浅谈巷道支护形式的选取
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浅谈巷道支护形式的选取
温之法
(1、贵州织金双龙煤炭开发有限责任公司,贵州I织金552100 杨秀周
2、国电贵州安家寨中柱煤业有限公司,贵州六枝553400)
摘要:巷道支护形式对巷道质量至关重要,本文结合了双龙煤矿11403运输巷掘进工作面的具体情况,介绍了具体的巷道支护形式。
关键词:煤矿;巷道;支护;形式
巷道就像煤矿生产运转的一条条命脉,影响着矿井安全生产的始
末,为采掘活动提供安全可靠的空间,是采掘活动安全开展的保障。有 了坚实稳固的巷道,才能实现矿井的长治久安。织金县白泥乡双龙煤矿
可采煤层为M14、M30号煤层共2层,现掘进巷道11403运输巷为综掘
工作面。 1确定巷道支护形式 根据双龙煤矿钻孔柱状资料分析,M14煤层直接顶为黑色泥岩和
粉砂质泥岩,厚度7.Ore,属较稳定岩层,适合锚网支护,为了将锚杆加固
在组合梁(直接顶)悬吊于老顶坚硬岩层中,取得更好支护效果,采用
15.24ram高强锚索做辅助支护,即锚杆+钢筋网+锚索联合支护。顶 板破碎、断层带采取缩小锚杆锚索间排距的方式提高支护强度。
2巷道支护断面
为尽快形成1 1403回采工作面,1 1403运输巷采用EBZ240悬臂 式掘进机掘进,设计巷道为拱形+矩形支护,根据地质资料显示,11403
运输巷开口往里约90m段属于半煤岩巷道,外段采用拱形支护,巷道 1-1断面宽为4.2m,高为2.8m,断面积S =9.86m 。进入M14煤层后,
煤巷采用2-2矩形断面支护,支护方式锚网+锚索联合支护,巷道宽为
5.Ore,高为2.4m,断面积S =12.0 in 。 3支护参数设计
3.1采用类比法合理选择支护参数。根据双龙煤矿M14煤层矿压 观测资料和同煤层邻近巷道的支护经验,选用 20ram X 2000mm的左
旋螺纹钢锚杆,间距800mm,排距80Ore;1-1断面锚索每排巷道中部布 置一根,2-2断面锚索均选用 15.24ram间排距为2400mm X
2400mm,锚索长为6500mm,详见支护断面图。 锚杆锚固力不小于64KN,扭力矩不小于120N.m,帮锚杆锚固力不
小于顶锚的80%,扭力矩不小于60N.m;锚索锚固力不小于120KN。
3.2采用计算法校核支护参数
3.2.1锚杆长度计算: L=kH+L1+L2 r
式中:L一锚杆长度;H一冒落拱高度,m;k一安全系数,一般取 K=2;Lr_锚杆锚入稳定岩层的深度,一般按经验取0.4m;L2一锚杆在巷
道中的外露长度,一般取0.1m。 其中:H—B :0.7 2f 2X3 (2) 式中:B一巷道留设宽度,取4.2re;f-岩石坚固系数,砂岩取3.0。 则:L=2 X 0.7+0.4+0.1=1.9m 根据计算结果,选取长度必须大于计算长度,因此选取锚杆长
2.Om。 3.2.2锚杆问距、排距计算:设计间距、排距均为a,则
a叵 、J
KH7 (3) 式中:a一锚杆间排距,m;Q一锚杆设计锚固力,64KN/根;H一冒 落拱高度,取0.Tin;^y一被悬吊砂岩的重力密度,取19.992KN/m3;K一
安全系数,一般取K=2。
=J st:m
取a=8OOmm。 3.2-3验算:通过以上计算,选用直径 20ram、长度2000mm的螺 纹钢锚杆,锚杆问、排距800mm。锚杆打没后要及时全断面挂钢筋网。搭
接长度为lOOmm。 通过以上计算,该巷道原采用的锚网支护满足现目前支护强度。 3.3锚索支护参数计算、验算 3.3.1锚索长度: L=L +Lb+L +Ld f4、
式中:L一锚索总长度,m;I 锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,
m; ,需要悬吊的不稳定岩层厚度,取4m;I ̄一上托盘及锚具的厚度,取 0.2m;LrI一需要外露的张拉长度,取0.5m。
按GB一1985要求,锚索锚固长度La按下式确定:
d f >K×: r { 一
式中:K一安全系数,取K=2;dl一锚索钢绞线直径,取15.24mm;f,一
钢绞线抗拉强度,N/mm (1920Mpa,合1883.52 N/mm );fc一锚索与锚 固剂的粘合强度,取10 N/into 。 刚 …
…l5.24 X1883.52 La x——=I452.42mtn≈1.45m 4X10
取La=1.45m,则L=1.45+4+0.2+0.5=6.15m。 设计取锚索长度为6.5m。
3.3.2锚索垂直巷道顶板安装布置。
3.3_3锚索数目的确定: N:K
(6) 式中:N一锚索数目;K一安全系数,一般取2;P 一锚索的最低破 断力,268.5KN;W一被吊岩石的自重,KN。
W=B× ×∑ ×D (7)
式中:B一巷道掘进宽度,取最大宽度5m进行计算;∑h一悬吊岩石 厚度,取2.0m;∑ 一悬吊岩石平均容重,19.992KN/In,;D一锚索间排 距,取不大于锚索长度的1/2,取2.0m。
则 w=5X 2×19.992X2=399.84KN
N=2×(399.84÷268.5) 2.9根
通过以上计算:采用设计规格打锚索,满足11403运输巷的支护强 度。故锚索规格为:间排距为2.4m。
4结论 通过巷道掘进f青况看,采用上述支护形式,取得了较好的支护效果。
参考文献
[1 锡壁,黄振宇.井巷喷射混凝土施工 11.北京:煤炭工业出版社,1988. [2]中南矿冶学院.井巷工程 】.北京:冶金工业出版社,2000.
作者简介:温之法(1986一),男,江苏邳州人,工学硕士,主要从事采矿工艺方面的工作。