回采巷道锚杆支护布置图

18002下分层回风顺槽改矿工钢支护为锚杆支护作业安全技术措施一、概况：18002下分层回风顺槽工作面现已掘进566米，上分层18002工作面正在开采，工作面推进方式采取后退式，下分层顺槽正在掘进，掘进方向和上分层工作推进方向正好相反，顺槽采用工字钢棚支护。

上分层的开采造成的采动影响，使巷道围岩岩体破碎，而上分层的工作面还没有开采完毕，下分层巷道掘出后，受到上分层开采造成的采动影响，巷道变形、压力逐渐增大，经矿、科研究决定工作面采用锚杆、锚网、锚索、工钢联合支护，视情况更换压力大处支护，为保证施工期间安全作业，制定如下安全技术措施。

1、由综掘队组织人员进行培训，人员分工如下：各项工作人员分配花名表班次带班顶板看护工锚杆司机人员工种8 栗福旺杨彦芳牛军郭天兵4 王学武郝玉兵郝秀芳常永波0 聂宝臻刘宏伟赵建虎常玉芳注:郭天兵锚杆司机，负责锚杆机维修。

2、巷道相对位置及回采情况：工作面位于3#下分层煤层，为方位角为32度，顶部是3＃煤层上下分层的中间夹石，厚度7-8米。

为泥沙质页岩和炭质页岩，整体性和附着力差，极易垮落，底部为15#煤层(未开采)，距15#煤层平均90m。

18002回风顺槽工作面位于18001（已采）工作面东侧，工作面东侧为未开采区域，南侧为三部皮带运输大巷，西侧为18001采空区，北侧为矿区边界。

18002上综采工作面已回采至310米处。

18002下回风顺槽会随着采动影响巷道来压。

工作面及巷道位置关系附错误！未找到引用源。

3、改变支护原因老顶周期来压，受此影响使巷道压力逐渐增大，巷道支护变形。

1．原有断面：呈梯形，采用矿用11#工字钢、木串杆、金属拉钩、金属网联合支护，0.6米棚距。

原断面：上净宽2.6m,下净宽3.4m，净高2.8m，净断面8.4㎡。

2．现有情况：巷道受压变形后，巷道挤压变形，底板鼓起、棚腿出现外蹬现象，腿挤扭变形，棚梁变形弯曲，部分梁卡在煤壁两端，腿脱出，断面呈倒梯形，在400--420米处最严重处上净宽2.6m下净宽2.8m，净高1.8m，净断面4.86㎡。

92021年第5期王龙华：2061巷过断层破碎带的支护优化2061巷过断层破碎带的支护优化王龙华（山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿，山西 吕梁 033102)摘 要 2061巷掘进过F5断层期间，巷道顶板出现破碎、冒落现象，导致巷道原顶板锚杆（索）支护失效严重，顶板维护困难，严重威胁着巷道安全快速掘进。

通过研究，提出“注浆+加长锚杆（索）”联合支护技术，优化后巷道顶板位移量减少了66.7%，巷道左右帮的位移量减少了63.8%，成本费用减少了29.7%，取得了显著应用成效。

关键词 掘进；断层；破碎；支护中图分类号 TD353 文献标识码B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.05.004The Support Optimization of the Fracture Zone Passing through Fault in the 2061 RoadwayWang Longhua(Fangshandianping Coal Mine of Shanxi Coking Coal Huozhou Coal Power Group Lvliangshan CoalPower Co., Ltd., Shanxi Lvliang 033102)Abstract : During the driving of the 2061 roadway through F5 fault, the roadway roof appears broken and caving phenomenon, which leads to the serious failure of the original roof bolt (cable) support, and the difficulty of roof maintenance, which seriously threatens the safety and rapid driving of roadway. Through research, the combined support technology of "grouting + lengthening bolt (cable)" is put forward. After optimization, the displacement of roadway roof is reduced by 66.7%, the displacement of roadway left and right sides is reduced by 63.8%, and the cost is reduced by 29.7%, which has achieved remarkable application results.Key words: driving; fault; fracture; support收稿日期 2020-12-14作者简介 王龙华（1988—），男，2015年7月毕业于中国矿业大学地质工程专业，本科，助理工程师，现就职于山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿安全管理科，从事煤矿安全生产管理工作。

锚杆类型（螺纹钢、圆钢、玻璃钢或其它锚杆等）； 锚杆杆体几何参数（直径和长度等）； 锚杆杆体力学参数（屈服力、拉断力、伸长率和冲击吸收功等）； 锚杆附件（托盘、球形垫圈、减摩垫圈和螺母等）材料和规格； 树脂锚固剂规格及数量，锚固剂物理力学性能； 锚杆预紧力； 锚杆设计锚固力； 锚杆布置参数（锚杆间距、排距、安装角度等）； 锚杆锚固参数（钻孔直径，锚固方式和锚固长度）；
锚杆支护设计
锚杆长度 锚杆长度增加，有效压应力区范围
扩大。 锚杆中上部压应力减小，两锚杆间
中部围岩压应力减小。锚杆越长， 预应力作用越不明显。 锚杆越长，预应力应越大。通过提 高预应力，可减小锚杆长度。
1.8m 2.4m
锚杆支护设计
锚杆密度 单根锚杆形成锥形压力区，尾部
大，锚固起始次之，中部小； 间距过大，锚杆压应力区独立，
工程类比法：根据已经支护巷道的实践经验，通过类比，直接提出锚 杆支护形式与参数。也可根据巷道围岩稳定性分类结果进行锚杆支护 形式与参数设计；
理论计算法：选择适合本矿区煤巷条件的锚杆支护理论进行理论计算 设计；
数值模拟法：根据地质力学评估结果建立数值模拟模型，通过多方案 比较，确定锚杆支护初始设计。
锚杆支护设计
锚杆角度 锚杆角度增加，角锚杆与中部锚杆有效压应力区分离，叠
加区变小。15°明显分离，独立支护单元。 近水平煤层，角锚杆最好垂直布置，最大不超过10°
0°
10°
30°
锚杆支护设计
巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。软岩巷道、煤层顶板 巷道、破碎围岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的巷道及大断面巷 道等复杂困难巷道，宜采用高预应力（大于锚杆屈服力的30%）、高强度 （杆体屈服强度大于500MPa）螺纹钢树脂锚杆。必要时，可采用锚杆、 锚索联合支护，锚杆与锚索的力学性能与支护参数应相互匹配。

矿区锚杆支护技术规范.1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的，旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展，为矿井实现安全高效创造良好条件。

1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论，在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。

指导思想是：解放思想，实事求是，因地制宜，积极推广应用。

工作原则是：以科学的理论依据为指导，以严谨的态度抓好设计、施工和管理。

1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷，包括：(1) 回采巷道（运输巷，回风巷，开切眼，瓦排巷等）；(2) 采区集中巷；(3) 煤层大巷；(4) 各类煤巷交岔点和峒室。

1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前，必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数，包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。

否则，不能进行锚杆支护设计。

1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。

设计是一个动态过程，充分利用每个过程提供的信息。

设计应严格按五个步骤进行，即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。

1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求，并符合煤矿安全有关规定。

否则，不能下井使用。

1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行，确保施工质量。

1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员，以及操作工人，都应进行锚杆支护技术培训。

1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按煤炭行业有关规定执行。

第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件，必须在进行支护设计之前完成。

2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域，考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素，随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。

回采工作面作业规程第一章工作面概况201工作面布置在矿井西翼的2#煤层中，201工作面为康家滩矿孙家沟井首采工作面：工作面东侧为炮采工作面（未采），西侧布置02回采面：南侧为采区的三条集中巷，工作面沿2#煤层走向布置，工作面顺槽长790米，工作面宽80米，201房采工作面布置两条顺槽即运输顺槽，回风顺槽。

顺槽方位角为332004′26″两顺槽中间间隔20米煤柱。

运输顺槽与回风顺槽之间每隔50米设一条联巷，该工作面共可布置6个支巷，每个支巷回采煤量为2527吨。

该工作面工业储量为29.3万吨，可采煤量为21.22万吨。

在工作面前时方向的右侧布置旺格维利条块，相邻支巷的中心距离12米。

该工作面掘房工程量为7416米，其中，顺槽工程量为1580米，顺槽间联巷工程量300米，旺格维利条块巷工程量5040米，条块联巷的工程量为496。

附图1-1工作面巷道布置平面示意图第二章煤层赋存与地质状况一、煤层赋存与煤质特征依据邻近已掘巷道揭露情况预测2#煤层在本采区赋存稳定，地层走向35°左右，倾向南西，煤层倾角3～9°，煤层厚度在6.4～8.28m,平均厚度为7.23m,煤层中普遍含有多层夹矸,夹矸厚度在0.2～0.6m之间,2#煤颜色为黑色,条痕为黑褐～褐黑色,玻璃光泽,半暗型及半亮型煤组成,容重1.34～1.40,硬度f=2～4，较脆易碎，为低磷，低硫，中灰—富灰，高发热量，中等粘结性气煤。

二、顶底板岩性：首采面2#煤层顶板为灰白色泥岩及厚层砂岩，底板岩性为深灰色泥岩及砂岩。

三、地质状况简述：2#煤层赋存基本稳定，工作面为一向南西倾斜的平缓单斜构造，从勘测资料和现生产过程中均未发现有大的断裂构造，无岩浆侵入体，无冲刷带及陷落柱等地质构造，只有少数裂隙存在，对采掘基本无影响。

水文地质：2#煤层的直接充水含水层为顶板砂岩和底板砂岩，富水性弱，奥灰水对8号煤层开采基本无影响，但在遇到特殊地质构造时严防涌水突然增加。

地质构造
巷道周围地质构造的分布情况，由工作面地质说明书给出
水文地质条件
巷道涌水量、水质等参照工作面地质说明书；水对围岩物 理力学性质的影响通过实验确定
巷道埋深
地表到巷道地板的垂直距离
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
煤矿巷道锚杆支护技术规范
中华人民共和国国家标准 GB/T 35056—2018
目录
CONTENTS
1 适用范围 2 技术要求 3 质量检测
4 支护监测 5附 录 6 参考文献
PART ONE
适用 范围
本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的 术语和定义、技术要求、锚杆支护施工 质量及锚杆支护监测
本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩 巷的锚杆支护
1）工程类比法：根据已经支护巷道的实践经验，通过类比，直接提出锚杆支护初始设计。应 保证设计巷道与已支护巷道在地质与生产条件、围岩物理力学性质、原岩应力等方而相似。也可 根据巷道围岩稳定性分类结果进行锚杆支护初始设计；
2.1.11 在现场调查与巷道围岩地质力学参数测试完成后进行巷道围岩地质力学评估。首先确定 评估区域，铺杆支护设计应限定在该区域内，并分析巷道服务期间影响锚杆支护性能其他因素。
2.1.12 根据巷道围岩地质力学评估结果进行巷道围岩稳定性分类，确定评估区域的巷道是否适 合采用锚杆支护。
2.1.13 在一个地点获取的地质力学参数用于同一层位的其他地点时，应进行充分的现场周研和 分析、评估。
础参数见表 1。
续上表
表 1 巷道围岩地质力学评估基础参数
序号 10
11

山西大同新荣区小梁沟煤矿设计能力 30 万 t / a， 主要含煤地层为侏罗系中统大同组，现采 11 号煤层。 该矿主要巷道 断 面 形 状 全 部 为 矩 形，支 护 材 料 几 乎 全 部采用木材，木棚或木点柱是巷道主要支架形式。
1 巷道支护现状
小梁沟煤矿支护改革锚杆设计研究巷道布置 11 号煤层中，煤层厚度 4m 左右，煤层顶板岩性变化较大， 有的位置顶板 为 泥 岩 伪 顶，有 的 位 置 直 接 顶 板 为 粉 细 砂岩。巷道布置层位也不固定，有的地方沿底掘进，留 有顶煤； 有的位置破顶掘进，留有底煤； 有的巷段为半 煤岩巷。巷道支护现状复杂。现役的 307 巷道支护形 式基本分为三种情况： 个别地点密集棚子支护，大多为 架棚支护、点柱支护。
槡 槡 d = 1000
4Q = πσt
4
× 4． 8 × 1000 3． 14 × 380 ×
× 9． 1068ຫໍສະໝຸດ =13．0mm
式中： d － 锚杆直径，m；
σt － 杆体材料的抗拉强度，Pa。
根据现有锚杆杆体直径系列，选择 Φ = 18mm 锚杆
44
2012 年第 3 期
可满足要求。
⑶锚杆间排距确定 取锚杆间排距相等，a = a1 = a2 ，则间排距为：
2012 年第 3 期
43
回采巷道锚杆、锚索支护参数设计
贺海峰
（ 大同煤矿集团公司云冈矿，山西 大同 037003）
摘 要 小深沟煤矿针对 307 巷道点柱、木棚支护和密集木柱支护现状，分析了顶板岩层移动破坏范围，通过采用巷道围岩钻孔窥视技术，进 行了锚杆、金属网、锚索联合支护参数设计； 依据更换巷道支护形式的特殊情况，提出了切实可行的安全施工技术要求。 关键词 巷道 锚杆 － 锚索 支护设计 中图分类号 TD353 + ． 9 文献标识码 B

的超前支护设计。
28
4.2 煤巷锚杆支护设计
锚杆支护初始设计可采用以下一种或多种方法组 合进行：
a. 工程类比法：根据已经支护巷道的实践经验，通过类 比，直接提出锚杆支护形式与参数，也可根据巷道围 岩稳定性分类结果进行锚杆支护形式与参数设计；
b. 理论计算法：选择适合本矿区煤巷条件的锚杆支护理 论进行理论计算设计；
安装锚杆时，搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。 [MT 146.1-2002，定义3.6]
13
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
预紧力 pretension force
安装锚杆（锚索）时，通过拧紧螺母或采用 张拉方法施加在锚杆（锚索）上的拉力。
预紧力矩 moment of pretension
c. 数值模拟法：根据地质力学评估结果建立数值模拟模 型，通过多方案比较，确定锚杆支护初始设计。
29
4.2 煤巷锚杆支护设计
煤巷断面一般采用矩形或梯形，特殊情况下可采 用拱形或其他形状断面。煤巷断面设计应考虑以 下因素：
a. 煤巷布置（运输）的最大设备尺寸； b. 煤巷管线布置和行人要求； c. 煤巷通风要求； d. 预留煤巷变形量。
34
4.2 煤巷锚杆支护设计
锚杆支护基本参数宜选用表1中的系列。
表1 锚杆支护基本参数
序号 1 2 3 4 5 6
参数名称 锚杆长度 锚杆公称直径 锚杆排距 锚杆间距 锚索有效长度 锚索公称直径
单位 m mm m m m mm
参数值 1.6～3.0 16.0～25.0 0.7～1.5 0.7～1.5 4.0～10.0 15.2～22.0
对支护监测信息进行解释，并据此对支护设计 进行验证和修改的过程。

平煤股份…2009‟100号关于印发《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范》的通知各原煤生产单位，机关有关部门：•平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范‣已经公司领导同意，现予印发，请认真贯彻落实。

二○○九年五月二十五日（此为电子公文）平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范第一章总则第一条为使锚杆支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠、确保施工质量，促进锚杆支护技术健康发展，特制订本规范。

第二条推广应用锚杆支护技术时，必须坚持科学态度，依靠科技进步，高度重视锚杆支护的技术问题，积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。

第三条本规范是在对平顶山煤业股份公司（以下简称平煤股份）所属各单位应用锚杆支护技术的经验进行总结的基础上，结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及平煤股份今后煤巷锚杆支护技术的发展方向而制定的。

第四条岩、半煤岩巷道的锚杆支护参照本规范执行。

第五条对使用的新型锚杆支护材料及防腐锚杆支护材料等，使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报平煤股份开拓处，经开拓处审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。

第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估第六条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。

第七条平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类按巷道围岩稳定性指数、模糊聚类分析和依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量3种方法进行分类，各矿可根据实际情况采用其中一种或全部采用并进行比较后确定。

在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上进一步研究定量分析方法，使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。

第八条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γH）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第九条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。

急 于打 锚 杆 眼 ，造 成 施 工 高度 不 够将 锚 杆
眼打 偏 ；
二 是煤 层 倾 角 较 大 ，造 成 在 施 工靠 下 帮 的 锚杆 眼 时 ， 冈施 工 高 度 不够 而将 角度
梁 （ 帽 ）支 护顶 板 ，间距 缩 小为 １ ｍ， 术 ． Ｏ
锚 杆长 度 为 １ ｍ，其 余煤 层均 使川 １ ． ８ ．ｍ ５
长 的锚 杆 。 ３ 技 术经 济效 益 的 分析
用长度 为 ５ ｍｍ 的套筒 （ 套筒 内径 为锚 ０ 该 杆杆 体直 径 ）两端 的 内径 用机 床 制作螺 纹 ，
２ 世 纪 ６ 年 代发 展起 来 的支护 与 围岩 Ｏ Ｏ 共 同作 用 的现 代 支 护 理 论在 我 矿 的应段 是在 ８ Ｏ年代 后 期 试用水泥 锚 杆； 杆： ，
护 。采用 锚杆 支护 材料 费用 为 ７ ５元， ｍ。采 用木 棚支 护材 料 费用 为 １２４元／ 采 用 金 ２ ． ｍ， 属棚 支护 材料 费用 为 ８ ０元， ５ ｍ。与木 棚相 比 ，锚杆 支 护每 米节 约支 护 材料 费用 ４ ． ７ ４ 元， 以二 采 区掘 进 队 为例 ，每 月掘进 进 ｍ。
维普资讯
‘ 宝鼎科技 》２ ０ ０ ６年第 ３期
锚 杆 支 护 在 我 矿 回采 巷 道 的应 用
姜 国 东 、 刘 海 涛 （ 煤大宝顶煤矿 ） 攀
摘
要：锚杆 支护作为一种有效的回采巷道支护方式， 由于对巷 道围岩 强度 的强化作 用，可
显 著提 高围岩 的稳 定性，加之具有 支护成 本较低 ，成巷速度 快，劳动强度减轻 ，提 高巷 道断面利
脂 约卷 和 ３ ０ ５０ ０ ～ ０ ｍｍ 的锚 同端 头 。
经 过 在 井 下 做锚 同力 试 验 ，可 回 收锚 杆 的锚 同 力 完全 达 到 设计 要 求 ，能满 足 受

表 １ 惯 性 矩 折减 系数 ｋ ，
塑鱼 星 堂
兰 ！ ： ！ ： ！ ： 箜 式（ ） １ 是在 没有考 虑 到煤 层 倾 角 的前 提下 推 导
图 １ 巷 道 顶 板 受 力分 析
出来 的 ， 即把 巷道 的顶板看 成水 平 的。然 而 ， 实际 在
由轴 力 图 １ ｄ ， 上帮 顶 板 处 有最 大 轴 力 、 （ ）在 最 大 拉应力 、 大剪应 力 ， 值分 别为 ： 最 其
要 ： 绍 了按 组合 梁理论 进行 回采 巷道 顶锚杆 支护设 计 中存在 的 问题 ， 介 首先 对回 采巷道 顶
板进 行 了受 力分析 ， 考虑 到煤 岩层倾 角的情 况下推 导 出组 合 梁厚 度 新 的理 论 计 算公 式 ； 次 ， 在 其 对
巷道跨 度 进行 了详 细的分析 ， 并给 予明确 的界 定 ； 最后 ， 对锚杆 的锚 固长度进 行 分析 ， 格 区分 了锚 严
坏， 其轴 力 图 、 力 图 如 图 １ ｄ 、 ｅ ， 见 上 帮顶 剪 （ ） （） 可
１ 回采巷 道顶板 锚杆 支护理 论 在 回采巷 道 顶板 锚 杆 的设 计 中 ， 常采 用 组合 常 梁理论 确 定 顶 板 锚 杆 参 数 。利 用 组 合 梁 理 论 计 算 时， 首先 确定 组合梁 的厚 度 ｈ其 理论计 算公 式 ¨ ： ， Ｊ
郭 坤 （９ ３一） 男 ， １７ ， 河南 郸城人 ， 讲师 ， 士 ， 硕 主要从 事采矿 、
部， 最大 拉应力 在梁 的中部下 表面 ， 其值 分别 为 ：
安全方面教学、 科研与安全培训工作 ，２０ １江苏省徐州市 。 ２ １１
１４ １
郭
Ｍ ｍ￣＝ ａ
坤： 回采巷 道顶锚 杆 支护参 数设 计

5101采面下分层回采巷道布置方案编制人:刘家宏时间：2014年2月15日一、概述 (3)二、开采技术条件 (4)三、回采巷道布置方案分析 (7)四、回采巷道布置方案选择 (9)五、巷道断面与支护形式 (11)六、安全技术措施 (11)5101采面下分层回采巷道布置方案一、概述倾斜分层长壁采煤法是我国长期应用的一种厚煤层采煤方法。

通常把近水平、缓（倾）斜及中斜厚煤层用平行于煤层层面的斜面划分为若干个2.0~3.0m左右的分层，然后逐层开采。

根据煤层倾角不同，可以采用走向长壁或倾斜长壁采煤法。

分层间一般采用下行开采顺序，垮落法处理采空区，上分层开采后，以下的各分层在已经垮落的顶板下开采。

为确保下分层开采安全，上分层一般要铺设人工假顶或形成再生顶板。

在同一个区段范围内，上、下两个分层同时开采时，称为“分层同采”，反之称为“分层分采”。

分层分采可以进一步分为两种形式，一种是在同一区段内，待上分层全部采完后，再掘进下分层的回采巷道，而后回采；另一种是在同一采区内，待各区段上分层全部采完后，再掘进下分层的回采巷道和回采，俗称“大剥皮”。

根据西安中煤设计有限责任公司设计确定的5-2煤层采用长壁式综采工作面分层铺底网采煤法，全部垮落法管理顶板。

5101采面的回采的初步方案定为分层分采，待各区段上分层全部采完后，掘进下分层的回采巷道和回采。

现需对5101采面下分层回采时回采巷道布置方案进行选择。

二、开采技术条件5-2煤层为本区主采煤层分布稳定，结构简单，厚度 6.39m～9.18m，平均厚度约8.09m。

一般含1层厚度0.10~0.49m的粉砂岩夹矸，为全区可采的稳定型厚~特厚煤层。

煤层埋深43.72～185.23m，底板标高变化在+995.0～+1035.0m之间。

煤层赋存近似水平，总体上自东南向西北倾斜，煤质较坚硬，节理裂隙不发育。

煤层顶板以直接顶为主，初次跨落步距为25.60m，属3类，即稳定性顶板，岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主，饱和抗压强度8.7～25.8Mpa，平均值为20.14Mpa；基本顶全区属Ⅲ~Ⅳ级，即基本顶来压力显示强烈~非常强烈，岩性以粉砂岩为主；伪顶岩性为泥岩、炭质泥岩，厚度不足0.50m；直接底板以泥岩、炭质泥岩和粉砂岩为主，饱和抗压强度15.0~45.6Mpa；老底以细粒砂岩、中粒砂岩为主，底板属Ⅲb类。

煤矿巷道锚杆支护技术规范1范围本标准规左了煤矿巷道锚杆支护技术的术语和泄义、技术要求、锚杆支护施工质量检测及锚杆支护监测。

本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩巷的锚杆支护。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 175-2007硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB/T 22&1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T 23561.1-2009煤和岩石物理力学性质测泄方法第1部分：采样一般规泄GB 50086岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范GB/T 50266-2013工程岩体试验方法标准MT 146.1-2011树脂锚杆第1部分：锚固剂MT 146.2-2011树脂锚杆第2部分：金属杆体及苴附件MT 285缝管锚杆MT/T 861 W型钢带MT/T 1061-2008树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及英附件3术语和定义GB/T 228.1-2010、MT 146.1-2011、MT 285界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3. 1巷道roadv/ay为煤矿提升、运输、通风、排水、行人、动力供应等而掘进的通道。

3.2煤巷coa I roadway断而中煤层而积占4/5或4/5以上的巷道。

3.3岩巷rock roadway断而中岩石而积占4/5或4/5以上的巷逍。

3.4半煤岩巷coal-rock roadway 断而中岩石而积（含夹石层）大于1/5到小于4/5的巷道。

3.5锚杆rock bolt安装在用岩中，对用岩实施锚固的杆件系统。

一般由杆体、托盘、螺母、垫圈、锚固剂或锚固构件组成。

3.6预应力锚杆pretensioned rock bolt在安装过程中施加一左预拉力的锚杆。

3.7无预应力锚杆non-pre tensioned rock bolt在安装过程中不施加预拉力的锚杆。

XV1305综采工作面锚杆支护设计设计：审核：生产部长：总工程师：年月日XV1305综采工作面锚杆支护说明书一、地质基本情况XV1305综采工作面开采15#煤层，巷道布置情况见《XV1305综采工作面巷道布置图》，工作面顶、底板岩性综合柱状图、巷道预计穿过的煤岩层性质见《XV1305工作面掘进地质说明书》。

1、工作面位置及四周采掘情况地面位置：小车渠村西170米，二仙掌村东北390米。

井下位置：东为三水平一盘区回风巷、皮带巷及轨道巷（均已掘），西为白马寺逆断层，南为未采区，北为XV1304工作面采空区；上覆9#煤为92306、92308、91324工作面采空区。

2、煤层赋存情况本工作面对应的地面为山沟坡地，地面标高在882.5-997.9米，工作面标高在524.6-598.6米。

本工作面开采石炭系上石炭统太原组15#煤，煤层总厚度1.40-3.30米，平均2.10米，煤层结构简单，煤层倾角2°—8°，平均5°。

3、煤层顶、底板情况老顶及直接顶：K2石灰岩，厚8.99—9.22米，平均厚度9.11米，深灰色，含燧石及动物化石。

伪顶：无。

直接底：泥岩，厚0.56-3.60米，平均厚度2.08米，深灰色，含植物化石，局部相变为泥质砂岩。

老底：铝质泥岩，厚9.60-9.70米，平均厚度9.65米，灰色，含黄铁矿及植物化石。

4、地质构造情况4.1、本工作面XV13054巷预计在掘进至距三水平一盘区回风巷向里290m处将揭露逆断层F43 (走向170°，倾向80°，倾角10°，落差H=1.4m)，对掘进影响较大。

4.2、本工作面XV13054巷预计在掘进至距三水平一盘区回风巷向里530m处将揭露逆断层F45 (走向22°，倾向112°，倾角25°，落差H=6m)，对掘进影响很大。

4.3、工作面掘进过程中，局部底板将出现厚约0.2m的含黄铁矿泥岩区和厚0.3～0.8m 的泥质砂岩区，对掘进有一定影响。

(2)按锚杆的锚固长度划分为：
锚 杆 支 护
端 头 锚 固
全 长 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
机 械 锚 固
黏 结 锚 固
2)锚杆的锚固力
（1） 根据锚杆对围岩的约束方式定义锚固力 ① 托锚力： 托锚力包括安装锚杆时，通过拧紧螺母产生 的锚杆托板对围岩的预紧力， 水胀式管状锚杆杆体纵向收缩，使托盘对围 岩产生预紧力；以及锚杆托板阻止围岩向巷道内 位移时，对围岩施加的径向支护力。
（5） 围岩强度强化理论 ① 巷道锚杆支护的实质是锚杆和锚固区域的岩体 相互作用形成统一的承载结构； ② 巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学参数（E、 C、υ ）； ③ 提高了围岩峰值强度和残余强度； ④ 增加围压，从而提高围岩的承载能力；
（6） 岩体锚固系统理论
岩体锚固系统包括围岩体（锚固长度范围内）、 锚杆、内部固定物如粘结剂以及外部固定物如托 板、螺母等要素。 这四个要素之间相互作用，共同完成加固围岩 的功能并与周围如外部或深部围岩体环境进行力 传递作用。岩体锚固系统的功能体现是四个要素 之间相互作用匹配藕合的结果。 该理论把锚固技术看作一个系统进行整体研 究，克服单一考虑锚杆本身行为的弊端。
② 粘锚力： 粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体，由于围岩 深部与浅部变形的差异，锚杆通过粘结剂对围 岩施加粘结力来抑制围岩变形。粘锚力就是锚 杆杆体的轴力。 摩擦锚固式锚杆通过杆体与围岩之间的摩擦 力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。 ③ 切向锚固力： 在围压作用下围岩沿弱面滑动或张开。锚杆 体贯穿弱面，限制围岩沿弱面滑动或张开，这 种限制力称为切向锚固力。
（4） 最大水平应力理论
最大水平应力原理
最大水平应力理论认为矿井岩层的水平应力 通常大于垂直应力，水平应力具有明显的方向性， 巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响。

2.1.14 当巷道围岩物理力学性质、围岩结构和围岩应力发生显著变化时，应对地质力学参数进 行重新测定。
2.1.15 有下列情况之一时应重新进行巷道围岩稳定性分类： 1）当巷道围岩条件、开采深度、开采范闱与原分类差异很大； 2）新采区各巷道首次采用锚杆支护。
技术要求
2.2 锚杆支护设计
2.2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估结果证明锚杆支护可行时，进行锚杆支护设计。 2.2.2 在进行巷道布置时，应尽量考虑原岩应力场对巷道围岩稳定性的影响，使巷道轴线方向 与主应力方向处于有利的夹角。 2.2.3 锚杆支护设计应采用动态设计方法。设计应在巷道围岩地质力学评估的基础上，按“初始 设计 — 井下监测 — 信息反馈 — 正式设计”的程序进行。 2.2.4 根据现场调查与巷道围岩地质力学评估结果，进行锚杆支护初始设计。初始设计可采用以 下一种或多种方法组合进行：
2.2.13 回采巷道被采煤机截割的煤帮应优先采用玻璃纤维增强塑料锚杆等可切割锚杆。
2.2.14 巷道复杂地段应进行联合支护，联合支护范围应延伸到正常地段5m以上。破碎围岩 巷道应优先采用锚注支护。
4.2.15 螺纹钢树脂锚杆的钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂直径应合理匹配，钻孔直径 与锚杆杆体直径之差应为6 mm〜10 mm；圆钢树脂描杆的钻孔直径与锚头顶宽之差应为4 mm〜6 mm；钻孔直径与树脂锚固剂直径之差应为4 mm〜8 mm。
技术要求
2.1.5 巷道围岩地质力学评估内容： （1）围岩物理力学参数测定； （2）围岩结构测量与力学性质测定； （3）围岩应力测量。
2.1.6 巷道围岩地质力学参数测试要求： （1）应根据矿井开拓部署和采区划分合理安排测试； （2）测点应具有代表性； （3）应能最大程度地反映整个井田或采区的实际情况。