煤矿锚杆支护设计

煤矿掘进巷道锚杆支护设计2019年4月煤矿掘进巷道锚杆支护设计一、巷道断面根据《煤矿安全规程》规定，巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的要求，同时根据生产实际需要，巷道断面选用如下规格：C1煤层1采区各掘进面：沿C1煤层底板半煤岩掘进，采用锚杆支护，断面形状为矩形:B荒=2.4mH荒=2.2mS荒5.3m2二、支护方式根据《煤矿安全规程》第41、55条规定：掘进工作面严禁空顶作业；严格执行敲帮问顶制度。掘进工作面在施工过程中，必须按规定及时敲帮问顶，摘松活石；够锚杆排距后，迎头必须及时打设锚杆、等永久支护，并按规定使用好临时支护。迎头每一次爆破前，最小空顶距离不得超过0.3m。（一）临时支护C1煤层1采区各掘进面：采用前探梁作为临时支护,前探梁采用2条长3m的15kg钢轨按锚杆间距均匀悬吊到顶部锚杆上，每条前探梁用3个悬吊点固定，并用木板和木楔足顶加牢。施工中在有效支护下及时前移前探梁，严禁站在矿车上打设锚杆。迎头必须常备3～5棵高度适宜，材质合格的小头直径不小于180mm的圆木柱，以配合前探支护。（二）永久支护C1煤层1采区各掘进面：采用锚杆支护作为永久支护。支护参数设计：采用悬吊理论进行设计1、锚杆长度L=L1+L2+L3式中：L1—锚杆外露长度，取0.06mL2—锚杆有效长度，L2=1.1mL3—锚杆锚固长度，取0.5m当围岩存在松动破碎带时，L2的长度必须大于或等于松动破碎带高度，L2的长度可利用抛物形压力理论估计冒落带高度f≤2时，L2=[L4/2+Hctg(45+φ/2)]/f=1.1式中f—岩石普氏坚固性系数，取2L4—巷道跨度，取为2.2H—巷道掘进高度，取为2φ—岩体内摩擦角，取为75°故L=L1+L2+L3=1.65m，取顶板锚杆长度为1.7m。2、锚杆杆体直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，则d=35.53[Q/σ1]1/2=35.53[85/380]1/2=16.3mm式中d—锚杆杆体直径，mmQ—锚固力，取为85KNσ1—杆体抗拉强度，取为380Mpa杆体直径计算为16.3mm,取锚杆杆体直径为18mm。1、永久支护顶部支护：采用ф18mm等管缝式锚杆，长度1700mm，锚杆间排距1000×1000mm，布置成三花.两帮支护：因C1煤层两底岩层性质较稳定，坚固，不容易偏帮，两帮不使用锚杆支护。局部空帮地段采用工字钢支架支护。（三）特殊支护1.在施工过程中，若遇断层、压梁、滑纹或破碎带，造成顶板破碎压力大等现象时，必须根据现场情况，及时缩小锚杆间排距、改为双路锚杆或加长锚杆长度，进行加强支护，确保锚杆锚入硬岩深度不得小于1000mm，并及时补充措施。2.若锚杆支护不能确保安全时,可每隔1米加1栋梯形工字钢支架加强支护,两帮及上顶用背木背实.附图支护断面图。前探梁临时支护平图。（五）支护工艺及质量标准〈一〉锚杆支护1、锚杆安装1)打锚杆孔前首先要敲帮问顶，摘除活石，并使用前探梁控制好顶板，确认安全后方可进行打眼。2）与岩面或巷道周边轮廊线的夹角不得小于75°。3)锚杆安装前必须将孔冲洗干净，并且打一眼锚一眼，从外向里逐个进行。4）所用锚杆材料及规格长度必须符合设计要求，锚杆初锚固力必须达到85KN。6）锚杆托牌要紧贴岩面，锚杆外露长度不得小于30mm，不得大于50mm，7)金属锚杆锚固力必须达到85KN。3、巷道规格中线至任何一帮的间距不得小于设计的30mm，不得大于设计的150mm；净高不得小于设计的10mm，不得大于设计的200mm。5、巷道成型表面煤岩不应有明显的凹凸现象；普掘时不能有和炮震裂痕，各炮眼间距误差不得大于20mm。支护工艺一、锚杆安装工艺1、钻眼机具：YT28风动凿岩机。2、锚杆眼施工：打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理；打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，摘除活矸、危岩，确认安全后、方可开始工作。锚杆眼要垂直巷道顶、帮布置，位置要准确，眼位偏差不得超过100mm，眼向偏差不得大于15°。锚杆眼孔深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应使用与锚杆长度相匹配的钎子，严格按锚杆长度要求进行打眼，锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净。打眼时，必须在有效前探支护的掩护下操作。打眼的顺序，应由外向里、先顶后帮、先中间后两边的顺序依次进行施工。3、锚杆安装安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔正方向不得有人，吹扫完毕后,把锚杆插入锚杆眼内。，锚杆达到设计深度，撤去锚杆钻机，上好托盘，保证85KN以上的初锚力。