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*桂**宕材**材*** *桂**宕材**材***矿业有限责任公司 *桂**宕材**材*** *桂**宕材**材***矿业有限责任公司 ***************矿业有 限责任公 司 巷道支护专项设计 编制部门：技术科 编制日期：2021年3月3日 ***********材 ***********材**矿业有限责任公司 PAGE PAGE # ***********材 ***********材**矿业有限责任公司 PAGE PAGE # 海融煤矿巷道支护专项设计 随着时代的发展、科学的进步及其不断的开采实践和理论研究， 围岩工程控制理论取得了长足的发展，支护形式也随之发生了重大的 变化，支护理念由被动转为主动，巷道的支护逐渐由传统的棚式支护、 低预应力低强度锚杆支护向高预应力高强度高刚度锚杆锚索支护转 化。根据《煤矿安全规程》第一百零二条“采用锚杆、锚索、锚喷、 锚网喷等支护形式时应遵守规定”的要求，结合我矿现有巷道支护的 现状，现对我矿的巷道支护参数进行了优化设计，特编制巷道支护设 计。 第一节锚杆支护设计方法及原则 一、 锚杆支护设计方法 锚杆支护设计采用国内广泛认可和使用的动态信息设计法。设计 步骤包括：试验点调查和地质力学评估，初始设计，井下监测和信息 反馈，修正设计和日常监测。试验点调查包括围岩强度、围岩结构、 地应力及锚固性能测试等内容，在此基础上进行地质力学评估和围岩 分类，为初始设计提供可靠的参数。初始设计采用数值计算和经验法 相结合进行，根据围岩参数和己有实测数据确定出比较合理的初始设 计。然后将初始设计实施于井下，并进行详细的围岩位移和锚杆受力 监测，根据监测结果验证或修正初始设计。正常施工后还要进行日常 监测，保证巷道安全。 二、 锚杆支护设计原则 为了充分发挥锚杆支护的作用，提出以下设计原则： 一次支护原则。锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩 变形，避免二次或多次支护。一方面，这是矿井实现高效、安全生产 的要求，为采矿服务的巷道和嗣室等工程，需要保持长期稳定，不能 经常维修；另一方面，这是锚杆支护本身的作用原理决定的。巷道围 岩一旦揭露立即进行锚杆支护效果最佳，而在已发生离层、破坏的围 岩中安装锚杆，支护效果会受到显著影响。 高预应力和预应力扩散原则。预应力是锚杆支护中的关键因 素，是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的参数，只有高预应力 的锚杆支护才是真正的主动支护，才能充分发挥锚杆支护的作用。一 方而，要采取有效措施给锚杆施加较大的预应力；另一方而，通过托 板、钢带等构件实现锚杆预应力的扩散，扩大预应力的作用范围，提 高锚固体的整体刚度与完整性。 “三高一低”原则。即高强度、高刚度、高可靠性与低支护 密度原则。在提高锚杆强度(如加大锚杆直径或提高杆体材料的强 度)、刚度(提高锚杆预应力、全长锚固)，保证支护系统可靠性的 条件下，降低支护密度，减少单位面积上锚杆数量，提高掘进速度。 临界支护强度与刚度原则。锚杆支护系统存在临界支护强度 与刚度，如果支护强度与刚度低于临界值，巷道将长期处于不稳定状 态，围岩变形与破坏得不到有效控制。因此，设计锚杆支护系统的强 度与刚度应大于临界值。 相互匹配原则。锚杆各构件，包括托板、螺母、钢带等的参 数与力学性能应相互匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能应相互匹 配，以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用。 可操作性原则。提供的锚杆支护设计应具有可操作性，有利 于井下施工管理和掘进速度的提高。 在保证巷道支护效果和安全程度，技术上可行、施工上可操 作的条件下，做到经济合理，有利于降低巷道支护综合成本。 第二节巷道围岩稳定性分类及地质力学评估 对巷道围岩稳定性进行分类，其目的是为巷道锚杆支护设计、施 工与管理提供依据。巷道围岩稳定性指数：巷道围岩开挖前所处位置 的最大垂直应力(即原岩应力YH)与巷道围岩岩石单向抗压强度的 比值，共分为4类。见表2-1。 巷道围岩稳定性指数 表2-1 巷道稳定性 稳定性指数 稳定 0. 25 中等稳定 0. 25—0. 4 不稳定 0. 4一0. 55 极不稳定 0. 55 根据巷道围岩稳定性模糊聚类分析进行巷道围岩稳定性分类，巷 道围岩稳定性分为I非常稳定、II稳定、III中等稳定、IV不稳定、V 极不稳定五类。巷道围岩稳定性分类指标，见表2-2、2-3、2-4、2-5o 围岩岩体完整性指数D 表2-2 节理.层理 分级 I II m IV V 节理、层理 发育程度 很不发育 不发育 中等发育 发育 很发育 节理间距D1 (m) 3 1-3 0. 4-1 0. 1-0. 4 0. 1 分层厚度D2 (m) 2 1-2 0. 3-1 0. 1-0.3 0. 1  岩块干饱和吸水率W 表2-3 岩体膨胀性 非膨胀性