【正文】 樹脂錨固劑與煤系地層幾種常見巖石間和常用材料間的粘結(jié)強度見表 43。當(dāng)循環(huán)進度為 時，由外向里，逐排打頂板錨桿眼，安裝網(wǎng)、錨、梁。安裝吊環(huán)前，先用扳手檢查錨桿的錨固和周圍的聯(lián)網(wǎng)情況，合格后安裝吊環(huán)，吊環(huán)螺母進入錨桿不少于 20mm。擴寬一側(cè)，錨固一側(cè)，再擴寬、錨固另一側(cè)。前探梁用 3 寸鋼管制作，長度為 3000mm/根，每個掘進頭使用 2 根。采區(qū)回風(fēng)巷和回風(fēng)順槽的交叉點錨桿支護設(shè)計如圖 46 所示。必要時采用注漿錨索。在布設(shè)錨桿處焊接錨桿卡欄，錨桿需安裝在卡欄內(nèi)。錨桿托盤：厚度為 10mm 鋼板穹形多功能錨索托盤，規(guī)格為15015010mm。圖 45 為開切眼的支護設(shè)計方案 。特別注意：在遇到頂板破碎或斷層等地質(zhì)構(gòu)造段，增加 1 根錨索，即每排 2 根錨索，排距為 2400mm，間距為 2022mm。錨索托盤：厚度為 20mm 鋼板穹形多功能錨索托盤，規(guī)格為30030020mm。錨固劑：Z2360一支；兩幫錨桿鉆孔深度 2300mm，外露 100mm，排距 1200mm，間距 900mm，靠近頂板和底板的幫錨桿向兩幫傾斜 20176。特別注意：在遇到頂板破碎或斷層等地質(zhì)構(gòu)造段以及采空區(qū)時，增加 1 根錨索，即每排 2 根錨索，排距為 2400mm，間距為山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 362022mm。錨桿托盤：厚度為 10mm 鋼板穹形多功能錨索托盤，規(guī)格為15015010mm。山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 35基本支護方式：錨桿+鋼筋焊結(jié)網(wǎng)；補強支護方式：快速承載預(yù)應(yīng)力小直徑錨索；表面封閉方式：噴射混凝土，噴射厚度 120mm。網(wǎng)：用 鋼筋焊接，網(wǎng)孔尺寸為 100100mm 的矩形網(wǎng)。錨固劑：山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 33K2360 一支和 Z2360 一支。山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 32 采區(qū)皮帶巷支護設(shè)計采區(qū)皮帶 巷尺寸為寬 ，高 ，錨桿支護設(shè)計見圖 42。錨索托盤：厚度為 20mm 鋼板穹形多功能錨索托盤，規(guī)格為山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 3130030020mm。錨固劑：Z2360一支；兩幫錨桿鉆孔深度 2300mm，外露 100mm，排距 1200mm，間距 1000mm，靠近頂板和底板的幫錨桿向兩幫傾斜 20176。錨索最小長度：，取為 5m。6）錨索參數(shù)的確定選用 高強度錨索，設(shè)計錨固力 300KN/根，則頂板每延米錨索數(shù)量為： 39。3）錨桿長度的確定頂板錨桿長度為： mlll ..0154321 ??????山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 28取為 。④錨固長度為： ?⑤錨固劑的選取根據(jù)設(shè)計錨固長度按下式計算幫錨桿錨固需要的藥卷長度： mLRKL .)( ????????????錨藥 錨藥 ＝式中： —樹脂藥卷總長度； —錨桿半徑； —樹脂藥卷藥 錨R藥R半徑。3 ?????????b＇為巷道等效跨度： 39。根據(jù)惠陽煤礦地質(zhì)報告資料：頂板巖層平均容重取 26KN/m3，頂板巖體的普氏系數(shù)取 ；兩幫巖體普氏系數(shù)取 ，內(nèi)摩擦角取 30176。工作面采用兩巷布置，均沿 15煤層頂板布置，均為矩形斷面，均為寬 ，高 。上述結(jié)論將作為本次設(shè)計的基本依據(jù)，并通過理論計算和工程類比的方法對這些參數(shù)進行進一步的修正，以達到最優(yōu)支護效果。與圍巖穩(wěn)定性分類相關(guān)的指標主要為：頂板巖石單軸抗壓強度、巷道煤層單軸抗壓強度、底板巖石單軸抗壓強度、巷道埋深、采動影響系數(shù)、護巷煤柱寬度和圍巖完整性指數(shù)，其中，采動影響系數(shù)是指因工作面回采引起的超前支撐壓力的影響，其值等于直接頂厚度除以煤層采高；圍巖完整性指數(shù)是指圍巖節(jié)理、裂隙和層理的影響程度，一般可利用直接頂初步跨落步距代替。 圍巖穩(wěn)定性分類及錨固參數(shù)選擇范圍 分類指標回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類是直接為生產(chǎn)服務(wù)的，因此，選取分類指標應(yīng)遵循的原則是：分類指標是影響回來巷道圍巖穩(wěn)定性的主要因素，能定量表示；在煤礦現(xiàn)場容易測取，便于現(xiàn)場使用和分類方案的推廣。在采動影響前圍巖穩(wěn)定性方面，考慮圍巖屈服破壞特征、圍巖垂直應(yīng)力分布特征、圍巖水平應(yīng)力分布特征、圍巖位移變化特征等內(nèi)容；在采動對圍巖穩(wěn)定性影響方面，一般只考慮圍巖位移變化特征等內(nèi)容。因此，兩幫錨固體應(yīng)具有厚板或體的形狀特征，即錨固體的厚度與高度之比應(yīng)該大于薄板的厚度與寬度之比的上限，即 Mt（ t 為兩幫錨固體厚度，M 為兩幫錨固體高度） 。此時可將錨桿相交于弱面布置，通過錨桿的抗拉、抗剪以及抗彎作用防止危巖發(fā)生滑動甚至脫離巖層而冒落，從而保持巷道圍巖的整體穩(wěn)定性。 兩幫錨固支護理論及其適用條件適用于巷道兩幫控制的錨固支護理論主要由擠壓加固理論、楔固理論及大厚度錨固墻理論。認為軟巖巷道圍巖的破裂范圍及變形量都很大，傳統(tǒng)的剛性支護難以適應(yīng)，而單純的錨固支護或破裂范圍及變形量都很大，傳統(tǒng)的剛性支護難山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 20以適應(yīng)，而單純的錨固支護或組合錨固支護欲使破裂巖體處于擠緊狀態(tài)從而形成平衡拱也難以實現(xiàn)。桁架的預(yù)緊力可以增強裂隙體間的擠壓作用，從而增強其間的摩擦作用，并可約束頂板的下沉變形，甚至是頂板產(chǎn)生向上的位移，有益于裂隙體梁達到壓力拱式的平衡狀態(tài)； 提高頂板裂隙○ 3體梁拱座處的抗滑動性能。同時，應(yīng)充分重視垂直應(yīng)力對兩幫的影響：頂板錨固后，兩幫垂直應(yīng)力集中區(qū)更靠近巷幫，控制兩幫破壞，防止頂板有效跨度超過頂板錨桿的有效支護范圍，對圍巖穩(wěn)定極為重要。 與最大水平應(yīng)力垂直的巷道其影響最大，頂?shù)装宸€(wěn)定性最差。當(dāng)圍巖中的部分巖體被弱面切割為塊體時，其穩(wěn)定性狀況一定程度上將取決于對關(guān)鍵塊體的維護情況，因為這種條件下圍巖的失穩(wěn)大多起因于關(guān)鍵塊體的失穩(wěn)。對于拱頂巷道，其原理是通過錨桿的軸向作用力在圍巖中形成拱形壓縮帶，即通過錨桿的軸向作用力將圍巖中一定范圍巖體的應(yīng)力狀態(tài)由單向(或雙向 )受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌?，從而提高其環(huán)向抗壓強度指標，使該壓縮帶既可承受其自身重量，又可承受一定外部載荷。max)組 =n以上各式中：(211。 未錨固的頂板巖層發(fā)生彎曲變形時，由于各分層間黏結(jié)力及摩擦系數(shù)往往較小，因此，在下沉變形過程中多表現(xiàn)為疊合梁特性，即各分層發(fā)生相對獨立的彎曲變形，此時，頂板巖層中的最大拉應(yīng)力為(211。該理論適用于錨桿長度范圍內(nèi)賦存有穩(wěn)定巖層或穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)的條件。表 32 巷道頂板錨桿基本支護形式與主要參數(shù)選擇巷道類別巷道圍巖穩(wěn)定狀況 基本支護形式 主要支護參數(shù)整體砂巖、石灰?guī)r：不支護 不支護Ⅰ 非常穩(wěn)定 其它巖層：單體錨桿頂板較完整：單體錨桿端錨：桿體直徑：16mm桿體長度：～間排距：～設(shè)計錨固力：64～80KNⅡ 穩(wěn)定頂板較破碎：錨桿+網(wǎng)頂板較完整：錨桿+鋼筋梁，或桁架端錨：桿體直徑：16～18mm桿體長度：～間排距：～設(shè)計錨固力：64～80KNⅢ 中等穩(wěn)定頂板較破碎：錨桿+W 鋼帶（或鋼筋梁）+網(wǎng)，或增加錨索。（與鉛垂線夾角） 。根據(jù)巷道斷面、煤層厚度與強度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、埋藏深度、護巷煤柱寬度、錨桿是否經(jīng)受截割等因素確定巷幫錨桿的形式與參數(shù)。全長錨固或加長錨固錨桿應(yīng)選用螺紋鋼體桿。1988 年原煤炭工業(yè)部頒發(fā)了試用《我國緩傾斜、傾斜煤層回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類方案》一來，經(jīng)過多年的應(yīng)用，已進一步完善，發(fā)展成為包括緩傾斜、傾斜、急傾斜和各種煤層厚度的回采巷道，煤層上下山，其他煤巷以及巖石巷道等全部在內(nèi)的采準巷道圍巖穩(wěn)定性分類方案。K15圖 25 ZK4 鉆孔柱狀圖山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 11 煤層 米泥 質(zhì) 砂 巖 米石 灰 巖米泥 質(zhì) 頁 巖 米石 灰 巖 米泥 質(zhì) 頁 巖 米石 灰 巖 米泥 質(zhì) 頁 巖 米石 灰 巖米米煤 線 石 灰 巖 米粘 土 米惠 陽 煤 業(yè) 工 業(yè) 廣 場 部 分 煤 層 綜 合 柱 狀 圖 圖 26 惠陽煤業(yè)工業(yè)廣場部分煤層綜合柱狀圖山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 123 支護設(shè)計方法與錨固參數(shù)研究 支護設(shè)計方法錨桿支護設(shè)計的基本方法可以歸納為以下幾大類：工程類比法；理論計算法；以地質(zhì)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值計算法。 偶 產(chǎn)植 物 根 莖 化 石 。砂 質(zhì) 泥 巖 ： 黃 灰 色 、 疏 松 破 碎 。煤 ： 黑 色 、 塊 狀 。 巖 芯 被 風(fēng) 化 。泥 巖 ： 灰 色 黑 色 ， 含 炭 質(zhì) ， 可 見 植 物 化 石 。 2K15灰 巖 ： （ ） ， 深 灰 色 ， 致 密 、 性 脆 ， 底 部 含 燧 石團 塊 ?；?巖 ： （ ） 黑 色 ， 含 礦 物 質(zhì) 。泥 巖 ： 灰 色 ， 泥 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) ， 塊 狀 構(gòu) 造 。灰 巖 ： 灰 灰 黑 色 ， 含 炭 質(zhì) 、 燧 石 結(jié) 核 ， 厚層 塊 狀 ， 溶 蝕 裂 隙 發(fā) 育 。據(jù)町店詳查報告干燥灰?guī)r單軸強度為 101Mpa，干燥底板泥巖單軸強度為山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 814Mpa。據(jù)《山西陽城惠陽煤業(yè)有限公司資源整合礦井地質(zhì)報告》 ，山西省煤炭地質(zhì)研究所施工的三個鉆孔 ZKZKZK4 的鉆孔資料顯示，頂板 K2 灰?guī)r差異性不大，且較完整。工作面順槽沿煤層頂板垂直于采區(qū)巷道布置，運輸順槽與膠帶巷直接聯(lián)接，回風(fēng)順槽與回風(fēng)巷直接聯(lián)接。山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 6采 區(qū) 回 風(fēng) 巷 采 區(qū) 皮 帶 巷 采 區(qū) 輔 助 運 輸 巷15號 煤 層 圖 21 采區(qū)輔助運輸巷、采區(qū)皮帶 巷和采區(qū) 回 風(fēng) 巷斷面形狀首采工作面長度 120m，采高 ，順槽長度 1000m。左右，井田內(nèi)無斷層、陷落柱，構(gòu)造總體屬簡單類型。23′16″，批準開采 15煤層，開采深度標高由 590m 至640m，井田面積為 。 地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)條件山西陽城惠陽煤業(yè)有限公司位于陽城縣城南 7km 的白桑鄉(xiāng)通義村附近，地理坐標為：東經(jīng) 112176。前進式布置，后退式回采。 煤層基本情況山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)有限公司獲批開采 15煤層。礦井地質(zhì)條件的不同，需及時調(diào)整支護參數(shù)，重視錨桿、錨索的支護質(zhì)量檢查與受力監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。在井下專項監(jiān)測部分中，主要包括巷道表面收斂量監(jiān)測、頂板離層動態(tài)監(jiān)測、錨桿、錨索受力狀態(tài)監(jiān)測等內(nèi)容。該課題主要包括巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評估、巷道支護初始設(shè)計、井下專項監(jiān)測、日常監(jiān)測、信息反饋和修正設(shè)計等 5 個部分。 在巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評估部分中，主要包括地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、巷道圍巖物理力學(xué)性質(zhì)測定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測、地應(yīng)力測量和錨桿拉拔力試驗。山西煤炭運銷集團惠陽煤業(yè)巷道錨固支護方案設(shè)計研究 山西煤炭運銷集團科學(xué)技術(shù)研究有限公司 3在日常監(jiān)測部分中，主要包括錨桿、錨索預(yù)緊力檢查