【正文】 錨索支護參數(shù)見圖6所示。式中 σ——每根錨索最低破斷載荷，260 kN； γ——煤巖體積力，； B——巷道寬度，； k——安全系數(shù)，；（3）錨索間距 m=（）/3=。=3260/(4178。錨索長度取6m。4）錨索支護參數(shù)的確定（1）錨索長度的確定X= X1 + X 2 + X 3=++=式中 X 1——錨索外露長度，；X3——錨索錨固長度，；X2——潛在不穩(wěn)定巖層高度。3）錨固劑的確定同回風(fēng)順槽。其它錨桿垂直于巷道頂部安設(shè)。④ 錨桿錨固力計算錨桿錨固力可按下式計算：t式中 Q——錨桿錨固力，t；K——錨桿安全系數(shù)，取2~3；L2——錨桿有效長度，m；r——視密度，t/m3。（3）錨桿直徑的確定頂錨桿：d=L/110=取22mm。幫錨桿長度：L=L1+L2+L3=++=。）。① 錨桿外露長度L1的確定L1=墊板厚度+螺母厚度+（～）一般L1=。1）錨桿支護參數(shù)確定錨桿支護參數(shù)確定采用懸吊作用理論進行。AA剖面圖5 回風(fēng)順槽錨桿支護布置圖2 21+2煤層運輸順槽錨桿支護參數(shù)設(shè)計運輸順槽設(shè)計巷道斷面為矩形，高度3m。式中 n——排數(shù)；　B——巷道寬度， 。）=式中 σ——每根錨索最低破斷載荷，260 kN； γ——煤巖體積力，； B——巷道寬度，； k——安全系數(shù)，；，因此，布置2排錨索，即錨索排數(shù)為2排，排距2m，布置在靠巷道中間位置，如圖5所示。B為巷道跨度，m。式中 X 1——錨索外露長度，；X3——錨索錨固長度，；X2——潛在不穩(wěn)定巖層高度,。根據(jù)蒙西煤礦的特點，本項目采用7股5mm的鋼絞線錨索，其力學(xué)性能見表11所示。煤礦應(yīng)用錨索技術(shù)，特別是在應(yīng)用小孔徑樹脂錨固預(yù)應(yīng)力錨索后，錨索在煤巷中得到大面積推廣應(yīng)用，顯著擴大了錨桿的應(yīng)用范圍，提高了巷道的安全可靠性，成為支護困難巷道補強加固的主要手段。錨索的特點是錨固深度大、承載能力高、可施加較大的預(yù)緊力，因而可獲得比較理想的支護效果?；仫L(fēng)順槽錨桿支護布置見圖1所示。＞7MPa，對螺紋鋼＞16MPa錨桿錨固采用樹脂藥卷。250巷道小直徑支護及全長錨固表10 樹脂藥卷主要技術(shù)參數(shù)性 能指 標(biāo)性 能指 標(biāo)拉壓強度≥60 MPa振動疲勞＞800萬次剪切強度≥35 MPa泊松比≥容 量~貯存期＞9個月彈性模量≥104 MPa適應(yīng)環(huán)境溫度－30~+60176。240巷道支護及全長錨固Z2353φ2335000177。240巷道支護及其他Z2850φ28500640177。240巷道錨噴支護端錨Z2853φ28350400177。240井筒裝備安裝Z3539φ35300550177。C環(huán)境溫度下測定K快速~2≥7Z中速3~4≥12M慢速15~20≥40表9 樹脂錨固劑的規(guī)格型號規(guī)格/mm重量/g適應(yīng)鉆孔/mm每箱支數(shù)適用范圍Z3537φ35370700177。表5 錨桿常用材料及其性能鋼筋類別材 質(zhì)部標(biāo)代號直徑/mm屈服強度/MPa極限強度/MPa延伸率/%鋼 號代 號δ5δ10Ⅰ級3號Q235YB171－696~402403802521Ⅱ級16錳16MnYB171－696~2528~4032052050016Ⅲ級25錳硅5號鋼25MnSiA5YB171－69YB171－656~40400280580500141915表6 45M 螺紋鋼承載能力桿體直徑/mm屈服載荷/kN破壞載荷/kN備注22124200自制等強錨桿表7 樹脂錨固劑應(yīng)具備的主要特性特 性指 標(biāo)拉壓強度/MPa≥60樹脂藥卷長度/mm300～900之間的各種不同規(guī)格粘度低粘度，一邊桿體很容易地穿過樹脂攪拌與等待時間/s快速凝固中速凝固 慢速凝固攪拌等待10~1515~3015~3010~1510~1560~100表8 樹脂凝固劑產(chǎn)品的型號型號特性凝膠時間/min固化時間/min備 注CK超速~1≥5在20177。Q= t＜ t3）錨固劑的確定錨桿支護巷道采用樹脂錨固劑。2）錨桿的選擇（1）常用錨桿桿體的材料性能常用鋼材及其性能見表5；錨桿適宜選用45Mn羅紋鋼，其承載能力見表6。④ 錨桿錨固力計算錨桿錨固力可按下式計算：t式中 Q——錨桿錨固力，t；K——錨桿安全系數(shù)，取2~3；L2——錨桿有效長度，m；r——視密度，t/m3。（3）錨桿直徑的確定頂錨桿：d=L/110=2/110=19mm取20mm。幫錨桿長度：L=L1+L2+L3=++=。）。由于沒有測定巷道圍巖松動圈，也沒有采用巖層探測儀進行測量，因此，本項目采用解釋法中普式自然平衡拱理論確定L2。① 錨桿外露長度L1的確定L1=墊板厚度+螺母厚度+（~）m一般L1=。2）錨桿支護參數(shù)確定錨桿支護參數(shù)確定采用懸吊作用理論進行。雖然錨索打在煤層中，但煤層較松散的砂礫巖頂板要好得多，能起到錨索應(yīng)起的作用。如果只采用錨桿支護，由于巷道的跨度較大，在采動影響下，勢必會發(fā)生錨桿錨固范圍內(nèi)的煤體離層、甚至塌落，導(dǎo)致冒頂事故的發(fā)生。由地質(zhì)資料分析可知，煤層的直接頂板為松散的砂礫巖，膠結(jié)性非常差。即使次生承載層發(fā)生斷裂、轉(zhuǎn)動，也不致于失穩(wěn)而引起頂板垮落。1）支護方式選擇錨桿支護的作用主要有懸吊作用、組合梁作用、加固拱作用和楔固作用等。~。四、巷道錨桿支護參數(shù)設(shè)計蒙西煤礦目前開采煤層為12煤層和21+2煤層，采煤工作面兩巷為矩形。錨索支護設(shè)計中應(yīng)保證鋼鉸線與膠結(jié)體有足夠的粘結(jié)強度，才能保證錨索的支護效果。實踐表明：水泥砂漿錨索錨固長度＞樹脂藥包錨索錨固長度＞。式中 σ——每根錨索最低破斷載荷，260 kN； γ——煤巖體積力，kN/m3； B——巷道寬度m； k——安全系數(shù)，；（3）錨索間距m=式中 n——排數(shù)；　B——巷道寬度，m。 c. 錨桿直徑的確定 d=L/110式中 d ——錨桿直徑，mm；5 錨索支護參數(shù)的設(shè)計（1）錨索長度的確定X= X1 + X 2 + X 3=++=式中 X 1——錨索外露長度，；X3——錨索錨固長度，；X2——潛在不穩(wěn)定巖層高度，m；X2 =BB為巷道跨度，m。因此，在選擇松動圈值時要視巷道是否受動壓影響來確定，一般受動壓影響的巷道選用動態(tài)值Lpd否則選擇靜態(tài)值Lp0，兩者的成本是不一樣的。在跨度和巷道高度一定的條件下，錨桿越長，“壓力拱”的厚度越大，承載力越高。錨桿在錨固力的作用下，將破裂了的巖石組織起來，提高其殘余強度，形成一定厚度的錨固層。因此，在確定錨桿長度時直接取松動圈值代表不穩(wěn)定地層厚度h，取安全系數(shù)k=1~。傳統(tǒng)懸吊理論的最大困難在于如何準(zhǔn)確判定不穩(wěn)定地層的厚度h。綜上所述，松動圈理論確定錨桿支護參數(shù)如下：a. 錨桿長度確定當(dāng)松動圈厚度L=~，稱為中松動圈，此時，圍巖的碎脹力比較明顯，L值一般小于常用錨桿長度，因此在設(shè)計上可采用懸吊理論。f. 一般條件下，金屬網(wǎng)或塑料網(wǎng)是必須的，要敷設(shè)鋼帶，以提高錨桿的整體性和支護能力，兩幫壓力大時也需敷設(shè)鋼帶或鋼筋梯。d. 當(dāng)圍巖裂隙發(fā)育或者實測的圍巖松動圈LP＞，按組合拱理論設(shè)計錨桿支護參數(shù)。根據(jù)靜態(tài)松動圈設(shè)計，有利于提高掘進施工速度和降低巷道成本，回采期間須超前工作面20~50m增設(shè)加強支護；根據(jù)動壓松動圈設(shè)計，能改善工作面端頭支護狀況和簡化順槽的超前支護，有利于回采工作的順利進行。松動圈巷道支護理論，是根據(jù)圍巖松動圈狀態(tài)分析闡述錨桿支護機理和設(shè)計錨桿支護參數(shù)，其設(shè)計程序和原則為：a. 測定或預(yù)測新開巷道將要穿過巖層的松動圈（在已揭露類似巷道中進行），包括靜態(tài)松動圈、采動影響期間的最大松動圈，從而準(zhǔn)確把握巷道的支護難度。此外當(dāng)加固拱的厚度遠小于巷道跨度時，加固拱是否發(fā)生破壞不僅與其強度有關(guān)，更主要取決于加固拱的穩(wěn)定性，而在該理論中沒有考慮。存在缺陷：錨桿的錨固力是影響錨桿控制角的關(guān)鍵因素，而在理論推導(dǎo)中并未涉及錨桿的錨固力。計，則b=La錨桿長度按L=~，錨桿間排距按a=~。圍巖穩(wěn)定性影響系數(shù)規(guī)定表4所示。a. 錨桿長度的確定