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第二讲 煤矿巷道锚索支护的设计及示例 云南能源职业技术学院 主讲：曾正良 副教授 第一节 锚索支护设计 一、支护设计 为扩大锚杆支护的使用范围，充分发挥锚杆支护的经济、快速、安全可靠的优点，在大断面、地质构造破坏地段、顶板软弱且较厚、高地应力、综放巷道等困难、复杂的巷道中，为增加锚杆支护的可靠性，可使用小孔径预应力锚索进行加强支护。 第二节 锚索设计示例 示例：综采工作面全煤切眼锚网支护设计和施工 近年来随着采矿机械的快速发展、在采煤工作面中综采工作面所占份额不断提高，因此，综采工作面全煤切眼支护设计和施工十分重要。 一、综采切眼锚网支护基本特点 3.锚索孔径允许误差±2.0 mm。 4.若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁注浆处理，注浆24 h后重新扫孔钻进。 5.洗孔要干净彻底，孔中不得留有岩粉和水。 6.锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平直、不扭不叉，锈、油污要除净，对有死弯、机械损 伤及锈坑者应剔出。 7.锚索的长度要根据钻孔的实际深度确定，允许误差±2.0 cm，并对锚索按孔号相应编号。 8. 锚索安放要平直，张拉段要放在锚孔中央。 9.锚索的张拉要在锚固段达到设计强度后，方可进行。 10.张拉前张拉设备要标定，重复 三次取平均值。各根钢纹线拉力不均匀系数在0.95～1.05之间，各根钢纹线的拉力差为±5%。 11.补张拉在张拉完成后6～10 d进行，张拉力取设计预拉力的20%。 三、安全措施 1.施工前进行技术安全交底，施工中应明确分工，统一指挥。 2.各种机械机具应处于完好可靠 状态。 3.上岗前要做好安全检查工作，由班组长负责，责任到人，互相监督，施工人员进入现场应戴好安全帽，操作人员应精力集中，遵守有关安全操作规程。 4.机械、电器设备应专人操作。 5.电（气）焊操作工应有操作证。 6.风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开甩出伤人。 7.切割钢绞线使用的砂轮切割机要设安全护罩，以免断片伤人。 （一）综采切眼断面及支护形式 由于综采工作面切眼的净宽为6.0～6.5 m，断面积17～19 m2。为此，一般采用先掘后扩的方式达到设计断面。断面形状多为梯形或矩形，采用工字钢梯形棚、单体液压支柱联合支护方式或锚网梁（锚索）与单体支柱联合锚网支护方式。 （二）综采切眼锚网支护技术要求 综采工作面切眼由于安装设备的需要，巷道断面大，且布置在煤层中，采用锚网支护方式时，应满足以下几条要求： 1.从锚杆支护机理可以看出，锚杆的锚固强度是保证锚杆支护效果的关键因素，因此，设计时应首先确定合理的锚固力，正确选择锚杆类型。在一般的排间距情况下，应选用高锚 固力锚杆，顶板锚杆锚固力以大于70 kN为宜。目前多选用树脂锚固剂和金属杆体锚杆加长或全长锚固以实现高强锚固支护的要求。 2.综采切眼巷道跨度大，巷中顶板锚杆支护效果尤为重要，以选用长锚杆或锚索加强支护为宜。否则，需在巷中增设中间立柱支撑。 3.为增加顶板岩煤梁的抗剪能 力，为岩梁提供两个支点，应使靠近巷道两帮的锚杆向煤体倾斜一定角度。试验表明，锚杆向煤体一般倾斜20°～40°(与铅垂线夹角)为宜。其角度的大小主要由煤层的赋存条件决定，一般应使倾斜锚杆端部的水平投影落在巷帮破煤深度之外，以使顶板形成的承载结构两端有稳定的支点。 4.综采切眼多为导硐扩帮施工， 为确保施工安全，应加强临时支护，在临时支护保护下进行锚网支护作业。 二、综采切眼锚网支护设计施工 下面举例说明大跨度综采切眼锚索支护设计和施工情况。 （一）地质生产条件 1 301工作面是XX煤矿首采面，采用综采开采。切眼沿3下号煤层倾向布置，原设计切眼断面为梯形，上宽 * 预应力锚索加强支护在煤巷支护中占有重要地位。由于它的锚固深度大，可将下部不稳定岩层锚固在上部稳定的岩层中，可靠性较好；且可施加预应力，实现主动支护，因而是煤巷推广锚杆支护技术中一项重要的保证措施。 1.锚索加强支护设计原则 锚索的主要作用是将顶板下部不 稳定岩层悬吊在上部稳定岩层中，因而可按悬吊理论进行支护设计。但由于岩层自身具有承载能力，尤其是采用锚杆支护的顶板，围岩强度得到了提高，设计中应考虑此因素