）钻眼，顶帮锚杆全部为树脂锚杆，工作面顶锚杆紧跟工作面，帮锚杆滞后一排。巷道掘进时严禁破坏直接顶。
二、锚杆支护形式选择
根据8煤层1807工作面的巷道进行观测，受采动影响时，工作面超前支撑压力影响范围为40米，压力值10.33MPa支撑压力峰值在工
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作面前方15米左右，压力值14.99MPa，侧向支撑压力值距煤帮3~5米，两帮煤体挤压破坏值0.6~0.9米. 锚固方式的选择
（1）顶板完整,压力不大时,采用端锚支护,设计锚固力≥60KN,杆体选用圆钢或螺纹钢。
（2）顶板较完整，压力较大时，采用全长锚杆支护。 锚杆支护形式的选择：
（1）顶锚杆支护形式的选择：当顶板完整，稳定性好，巷道压力不大时，采用单体锚杆支护，当顶板较完整，巷道压力不大时，采用衔架钢带锚杆联合支护。
（2）巷道帮锚杆采用树脂锚杆支护。 三、锚杆支护参数的选择
本工作面8煤层无伪顶，直接顶为石灰岩，故锚杆主要起悬吊作用，采用自然平衡拱法作为锚杆支护参数设计的理论模型，如下图所示：
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2a1 H 45°+
1、按普氏计算法计算侧压
8煤顶板普氏系数f=8，8煤容重γd=14.2kN/m3，单向抗压强度δ0=80MPa
(1)压力破坏角度Bc=arctg(δd/100)
=arctg(80/100) =38.7°
(2)自然平衡拱高 b1=a1/f
=[a＋Hctg（45o＋Bc/2）]/f =[2.8/2+2.4ctg(45o＋38.7°/2)]/8 =0.32m （3）侧压
上部侧压：Pa′ =γdb1tg2（45o－Bc/2）
=14.2×0.32×tg2（45o－38.7°/2）
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2a b1 Bc2 =1.05kN/㎡
下部侧压：Pa= γd（b1＋H）tg2（45o－Bc/2）
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=14.2×(0.32＋2.4)×tg2（45o－38.7°/2） =8.91 kN/㎡
总侧压：Pa=0.5γd H (2 b1＋H) tg2（45o－Bc/2） =0.5×14.2×2.4×(2×0.32＋2.4)×tg2（45o－38.7°/2） =11.94 kN/㎡
Pa的作用点相对于巷道底板的标高：
X =H(3b1＋H)/（2 b1＋H） =
32.43（3×0.32＋2.4）/(2×0.32＋2.4)
=0.88m
2、顶锚杆参数的计算 (1)顶锚杆长度的确定
按悬吊作用计算锚杆长度为锚杆总长度. L=L1＋Kb1＋L3
式中：L1—锚杆在巷道中的外露长度取0.1m
K—安全系数取2 b1—自然平衡拱高
L3—锚杆锚入稳定岩层的深度，取0.3m 得L=0.1＋2×0.32+0.3=1.04m。 取L=1.8 m。
(2)顶锚杆直径的确定
按杆体的抗拉强度等于锚杆设计锚固力的原则确定
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