煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用

关于苍海煤矿M6、M16煤巷道支护锚杆（锚索）支护设计技术参数分析 一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm时230kN ，钢绞线直径为φ17.8mm时320kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。

二、锚索设计破断力钢绞线直径为φ15.24mm时260kN ，钢绞线直径为φ17.8mm时355kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。

三、锚杆（锚索）支护参数校核已知：M6、M16煤顶板为粉砂岩：以深灰色，薄层状粉砂岩为主，粉砂状结构，夹粉砂质泥岩，菱铁质细砂岩，细砂岩等，沙纹层理发育，局部显水平层理及斜层理。

顺槽巷道毛宽4.7米，高帮3.3米，采用锚网+锚索支护。

1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度，m ；L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），0.1m ； L 2——有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ，帮锚杆取帮破碎深度c ），m;L 3——锚入岩（煤）层内深度，按树脂锚固剂长度1.2m 计算。

其中围岩松动圈冒落高度顶f H B b ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高；巷宽4.7米，巷高3.3米。

顶f ——顶板岩石普氏系数；粉砂岩取5ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()︒=3.57arctan 顶f 。

967.0)34.16tan(245tan =︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=H H c ω米66.05967.035.2245tan 2=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒顶f H B b ω米L ≥L1+L2+L3=0.1+0.66+1.2=1.96米，顶锚杆长度2.2米满足要求2．锚杆的直径计算锚杆的直径按杆体的承载力与锚固力等强度原则确定，即d 14.35mm === 式中：d ——锚杆杆体直径，mm;Q ——锚固力，按选取直径大于16mm 的树脂锚杆和施工初期职工的锚固工艺掌握程度，按80kN 计算；t σ——杆体抗拉强度，按选取锚杆的技术参数取为490MPa 。

煤矿井下锚杆使用说明
煤矿井下锚杆的使用主要包括以下步骤：
1. 安装锚杆：将锚杆机移动到需要固定和支撑的巷道壁面位置，并将锚杆插入锚杆机的驱动部分。

然后，将锚杆的一端对准巷道壁面，并用锚杆机的驱动力将锚杆推入壁面，直至锚杆的一端完全插入壁面。

2. 调整支撑：根据巷道壁面的情况，调整锚杆机的支撑部分，确保锚杆与壁面紧密接触，并能够承受壁面的压力。

3. 固定锚杆：当锚杆与壁面接触稳定后，可以通过锚杆机的控制部分进行锚定。

此外，在使用煤矿井下锚杆时，应进行准备工作，包括检查打锚杆的数量和质量，确保满足安全要求。

清理矿井工作面的煤层，并确保没有大块煤体或其它障碍物。

并根据需要，在煤层内确定锚点的位置。

通常选择煤层中较为坚硬和稳定的位置作为锚点。

以上信息仅供参考，具体操作请以实际情况为准。

如需了解更详细的步骤和注意事项，可以咨询专业技术人员获取帮助。

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术作者：孟庆燕王永余来源：《科技创新导报》 2012年第22期孟庆燕王永余(兖矿集团有限公司济宁二号煤矿山东济宁 272072)摘要:锚杆支护是由锚固在煤矿巷道四周钻孔内的一系列杆体(木质体、金属件、钢筋混凝土和聚合物体等)系统组成的。

这些杆体配以支撑件和背板,靠他们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。

煤矿巷道应用锚杆支护技术可以提高矿井的生产效率,降低生产成本,因此在矿井生产中广泛应用。

本文首先介绍锚杆支护的形式,重点分析锚杆支护作用原理及优点,探索锚杆支护施工安全的一些事项,以供同行参考。

关键词:煤矿巷道锚杆支护施工中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(a)-0044-01所谓的锚杆支护就是在巷道掘后,先向围岩打眼,在眼孔内锚入锚杆,把巷道围岩予以加固,充分利用围岩自身的强度,从而达到支护巷道的目的。

锚杆与一般的支架不一样,它不单单是消极地承受巷道围岩所产生的压力和阻止破碎岩石的冒落,还要通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。

因此说锚杆支护是一种积极防御的支护方法。

锚杆支护能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移和裂隙的发展,能充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护状况,加快施工进度,降低了施工成本,已经成为当今煤矿巷道支护改革的主要趋势。

1 锚杆支护的形式锚杆支护按组合构件分为7类支护:①单体锚杆;②锚杆网;③锚杆钢带;④锚杆粱;⑤锚杆桁架⑥锚杆锚索;⑦多种组合,包括锚带网、锚梁网、锚杆桁架网、锚带网索等。

根据巷道围岩稳定性,采用合适的锚杆支护形式。

(1)锚杆布置方式。

锚杆的布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等,锚杆的间排距一般取0.6m、0.8m 和1.0m,顶板条件良好或采用联合支护方式可取1.1m和1.2m。

锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。

通过锚入围岩内部的杆体，改变巷道围岩的本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环，和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。

这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。

二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。

如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。

2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中，通过锚入一系列的锚杆，将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁，从而提高其承载力。

利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。

组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力；同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。

锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。

3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。

如图3。

44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。

如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。

它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。

显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。

5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。

实例分析锚杆锚索联合支护的应用东河煤矿辛庄井2#煤层巷道掘进一直采用锚杆支护，大量的生产实践表明，辛庄井2#煤层掘进巷道采用锚杆支护是科学合理的。

在进行11#煤层开拓时，由于11#煤顶板直接顶为3.4m厚的粉砂质泥岩，顶板破碎，容易掉碴，我们通过对11#煤层及顶板岩性的分析计算，采用了锚杆加锚索支护方式，并在帮顶各喷射50mm厚的混凝土加强支护，避免围岩的氧化。

由于它的锚杆支护加固了巷道顶板，并且保持了顶板整体性，因此只需要增加一定数量的锚索，直接使它的顶悬吊于稳定性高的老顶上，避免锚固体以上离层及出现巷道顶板整体下沉或垮落，达到良好的支护效果。

1 巷道的基本情况辛庄井开拓煤巷位于辛庄井田南部，长度520m，两侧为实体煤，巷道设计为矩形断面，沿煤层直接顶掘进，巷道掘进宽2.9m，净宽2.8m，高2.3m，帮顶各喷50mm的砼。

所揭露11#煤层平均厚度2.8m，煤层结构简单，中间有一层50～60mm厚的夹矸，顶板为3.4m厚的粉砂质泥岩直接顶，具体结构自下而上是0.29m粉砂质泥岩上有一薄层有机质在层理之间，在往上0.21m粉砂质泥岩又有一薄层有机质在层理之间。

老顶为粉砂质泥岩和细砂岩互层。

本层粉砂岩岩性脆、易破，受力和风化后，从层理有机质之间往下掉块。

因此巷道的顶板强度较低，属于复合顶板。

2 关于支护方案2.1 在巷道顶板上采用锚喷、锚索等支护系统顶板锚杆为圆钢锚杆，并铺设金属网，主要考虑如下因素：（1）直接顶整体强度较低，锚杆能够约束顶板围岩的破坏和变形，并且阻止顶板离层；（2）顶板锚杆之间是通过金属网而形成的支护整体，为的是防止破碎的顶板冒落，并共同约束到锚固区内的顶板变形以及破坏；（3）利用锚索加强支护，防止顶板在锚固区外产生离层而造成冒顶；（4）喷浆防止风化破碎和掉碴。

2.2 巷道的两帮建议采用圆钢锚杆做支护（1）在两帮煤体的强度过小，锚固的长度又过短时，会由于锚固力偏低，而不能充分发挥出锚杆的作用；（2）要加强两帮的支护，并减小两帮的破碎区以及塑性区的宽度，以减小顶板区跨度，再则巷道服务年限较长，加以两帮喷50mm的混凝土，以便提高两帮作用于顶板的承载力。

煤矿建井巷道施工锚杆支护的原理、参数设定及设计方法摘要：为提高支护的强度和效果如通常采用锚杆辅以锚索做加强支护，锚杆理论已用理论方法确定煤矿巷道、硐室支护参数阶段，用该理论设计的巷道、硐室支护有理有据，文章就此提出论点，供广大同仁参考、指正。

关键词：煤矿矿井巷道锚杆支护1、锚杆支护作用原理锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。

采用锚杆支护的巷道，就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆安设在锚杆孔内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道的稳定性。

1.1悬吊作用悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层，用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上，由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。

1.2组合梁作用可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁，在荷载作用下，各层板梁都单独弯曲，每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。

但是用锚杆将各组合板梁压紧之后，在荷载作用下，就如同一块板梁的弯曲一样，提高了板梁的抗弯强度，可以提高顶板岩层的承载能力。

1.3挤压加固拱作用在巷道周围系统地布置锚杆，使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起，便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定自承能力的拱形压缩带，使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构，以支承其自身的重量和顶板压力。

1.4减跨作用在巷道内安设锚杆，能够减少压力拱的高度和跨度。

如在巷道跨中打一根锚杆，相当于在该处打一根支柱，使原来的拱分为两个小拱，小拱的跨度为原拱的一半。

如果打三根锚杆，就相当于将原来的拱分成四个小拱，压力拱的跨度为原拱的四分之一，同时压力拱的高度也明显降低。

1.5围岩补强加固作用巷道深处围岩内的岩石处于三向受力状态，而靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态，后者的强度远远小于前者，因此容易受破坏而丧失稳定性。

在巷道内安设锚杆后，有些围岩又部分地恢复为三向受力状态，增强了自身的强度。

此外，锚杆还可以增强岩层弱面的抗剪强度，使巷道周边的围岩不易破坏和失稳。

2、锚杆支护参数的确定目前，用于煤矿巷道支护设计的主要的锚杆支护参数设计方法有下列几种：（1）悬吊机制及其围岩条件：在层状岩体中，锚杆将下部不稳定岩层悬吊在上部稳固的岩层上，锚杆承受的载荷为下部不稳定岩层的重量。

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用摘要近年来，深井开采成为各煤矿主要的开采方式，由于深井煤矿中的特殊地形构造以及围岩的构成成分，深井煤矿冒顶事故的发生几率在不断增加，因此做好煤矿巷道的支护工作十分必要。

本文中，我们对目前巷道支护常用的锚杆支护以及锚索支护进行了简单的研究，分析了锚杆和锚索联合工作的原理以及布置方式，同时也结合实例分析了锚杆锚索支护在实际中的应用。

关键词合理锚杆锚索；布置方式；应用目前，多数煤矿为提高煤炭生产的安全性普遍采用了锚杆锚索支护方式，但是煤矿在设计布置锚杆锚索支护时还存在着一定的问题。

为使锚杆锚索支护方式更加的安全，我们有必要对锚杆锚索支护的合理布置方式以及实际应用进行分析研究。

1 锚杆支护和锚索支护巷道支护是煤层开采过程中为保持围岩稳定性所采用的常见方法，目前巷道支护主要有锚杆支护和锚索支护两种方式。

1.1锚杆支护锚杆支护是传统的巷道围岩支护方式，它的工作原理是使锚杆与围岩之间形成受力作用，从而建立一个统一稳定的支护结构，进而保持巷道围岩的稳定性，增加煤炭生产的安全性。

锚杆一般是由金属杆、螺母、托盘等组成，目前煤炭行业所普遍使用的是左旋无纵筋螺纹钢锚杆。

另外，经过不断的发展创新，我们已经研制出适合不同地质条件的锚杆支护方式，并且也逐渐研制出联合支护方式，以满足软岩巷道的支护要求。

1.2 锚索支护锚索支护是一种新型的巷道支护方式，它的工作原理是将柔性大、易弯曲的钢纹线穿过钻孔并且固定在围岩内部，同时在外部通过托盘对围岩进行加固。

锚索支护相对于锚杆支护而言，其围岩加固深度大、支护能力强以及可靠性高，并且其加固的范围、支护的强度以及可靠性都远远大于普通的锚杆支护。

锚索是由索线、托盘、锚具等构件组成，它主要通过索线给围岩施加一定的预应力，从而有效的束缚围岩，进而减少围岩的形变，提高围岩的承重能力，确保巷道的安全稳定。

通过以上的分析，我们发现锚杆支护与锚索支护各有各的优点，如果我们将锚杆与锚索的优点综合起来，那么就可以做到巷道支护最优化，进而可以明显提高巷道支护效果。

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用摘要：成山矿东一采区3#煤层煤厚开采垂深在900m，煤厚4.0—4.5米，地质构造复杂，矿压大，施工下山绞车道中遇一落差8.5米的正断层，围岩破碎，采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护，起到了良好的支护效果。

关键词：厚煤层、围岩破碎、注胶、联合支护。

前言成山矿东一采区是城山矿主要采区，3#层属于优质煤层，低灰分、低硫。

煤层高度4.0—4.5米。

顶板为复合顶板，现开采垂深900m。

矿压大、构造多。

在巷道掘进过断层过程中因不能及时采取有效的支护形式，多次产生煤壁片帮、内移、顶板下沉、底版鼓起现象。

而采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护，使其围岩共同承载矿压。

基本解决这一难题。

1深部厚煤层沿煤层掘送过断层支护应考虑的问题及解决的方法从理论分析和工程实践中得出，深部厚煤层过断层支护应遵循“支护及时，先柔后刚，先让后抗，柔性适度，稳定支护，护顶先护帮”的基本原则。

特别是围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护要求时，可采用先在围岩内注胶使帮、顶破碎围岩有机的结合起来，形成一个有机体；增加巷道围岩的强度，开凿后采用锚杆、锚索、锚网联合支护可达到巷帮共同承载压力的目的。

从而解决了围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护的难题。

2 锚杆、锚索、钢带、金属网、注胶联合支护机理巷道开挖后，围岩的受力状态发生改变。

不同部位岩体，由于其受力状态不同，所表现出的强度也各不相同，当打入锚杆后，1、由于锚杆与围岩的相互作用，使得巷道围岩受力状态又发生改变。

锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体刚度，增强了岩体的抗变形能力，加强了岩体的整体性。

2、由于锚索的悬吊作用，对于层状岩体，当锚索穿过破碎岩层深入稳定岩层时，由于锚索的悬吊作用，对不稳定岩层起着悬吊作用，，对岩层离层起到了一定的阻碍作用。

3、使用金属网、钢带能与顶板和帮壁完全接触把单根锚杆、锚索组合成新的组合梁，4、注胶可以是破碎围岩有机的粘合在一起，形成一个新的有机体，提高岩层的整体承载能力，使其由二维应力受力状态转化为三维受力状态。

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加，巷道支护面临着重大问题，本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题，以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。

【关键词】锚杆；煤矿；巷道；支护一、前言随着经济的发展，煤作为主要的能源面临的需求也越来越大，煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题，随着开挖深部的增加，巷道的支护面临诸多困难，为了提高支护强度，提高安全性，我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。

二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部，不同于以往的木支护以及工字钢支护，用通俗的语言来说，就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护，这样可以减少巷道变形，提高支护的承载力。

由于巷道围岩的地质条件不同，锚杆锚索支护的形式也有相应的变化，使得作用机理也各不相同。

现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种：悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。

悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中，将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接，从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护；组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱，提高巷道的支护强度。

在利用锚杆锚索支护时，由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值，同时在支护时改变围岩的应力状态，同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压，增加锚杆的抗剪强度，从而增大围岩自身的承载能力。

例如进行平巷掘进，在平巷掘进之后，由于直接顶缺乏支撑，将会发生沉降变形，此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来，将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力，提高直接顶的稳定性，使得岩层可以形成稳定的结构。

锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂，不能简简单单的用一个理论进行解释，尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上，其主要表现为以下几个方面：锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接，提高了岩层的抗拉强度，将岩层变为一个整体。