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锚杆支护设计（5篇）第一篇：锚杆支护设计冀中能源峰峰集团万年矿上13261溜子道煤巷锚网索支护设计说明书审批：主管矿长总工程师开掘副总生产技术部（调度）生产技术部（技术）审核地质组设计：月日月日月日月日月日月日月日月日上13261溜子道煤巷锚网索支护设计说明书一、地质概述1、巷道位置及范围上13261溜子道东邻13261工作面采空区;南邻F9号断层;西以上261工作面为界;北以三水平轨道上山和上车场保护煤柱线为界。
本工作面四面均有采掘。
工作面标高-245~-255，本工作面对应地面位置在庄宴村东北，主要是坡地。
地面标高248~261，2#煤层平均埋深500m。
2、地质状况本区煤层基本稳定，2#煤厚度为3.6~5.4m，平均4.5m；煤层产状：倾向63°～88°,倾角7°～23°，平均15°，煤质牌号为无烟煤，质硬，其单向抗压强度15～25MPa之间，平均18.5MPa。
伪顶厚平均0.3m，岩性为炭质页岩，松软，破碎易垮落。
直接顶为粉砂岩，局部直接顶相变为细粒砂岩或砂页岩互层，其厚度为2.0~8.0m，平均4.0m；其抗压强度为23.6~48.3MPa，平均45.3MPa，根据原煤炭部下发《地质条件分类细则》确定本区顶板为三类顶板。
老顶为中、细粒砂岩组成，灰白色，以石英、长石为主，裂隙发育，钙质胶结；厚4.0~20m，平均14.0m，岩石坚硬。
底板为粉砂岩，厚约3.0m，其抗压强度27.4～55.3MPa，平均46.2MPa。
二、巷道断面设计1、上13261工作面运料巷采用锚网梁+锚索支护，巷道设计断面为准矩形。
2、巷道断面规格：净宽×净高=4.4m×2.7m。
三、锚杆（索）支护参数设计1、围岩稳定性分类根据对该区围岩分析，参照《MT1104-2009煤巷锚杆支护技术规范》(国家安全生产监督管理总局)，对围岩进行分类。
煤层单轴抗压强度σ煤=15～25MPA之间，平均18.5Mpa 直接顶单轴抗压强度σ直接顶=23.6～48.3MPa，平均45.3Mpa 底板抗压强度σ底板=27.4～55.3 Mpa，平均46.2 Mpa。
锚杆支护方案1. 引言锚杆支护是一种常用的岩土工程支护方法，用于增加岩石或土层的稳定性，减少变形和破坏。
本文档旨在介绍锚杆支护的基本原理、设计要点以及施工过程。
2. 锚杆支护原理锚杆支护依靠预埋或喷射钢筋等材料形成的锚杆，将地下结构与锚杆连接。
通过锚杆的张拉和固结，增加地下结构的稳定性。
锚杆的受力来源于地下结构自身的重力以及外部荷载，锚杆吸力抵抗土体的相互作用力，从而达到支护的目的。
3. 锚杆支护的设计要点锚杆支护的设计应考虑以下几个要点：3.1 锚杆的材料选择常用的锚杆材料包括钢筋和预应力钢筋。
在选择材料时，需要考虑工程的具体情况，如承载能力要求、耐腐蚀性能等。
3.2 锚杆的布置方式锚杆的布置方式有水平布置和垂直布置两种。
水平布置适用于需要增加地下结构的整体稳定性和刚度的情况，而垂直布置适用于需要增加支护墙稳定性的情况。
3.3 锚杆的布置密度锚杆的布置密度直接影响锚杆支护的效果。
一般情况下，锚杆的布置密度应根据地下结构的稳定性要求和工程经济性综合考虑。
3.4 锚杆的受力状态分析锚杆受力主要包括拉力和剪力。
设计时需要对锚杆的受力状态进行分析，确定合适的拉力和剪力大小，以确保锚杆的使用安全。
4. 锚杆支护的施工过程锚杆支护的施工过程一般包括以下几个步骤：4.1 钻孔首先根据设计要求，在地下结构周围钻孔，钻孔位置和间距要根据具体情况确定。
4.2 安装锚杆在钻孔中安装锚杆，锚杆需要固定住以保证稳定性。
根据设计要求，可以使用锚固剂或钢套等材料进行固定。
4.3 锚杆张拉锚杆安装后，进行张拉作业。
张拉力的大小需要根据设计要求进行控制，以保证锚杆的受力状态满足设计要求。
4.4 锚杆固结完成锚杆张拉后，对锚杆进行固结。
可以使用灌注材料填充钻孔，以增加锚杆与周围土体的粘结力。
5. 锚杆支护的质量控制为了确保锚杆支护的施工质量，需进行以下质量控制措施：•对材料的选择进行检验，确保符合设计要求；•对钻孔的质量进行检测，包括孔径、孔深等；•对锚杆的安装质量进行检查，确保固定牢固；•对锚杆的张拉力进行监测，保证张拉力符合设计要求。
第二章锚杆支护技术管理第一节总则第1条锚杆、锚喷支护（以下简称锚杆支护）是煤矿井巷工程一种重要的支护形式，它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用，并对加快巷道支护改革，提高支护效果起到了重要作用。
为进一步加快锚杆支护的推广应用，提高矿井的经济效益，特制定本规定。
第2条锚杆的种类根据新汶矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下七种:1、等强全螺纹树脂锚杆（牌号：KMG335）;2、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆（牌号：KMG400、KMG500）；3、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（牌号：KMG400、KMG500），适用于埋深大于600米的巷道；4、高强度高韧性抗冲击锚杆（牌号：KMG600），适用于埋深大于800米及地压较大的巷道。
5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）;6、水力膨胀式管子锚杆;7、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）；8、经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。
第3条锚杆的锚固方式1、端锚：树脂锚固段长度≥350mm。
2、加长锚：树脂锚固段长度≥700mm。
3、全锚：树脂锚固段长度≥锚深的80%；水泥锚固段长度为锚深的100%。
一般情况下应采用加长锚；Ⅲ～Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道严禁使用端锚。
第4条锚杆支护材料规格、性能1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2002要求。
2、等强全螺纹树脂锚杆技术性能规定见下表（表一）。
表一3、等强全螺纹细牙高预紧力锚杆技术性能规定见下表（表二）表二4、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆技术性能规定见下表（表三）表三5、高强度高韧性抗冲击锚杆技术性能规定见下表（表四）注：1）、无纵肋螺纹钢式树脂锚杆及高强度高韧性抗冲击锚杆成品杆体实验要求：a、除做屈服载荷实验外，应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。
b、抗弯试验要求：杆体直径的3倍为弯芯直径，按弯芯直径对杆体螺纹部进行弯曲实验，要求弯曲90°时，受弯部位不得脆断。
、基本情况22111回风顺槽巷道原设计1110m,施工沿2#煤层底板布置掘进，S100A 型综掘机落煤、装煤。
采用矿用耐压坑木，梯形断面平棚、亲口结合支护。
临时支护采用4.0m 长的10#槽钢，配合40T 型圆环大链，用连接环加螺丝锚固，截割后及时窜入迎头空顶地段。
棚梁、腿均为2.7m,巷道上净宽2.4m,下净宽3.4m, 净高2.5m，掘进毛断面8.64m2，棚距0.7m，断面顶部铺设10#铁丝金属菱形网，长边搭接100mm，每300mm联一道，每一道为三扭一扣压辩式，勾盘“六、六、六”，严密牢固，严禁空帮空顶。
地质条件为：2#煤平均煤厚6.8m,煤层结构简单，夹矸层数1—3层，稳定可采，夹石多为灰黑色页岩及泥岩，位于中上部，下部煤质好于中部。
顶板为砂岩，底板为砂岩及砂质页岩；据邻近巷道观测，瓦斯绝对涌出量为0.51m3/min;据煤尘爆炸性试验，2#煤火焰长度为50—400mm, 煤的自燃倾向性等级为易自燃—自燃，自然发火期3—6个月；煤层倾角最大为11 度，最小为9 度，平均10 度，走向近似东西向，据掘进2217工作面回风巷时有一条落差大于3m 的断层存在，在进风巷掘进时，这条断层已不存在，没有延伸到22111 工作面内。
根据现有的技术资料，考虑2#煤较硬，为推广锚杆支护，也为提高我矿掘巷的机械化程度，借鉴焦家寨矿锚杆、锚索支护经验，对22111 回风顺槽木支150m 后进行锚杆支护。
二、支护设计方法结合通风要求、综采设备安装要求和巷道围岩变形情况等，根据附近钻孔的柱状资料分析，2#煤顶煤直接顶为砂岩，厚度为5.0〜7.0m,属较稳定岩层，适合锚网支护。
为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于基本顶坚硬岩层中，需用高强锚索做辅助支护。
根据公司焦家寨矿2#煤层回采巷道支护经验，初步确定22111回风顺槽采用矩形断面，掘进宽度3.4m,掘进高度2.6m，掘进毛断面积8.84m2,锚杆+网+锚索联合支护。
顶部锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢，直径20mm, 长度2.0m,排距0.8m,间距0.9m，四根锚杆均匀分布，两侧各留350mm间隙；巷道靠上帮一侧采用左旋无纵筋螺纹钢，直径18mm,长度1.7m,靠下帮一侧采用玻璃钢锚杆，直径18mm,长度1.7m，间距1.0m,排距0.8m，三根锚杆均匀分布，上下侧各留300mm 间隙；巷道顶帮均采用钢筋托梁并铺设金属网；巷道顶板补打锚索© 15.24-6000,用3003 3003 12mm钢托盘，间距1.5m,排距3.2m。
巷顶锚杆锚固力不小于70KN预紧力矩不小于1002 m帮锚杆锚固力不小于30KN预紧力矩不小于602 m锚索预紧力不小于120KN锚索锚固力不小于221KN。
一、采用计算法校核支护参数。
1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果条件，应满足：L》L1+L2+L3式中：L——锚杆总长，mL i――锚杆外露长(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.02〜0.05m,顶锚杆取0.17m,帮锚杆取0.15m) mL2――有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度c),mL3――锚入岩层内深度，即锚固长度(顶锚杆取0.8m，帮锚杆取0.6m)，m普氏免压拱高：b=[B/2+Htan (45°—3 帮/2 ) ]/f 顶式中：B、H――巷道掘进跨度和高度，B=3.4m, H=2.6mf 顶――顶板煤岩普氏系数, f 取3――两帮围岩的内摩擦角，3帮取71.5° (查表得)3 帮b=[3400/2+26003 tan(45°－71.5° /2) ]/3=708mmc=26003 tan(45°－71.5° /2) =423mm依据上述公式计算得出：顶锚杆长L顶》1678mm帮锚杆长L帮》1173mm 所选锚杆长度均能满足计算要求。
2、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距2每根锚杆悬吊岩体重量G=Y L2a，锚杆锚固力应能承担G的重量。
为安全起见，再考虑安全系数K,取K=2KG< Q式中：丫——岩体容重，KN/rr3, 丫=26.7 KN/m31/2Q/K Y L2) 所选顶锚杆的锚固力Q> 70KN计算得 a V 1.2m,因而a <(间排距参数能满足计算结果。
3、悬吊理论校核锚索间距为防止巷道顶部大面积整体垮落，用© 15.24mm L=6000mr的钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于煤岩层中，校核锚索间距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。
此时靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，取垂直方向力的平衡可用下式计算锚索间距。
L=nFF/[BH 丫一( 2Rsin 9 ) /L1]式中：L——锚索排距，mB ――巷道最大冒落宽度，3.4mH ――巷道冒落高度，按严重冒落取2.0m丫——煤岩体容重，26.7 KN/m 3L i ------- 锚杆排距，0.9mF 1――锚杆锚固力，70KNF 2――锚索极限承载力，取221KN80 °9——角锚杆与巷道顶板的夹角，n ――锚索牌数，取1通过以上计算，回风顺槽锚索排距L小于7.8m，所选锚索参数符合设计要求。
(1)顶板支护锚杆形式和规格：杆体为左旋无纵筋高强螺纹钢筋，长度2.0m，杆尾螺纹为M24。
锚固方式：树脂加长锚固，采用一支规格为Z2360和一支K2335树脂锚固剂。
钻孔直径为28mm，锚固长度为1300mm。
钢筋托梁规格：采用14mm的钢筋焊接而成，宽度80mm，长度3.2m。
加工尺寸如图1-1所示。
托板：采用拱型高强度A3钢托盘。
锚杆角度：顶板两端第一根锚杆安设角度为与垂线成10度，其它顶板锚杆与岩体垂直。
网片规格：采用菱形金属网护顶。
锚杆布置：锚杆排距0.8m，每排4根锚杆，间距0.9m。
锚索：直径为15.24mm，长度为6.0m,加长锚固，采用一支规格K2335和两支规格Z2360树脂药卷。
锚索每排2根，排距为3.2m，锚索头部设有树脂药卷搅拌头，尾部配有高强度锚具，配套金属托板规格为300X300X12mm。
(2)巷帮支护锚杆形式和规格：(巷道上帮)杆体为左旋无纵筋高强螺纹钢筋，长度1.7m，杆尾螺纹为M20。
(巷道下帮)杆体为18玻璃钢锚杆，长度1.7m，杆尾螺纹为M20。
锚固方式：树脂加长锚固，采用一支规格为Z2360锚固剂和一支K2335锚固剂。
钢筋托梁规格：采用14mm的钢筋焊接而成，宽度80mm，长度2.4m。
加工尺寸如图1-2所示。
托板：采用拱型高强度A3钢托盘锚杆角度：巷道两帮上下锚杆安设角度为与水平线成10度，其它帮锚杆与岩体垂直。
网片规格：采用菱形金属网护帮。
锚杆布置：锚杆排距0.8m,每排每帮3根锚杆，间距1.0m 。
梨园河煤矿22111回风顺槽锚杆支护如图1-1所示。
0 0Y 亠—60I I 60亠L 〜顶板钢筋托梁( © 14-3200-4-900 )60ihil帮部钢筋托梁( © 14-2400-3-1000)图1-1、1-2 托梁加工示意图6020010001000-200250 — 士 _________ 900______1 序_____ 900 _____ KT - 900E =H A—4 250图1-1梨园河煤矿22111回风顺槽锚杆支护网属金形菱-T--\CO-I3-C0—4、003梁托筋钢索锚213833 匚-二------ J . 盘托索锚4^Mh u u u 2-o 2.-: I杆锚钢纹螺筋纵无旋左网属金形菱000 4-—c o -—?- I V梁托筋钢上(_800 . 5°0“ £004 (0 0 3200索3Cc0--3cor2-?- 4梁托筋钢三、锚杆支护材料及施工工具（一）锚杆支护材料22111回风顺槽锚杆支护材料如表注：1.数量按每米计算，实际用量按顺槽的实际剩尺计算并考虑一些富余量。
2.锚杆托板及配套构件等与锚杆一起配套购买或制作。
（1）顶板锚杆杆体锚杆杆体为左旋无纵筋高强螺纹钢筋，专用锚杆钢材。
杆体公称直径20mm, 长度2.0m，延伸率17%。
杆尾螺纹规格M24，采用滚压加工工艺成型。
（2）树脂药卷树脂锚固剂型号分别为：Z2360,即直径23mm，长度600mm，固化时间为中速；K2335，即直径23mm,长度350mm,固化时间为快速。
（3）托板拱型高强度托盘，锚杆托板尺寸为1203 1203 8mm，锚索托板尺寸为3003 3003 12mm力学性能与锚杆杆体配套。
（4）钢筋托梁钢筋托梁规格：采用14mm的钢筋焊接而成，宽度80mm，顶板托梁长度3.2m，帮部托梁长度为2.4m。
在安装锚杆的位置处焊上两段纵筋，以便安装和固定锚杆位置。
（5）金属网巷道顶板铺设菱形金属网，材料为12*铁丝，网孔503 50mm。
顶板钢筋网规格为3.6m3 0.9m，帮部规格为2.83 0.9m。
（6）帮锚杆巷道上帮侧锚杆杆体为左旋无纵筋高强螺纹钢筋，专用锚杆钢材。
杆体公称直径18mm，长度1.7m，延伸率17%。
杆尾螺纹规格M20，采用滚压加工工艺成型。
巷道下帮侧为不影响割煤，采用可切割的玻璃钢锚杆进行支护，其杆体公称直径18m m，长度1.7m。
（7）锚索采用型号规格为；:」15.24-6000的矿用预应力锚索。
（二）施工机具所需施工机具，如表所列。
采用单体风动锚杆钻机钻装顶板锚杆，配套钻杆为B19型中空钻杆，钻头为27mm双翼岩石钻头。
采用煤电钻（或风动帮锚杆机）钻装两帮锚杆，配套钻杆为26mm麻花钻杆，钻头为27mm双翼煤电钻钻头。
表施具四、矿压监测内容和方法矿压监测是动态信息设计方法的核心内容之一。
通过测试锚杆受力和巷道围岩位移分布，就可比较全面地了解锚杆支护的工作状态，进而验证或修改锚杆支护初始设计，并保证巷道的安全状态。
1、矿压监测的准备工作井下实施矿压监测之前，需做好以下工作：(1)组建矿压监测队伍队伍成员由矿方安排，要求对监测工作认真负责，并具有一定锚杆支护经验(2)准备监测仪器和测点安设物品按照设计要求的规格和数量购置所需监测仪器，准备测点安设所需物品。
(3)准备监测记录表格矿压监测所需记录表格应提前准备好，以供井下测试时使用。
⑷技术培训在井下测试之前，由试验小组对测工进行技术培训。
2、矿压监测内容和方法矿压监测分为综合监测和日常监测。
前者的主要作用是验证或修改初始设计，后者主要是为了保证巷道安全。
1)综合监测巷道综合监测内容如表。
测站布置如图。
巷道中共设2个测站。
巷道掘进20m后设置第一个测站，包括两个巷道表面位移监测断面，一个顶板离层监测断面，一个锚杆受力监测断面。
巷道掘进50m 后设置第二测站。
