拱形巷道断面锚喷支护设计示例
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4㎡,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6㎡。
二、支护方式（一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度，m；H---冒落拱高度，m；K---安全系数，一般K=2；L1---锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m；L2---锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度，取3.8m；f---岩石坚固系数，取3；K---安全系数，一般K=2；则：L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=［Q/KHγ］1/2=1.02式中 a---锚杆间排距，m；Q---锚杆设计锚固力，64kN/根；H---冒落拱高度，0.63m；γ---被悬吊砂岩的密度，取25kN/m³；K---安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。
围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
（二）、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。
深部开拓巷道锚喷+拱型梁+注浆+锚索联合支护应用
三水 平 中部联 巷是 四矿 丁戊组 石 门与三 水 平 明斜 井 的 中部 联 络巷 ，该巷所 处层 位有
砂 岩 、泥岩 、细砂 岩 。开 口于 丁戊 组石 门一 号 交岔 点 南 １ ｍ，北 ｌ ｍ 戊 九 采 区进 风 ， ３ Ｏ
×７０ （ ０ ｍｍ） 。铺 设 ８ 冷 拨丝 网 ，网的规格 ２２ × １ ６ ．ｍ ． ｍ。 喷 射 混 凝 土 ，初 喷 厚 度
合 支护 。 ２ 联 合支 护 方案及 参数
２ １ 锚 喷 支护 ．
护基
图 ２ 拱 型梁 支 护 断 面 示 意 图
拱 型梁支护采用 ３Ｕ 型 钢 ，规格 为 梁长 ６ ２０ｍ ５ ０ ｍ、腿 长 ２ ８ ｍ ３ ０ ｍ、底 拱 长 ２ ３ｍｍ， ８０
根据 现场施 工实 际 ，采 用 光爆法 使巷 道
套 棚子 又缩 小 了巷 道 的断面 ，原设 计 巷道宽
度 ４ ５ｍｍ，高 度 ３ ．５ ｍ，现 断面缩 小 了 ４ ６ ０／， ９
已经严 重影 响 丁九 、戊 九采 区进 风及 采面搬
家 ，多次拉 底 整修 仍 满 足 不 了 生 产 的需 要 ，
施工 平行 于 丁戊 组石 门的 ２ ０ 时揭露戊 ９ ８ｍ 、 戊 １ ０煤层 ，由于 采 动 及 揭煤 影 响 ，压 力 比
２２ ．
验，
较 大 ，从 平 行 于 丁戊 组 石 门段 前 ２ｍ 施 工 ０ 实际来 看 ，单 纯 的 锚 喷 支 护 效 果 并 不 是 很 好 ，成 巷 不 到 ３个 月 ， 围 岩 两 帮 位 移 量 ６０ ０ ｍｍ，顶 底板 位移 量 ４０ ０ ｍｍ，底 臌 严 重 。 因此 ，设计 采用 锚喷 ＋拱 支 ＋注浆 ＋锚索 联
注浆压 力 控 制 在 １ ３ ａ ～ ＭＰ ，浆 液 保 持
锚杆支护巷道支护设计
锚杆支护巷道支护设计一、巷道断面二、支护方式1、临时支护2、永久支护3、按悬吊理论计算锚杆参数：（1）、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中L—锚杆长度H—冒落拱高度L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m。
其中：H=B/2f式中：B—巷道开掘宽度，取3.6m f—岩石坚固系数（2）、锚杆间、排距计算，间、排距相等：α=［Q/KHγ（1.5～1.8）］1/2式中：α—锚杆间排拒Q—锚杆设计锚固力，50KN/根；H—冒落拱高度，mγ—被悬吊岩石密度，K—安全系数，取K=2（3）锚索增强支护计算1、锚索长度的确定X = X1 + X2 + X3式中：X1——锚索外露长度，取0.3-0.4m；X3——锚索的锚固长度，取1.5-2m；X2——锚索的有效锚固长度。
全岩稳定顶板X2 =B=4.2全煤或复合顶板X2 = 1.376BB—巷道宽度。
2、锚索支护密度NN = KYBH /Q式中：B——巷道跨度；K——安全系数，巷道有双排顶柱取1，无顶柱取2；Y——煤岩体积力，26.07KN/m3；H——巷道松动破碎区高度，m；Q——锚索的最低破断力，240KN。
3、锚索排距= nQ / KYBH式中：n——每排锚索确定的根数，取1；Q——每根锚索最低破断载荷，取240kN；Y——煤岩体积力,26.07kN/ m3；B——巷道宽度。
K——安全系数，巷道有双排顶柱取1，无顶柱取2；H——巷道松动破碎区高度，m；当f ≥3时H ≥1.6B / 2f当f ≤2时H≥{B / 2 + hcot（45+a / 2）}/f 。
4、锚索的锚固长度X3：X3=kdfs / 4fc取1.5 m式中：k——安全系数，一般取2；d——钢绞线直径，fs——钢绞线抗拉强度，1725MPa；fc——锚索与锚固剂的粘结强度，取105、锚索间距=0.85B/n式中：n—每排锚索根数2根B—巷道宽度4.2米架棚巷道支护设计（1）支护参数：1、36U型棚巷道:梁全长mm,腿全长 mm，扎角°，中宽mm，底宽mm，巷高mm，掘进毛断面㎡，净断面㎡。
第二讲煤矿巷道锚索支护的设计及示例MicrosoftPowerP
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• 浆效果差，还容易造成假象。
•
11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。21.6.1510:24:5810:24Jun-2115-J un-21
•
12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。10:24:5810:24:5810:24Tues day, June 15, 2021
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段、钢绞线自由段和外锚固段，如图 1—1所示，图1—2所示为锚索加固。
• 2.锚索参数的确定
• (1)锚索支护材料
• ①锚索：小孔径树脂锚固预应力 锚索索体材料采用钢绞线。钢绞线为 一组钢丝以螺旋状沿同一根纵轴绕转 而成，目前广泛采用7股φ5 mm高强 度钢绞线。应选择预应力钢绞线，具
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稳定岩层悬吊在上部稳定岩层中，因 而可按悬吊理论进行支护设计。但由 于岩层自身具有承载能力，尤其是采 用锚杆支护的顶板，围岩强度得到了 提高，设计中应考虑此因素。
在设计时可按最危险的极限状态 计算，即下部岩层或煤体的重量通过 锚索悬吊，同时根据岩层的强度、裂 隙、锚杆支护参数等考虑岩层的自身
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•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21.6.1521.6.15T uesday, June 15, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。10:24:5810:24:5810:246/15/2021 10:24:58 AM
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• 护，再进行锚索加强支护。对于拱型 锚喷巷道，大断面硐室及交岔点加固， 应采用点式锚索支护；当巷道围岩裂 隙比较发育或上部为复合顶时，宜采 用“锚索+钢带支护”。
实例分析巷道支护设计工程
实例分析巷道支护设计工程1 工程概况山西晋煤集团晋圣坡底煤业有限公司位于晋城市西北5km的核桃洼村附近。
距晋煤集团约20km。
本矿巷道围岩岩性主要为粉砂岩、泥岩、铝质泥岩。
采区煤岩层总体为单斜构造，三维补勘资料显示，该采区断层构造复杂。
该巷道后期将受采动影响。
巷道设计长度960m，巷道断面为半圆拱形，净宽3.6m，净高2.5m，原设计采用锚网喷支护，锚杆间排距800×800mm，纵横挂绳，喷层厚100mm。
由于该巷道后期会受到采动影响，必须要使得巷道有很好的支护强度，所以对现支护方案进行修改，采用锚注为核心的联合支护体系。
2 支护机理（1）巷道掘进过程中，围岩被破坏，围岩内会产生大量裂隙甚至松动，使得巷道不稳，容易受到破坏。
往围岩中注入化学浆液，一方面可以将松散破碎的围岩胶结成整体，提高围岩强度，另一方面化学浆液可以封堵围岩中的裂隙，防止裂隙进一步扩展，同时封堵裂隙还可以防止空气由裂隙进入围岩中，引起围岩风化。
（2）锚杆的作用主要是悬吊作用，它可以将巷道周围的围岩与更深层的围岩锚固起来，阻止围岩的破坏。
（3）注浆在使松散围岩胶结成整体的同时，也使得巷道各部分围岩均匀承载载荷，从而可以防止由于受力不均而出现的应力集中现象。
（4）注浆加大了支护结构的断面尺寸，减小了围岩在支护结构上产生的弯矩，因此也就降低了支护结构中的拉应力和压应力，从而降低了支护结构被破坏的可能性。
3 支护方案及参数选择3.1 支护方案三区段岩石集中巷原设计支护参数见表1。
结合目前矿上已给的相关技术资料，以及根据巷道的岩石特征性质，本着尽量不影响巷道的使用寿命的原则，采用锚梁网喷注联合支护方式。
具体支护和相关参数见断面图1和表2所示。
说明：（1）图中除标高以“m”为单位，其余单位均为“mm”；（2）锚杆托盘为100×100×10mm的铁托盘，锚索托盘为300×300×20mm的钢托盘；（3）锚索直径为15.24mm，排距为2000mm，间距为1600mm；锚索长度为6300mm，钻孔深度为6000mm，锚索外露长度为300mm，锚固长度≥1200mm，安装预紧力≥60kN；（4）锚杆杆体钢筋为圆钢，直径为18mm，L=1800mm，锚固长度≥900mm，锚固力≥110kN，安装预紧力≥60N.m，锚杆外露长度为100～150mm；（5）锚喷支护须铺设菱形金属网，混凝土强度等级为C20。
第二讲 煤矿巷道锚索支护的设计及示例精品PPT课件
22.10.2020
1
第一节 锚索支护设计
•
一、支护设计
•
为扩大锚杆支护的使用范围，充
分发挥锚杆支护的经济、快速、安全
可靠的优点，在大断面、地质构造破
坏地段、顶板软弱且较厚、高地应力、
综放巷道等困难、复杂的巷道中，为
增加锚杆支护的可靠性，可使用小孔 径预应力锚索进行加强支护。
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• 采用联合全长锚固方式。采用端锚时 优先选用树脂锚固剂；全长锚固时选 用水泥(砂)浆。
• ④托盘：托盘强度与锚索强度相 匹配。锚索托板最常用的是平托板， 由一定厚度和面积(如300 mm×300 mn×l6 mm)的普通钢板制成。另一 种是采用一段槽钢制成，应选用16号 以上槽钢，材料极限强度不低于350
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• ②锁具:锁具是为保持预应力钢绞 线的拉力并将其传递到被锚围岩上所 用的永久性锚固装置。锁具应具有可 靠的锚固性能和足够的承载能力，以 保证充分发挥预应力钢绞线的强度。 目前，小孔径预应力锚索的锁具以瓦 片式为主，可承受动、静荷载。锁具 由锚环和锚塞组成，其结构见图1—4。 这种锁具有多种规格，应按钢绞
• (1)地面准备
• 首先检查钢绞线，截去松丝、严 重锈蚀和死弯部分，按设计长度截断
钢绞线，除去铁锈和污泥，在锚固头 安装毛刺(齿)和挡圈，最后盘成圈。
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• 护，再进行锚索加强支护。对于拱型 锚喷巷道，大断面硐室及交岔点加固， 应采用点式锚索支护；当巷道围岩裂 隙比较发育或上部为复合顶时，宜采 用“锚索+钢带支护”。
• (3)锚索支护参数的确定原则
巷道断面设计例题
h3 h4 hc
h 3 2000 360
( R n ) ( k b1 )
2
2
2
(1800 300 ) ( 360 270 )
2
1502
2.按管道装设要求确定h3
h3 h5 h7 hb
h 3 1800 900 200
三、布置巷道内水沟和管线 已知通过本巷道的水量为160m3/h，采用水沟坡度为0.3%，查表3-11得： 水沟深400㎜、水沟宽400㎜，水沟净断面面积0.16㎡；水沟掘进断面面 积0.203㎡，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m3，水沟用混凝 土0.133m3。 管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信 电缆挂在管子上方，如图3-8所示。 四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量 每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=13.2×1=13.2m3； 每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2×（T+δ）×1=0.2×（0.1+0.075） ×1=0.04m3； 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=[1.57（B2-T1）T1+2h3T1]×1 =[1.57（3.95-0.10）0.10+21.80×0.10]×1=0.96m3； 每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1=0.02m3； 每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗）V= V2+ V4=0.96+0.02=0.98 m3； 每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）
㈣ 确定巷道净断面面积S和净周长P 由表3-8得净断面面积 S=B（0.39B+h2） 式中： h2为道碴面以上巷道壁高，h2= h3-hb=1800-200=1600㎜。 故S=3600×（0.39×3600+1600）=1081400㎜2=10.8㎡ 净周长P=2.57B+2h2=2.57×3600+2×1600=12500㎜=12.5m ㈤ 用风速校核巷道净断面面积 查表3-4，知Vmax=8m/s，已知通过大巷风量Q=28m3/s，计算得：
下组煤集中轨道巷锚喷支护方案及参数
5.9 下组煤集中轨道巷锚喷支护方案及参数巷道净断面4.5m×3.5m。
5.9.1锚喷支护方案锚杆+金属网+钢筋梁+锚索补+喷浆支护5.9.2锚杆支护参数顶板支护：（1）顶锚杆形式和规格：采用杆体为φ20mm高强左旋螺纹钢筋，长度为2400mm，杆尾螺纹M22，型号为φ20-M22-2400。
锚杆锚固方式：树脂加长锚固，采用两支锚固剂，一支规格为K2335，另一支规格为Z2360，钻孔直径为28mm，锚固长度为1.3m。
顶锚杆预紧扭矩≥300Nm，顶锚杆锚固力≥13t。
钢筋托梁规格：采用Ф16mm的钢筋焊接而成，宽度90mm，长度4500mm。
托板：采用拱型高强度托板盘配合球形垫和减阻尼龙垫圈。
规格为150×150×10mm。
网片规格：采用菱形金属网，网孔规格50×50mm，网片规格4500×1100mm，用16#铅丝联接,双丝紧扣，孔孔相联。
锚杆布置：锚杆排距1000mm，每排6根锚杆，间距800mm。
靠近帮上的一根顶锚杆距巷帮250mm。
锚杆角度：靠近巷道的顶板锚杆安设角度为与垂线成20°，其余与顶板垂直。
（2）锚索形式和规格：采用φ17.8mm的低松弛预应力钢绞线，长度为8300mm，树脂加长锚固，采用三支锚固剂，一支规格为K2335，两支规格为Z2360，钻孔直径为28mm，锚固长度为1.75m。
锚索预紧力≥15t；锚索锚固力≥30t。
锚索采用小三花布置，排距1000mm，每排两根的锚索间距1800mm，各距巷帮1350mm，每排一根锚索打在距巷道中部位置。
锚索托板为300×300×16mm高强度托板及配套锁具。
巷帮支护：锚杆形式和规格：杆体为φ20mm高强左旋螺纹钢筋，长度2000mm，杆尾螺纹为M22，型号为φ20-M22-2000。
锚固方式：树脂端部锚固，采用两支锚固剂，一支规格为Z2360，另一支为K2335。
大断面直墙半圆拱巷道支护设计与优化
大断面直墙半圆拱巷道支护设计与优化单仁亮;孔祥松;李斌;单鹏;夏宇【摘要】针对大断面巷道支护难度大、变形严重的问题，以新峪矿第二轨道巷为工程背景，通过理论计算，结合数值模拟，研究了巷道围岩变形破坏特征，分析了巷道的应力和塑性区分布情况，提出了巷道最优支护参数，并结合现场条件应用于工程实践。
现场实测数据证实了新方案能有效控制巷道围岩变形，提高巷道的安全性。
研究结果表明：巷道帮部和角部是支护的关键部位，加强其支护强度有利于提高巷道整体稳定性。
%Aiming at the problem of supporting difficulties and serious deformation in large section roadway ,took the 2nd rail roadway in Xinyu mine as engineering background ,the method of theoretical calculation combined with numerical simulation are adopted to analyze characteristics of deformation and damage in roadway surroundingrock ,the stress state and plastic zone distribution are also analyzed .Based on above researches ,the optimal supporting parameters are proposed and applied in engineering practice with field condition . According to the in-situ monitor data , the new scheme can effectively control deformation of roadway surrounding rock , improve the overall safety . The research results show :Strengthen the support strength of sidewall and corner can improve the stability of roadway as they are the key support parts .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P87-91)【关键词】大断面巷道;巷道支护;数值模拟;优化【作者】单仁亮;孔祥松;李斌;单鹏;夏宇【作者单位】中国矿业大学北京力学与建筑工程学院，北京100083;中国矿业大学北京力学与建筑工程学院，北京100083;汾西矿业集团有限责任公司，山西介休032000;中国矿业大学北京力学与建筑工程学院，北京100083;中国矿业大学北京力学与建筑工程学院，北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD353随着资源需求量的日益增加，浅部煤炭资源开采殆尽，多数矿山开采深度不断增加，煤矿地应力及地质构造复杂性也随之增加。
拱形架棚锚网喷联合支护技术在断层破坏带(软岩)巷道中的应用
武岩组 ， 中间夹有紫红 、 白、 灰 灰绿等色的火 山岩， 在
土的强度 ， 提高 喷层抗 剪力 、 抗拉力 ， 增加 喷层 的支 护强度 ； ， 第三 通过金属网和连接筋可把拱形支架进
行整体性连接 ， 使拱形支架 由点受力转变 为面或整 体受力 ， 进一步增加 了巷道的支护强度 。
２ ３ 锚 杆 支护 ．
与加固围岩 ， 围岩作为承载主体的一种支护形式。 使
由于锚杆支护通过锚 杆加 固 围岩体 ， 围岩本身达 使
主要从事煤矿生产技术及管理工作。
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维普资讯
２０ 年 ４ ０６ 月
矿 业安 全 与 环 保
第 ３ 卷第 ２ ３ 期
到支撑 自身及上层岩体 的 目的 ， 同时锚杆能稳 固拱
度大 ， 作业人员劳动强度大等缺点 ， 而且在以后 的使 用过程中支架或碹体因围岩风化 、 潮解膨胀 ， 造成支
架扭 曲、 砌体变形严重 ， 甚至影响通风 、 运输 、 人员行
走的安全 ， 经常性地更换支架 ， 维修巷道给矿井生产 带来较大的影响。为了克服梯形架棚支护或砌碹支 护的不足， 在断层破碎带 中推广应用拱形架棚 锚网
２５ 喷射 混凝 土支护 ．
第一 ， 到加固与防止围岩风化的作用， 可起 提高 围岩的强度 ， 同时防止 因水 和风化作用造成 围岩破 坏与剥落 ； 第二 ， 能使巷道周边围岩由双向受力状态 变成三 向受力状 态， 提高围岩的强度 ； 第三 ， 混凝土
喷层在与围岩共 同变形 中受压缩 ， 围岩产生较大 对 的支护压力 ， 能够抑制围岩产生过大变形 ， 防止围岩
要： 对拱形架棚锚网喷联合支护（ 钢格栅 ） 技术在断层破坏带 中的应用进行 了分析， 并从安全 、
某工程喷锚支护方案范本(二篇)
某工程喷锚支护方案范本一、概况根据地质资料表明，地下为杂填土，由于土质不均匀给侧墙土方施工带来很大困难。
二、施工方法1、为了确保人行通道在A、D轴线挖土不坍方，在机械开挖至A、D轴线时予留上宽___米，下宽___米的土方用人工挖掘，从上到下每次挖1—___米，形成阶梯式。
然后根据土质情况采用喷锚或注浆土钉的方法进行支护。
2、在南侧施工时a、减少侧壁土方开挖高度，每层开挖高度控制在___mb、开挖后迅速实施喷射混凝土作业，尽快对侧壁进行封闭。
c、喷射砼封闭后，对侧壁进行短管注浆处理，以提高土体的整体性和抗剪强度。
d、尽快实施土钉作业，形成完整的土钉墙支护体系。
e、路面铺设厚度不小于___mm的钢板（___m______m）,以减少车载的不利影响。
3、支护作法见施工图4、施工费用（1）喷射砼：___元/m2（2）注浆土钉：___元/m（3）锚杆：___元/m三、技术要求1、锚孔成孔：依据《土层锚杆设计与施工规范》，锚钉（杆）水平方向误差不大于5cm，垂向误差不大于10cm，采用风动钻机钻孔，达到设计孔深后清孔1—___次，以保证孔内畅通无残渣。
锚索插入深度不小于设计孔深的___%。
注浆管应沿钢筋角度放入距孔底50—___mm 处，当孔口溢出浆液后停止注浆。
2、锚孔灌浆：首先按要求进行水泥、砂石、水复试，砂浆按设计配合比严格计量。
当达到工程质量要求，按规范要求取样测试以便于检查工程质量，保证灌浆质量。
3、坡面喷砼：（1）、坡面挂网：用Φ6.5钢筋编制钢筋网，钢筋间距150___150，钢筋结点进行绑扎，绑扎率不小于___%，钢筋网与坡面距离宜保持1.5—3.0cm。
（2）、喷射混凝土：依据《喷射混凝土施工技术规程》（YBJ226—91），喷射前先用高压风清洗坡面，并清除挂在网上的碎石。
喷射料流出口应与坡面保持一定距离，一般0.6—___m，采用螺旋形轨迹喷射混凝土，并及时调整喷头与受喷面距离及角度，以确保坡面混凝土密实平整及较小的回弹率。
巷道断面设计示例
巷道断面设计示例(例题)某煤矿，年设计能力为60万吨，低沼气矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320米3/小时。
通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为160米3/小时，采用ZK7－6/250架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f=4～6，需通过的风量为28米3/秒。
巷道内敷设一趟200毫米的压风管和一趟100毫米的水管。
试设计运输大巷直线段的断面。
解：（一）选择巷道断面形状年产60万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在15年以上，采用600毫米轨距双轨运输的大巷，其净宽在3米以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。
选择74页，表5－14中公式计算。
（二）确定巷道断面尺寸1、确定巷道净宽度B查65页，表5－1知ZK7－6/250电机车宽A1=1060毫米、高h=1550毫米；1.5吨矿车宽1050毫米、高1150毫米。
选较大的电机车宽A1=1060毫米、高h=1550毫米。
根据《煤矿安全规程》并参照标准设计，取巷道人行道宽C=840毫米、非人行道一侧宽a=400毫米。
又查66页，表5－3知本巷双轨直线段，中线距b=1200毫米，则两电机车之间距离为：1200－(1060/2+1060/2)=140毫米＜200毫米，应取中线距b=1300毫米。
故巷道净宽度B=a1+b+c1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840)=930+1300+1370=3600毫米2、确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800毫米。
半圆拱半径R=h0=1800毫米。
3、确定巷道壁高h3（1）按架线电机车导电弓子要求确定h3由67页，表5－4中半圆拱形巷道壁高公式得：h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》188页，第365条，取h4=2000毫米；hc——道床总高度。
选用24公斤/米钢轨，查70页，表5－8得hc=360毫米，道渣高度hb=200毫米；n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300毫米；K——导电弓子宽度之半，查67页，表5－4中，K=718/2=359，取K=360毫米；b1——轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2－a1=3600/2－930=870毫米；故毫米（2）按管道装设要求确定h3①按电弓子距管子距离的要求，由由68页，表5－6中得：式中h5——渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》第9页，22条，取h5=1800毫米；h7——管子悬吊件总高度，参照P78图5－8，取h7=900毫米；m——导电弓子距管子间距，取m=300毫米；D——压气管直径，题给D=200毫米；b2——轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2－C1=3600/2－1370=430毫米。
锚喷支护和喷射混凝土支护(一)
落拱厚度），m；
B 为巷道跨度。 ③一般还可按L2=KH进行计算，H为软弱岩层厚度（或冒
K为考虑软弱岩层变化的安全系数，一般取1.5～2。 软弱岩层H的确定是根据地质资料，实测或经验估计，
冒落拱高度是按下式估算，即
H
B 2f
2）锚杆杆体直径 锚杆杆体直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，即
t 式中， d为锚杆杆体直径，㎜； Q为锚固力，由拉拔实验确定，KN； σt为杆体材料抗拉强度，MPa。
形成一整套比较科学的设计方法，以巷道围岩地
质力学评估及井下实测数据为基础，强调最大水 平应力在巷道布置与支护参数设计上的应用。
11
采用可靠的监测手段，大力推广应用顶板光纤窥
视仪、顶板离层指示仪、围岩深部多点位移计、
测力锚杆等监测仪器。
坚持科学管理，严格质量监测，形成了从理论到
实践的完善的锚杆支护技术体系。
㈢ 锚杆支护参数确定
⑴ 按悬吊理论确定支护参数 1）锚杆长度 锚杆长度的计算公式为 L L1 L2 L3
式中： L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对 于端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+ （0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还 要加上穹形球体的厚度。 L2为锚杆有效长度。 L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～ 0.4m，由拉拔实验确定；当围岩松软时还要 加大。
6
美国锚杆技术精髓－ “两高一大”
美国的成功经验
支护领域的专业化、产业化。 锚杆设计、制造、服务一体化。
高强度
高预拉力
大排间距
锚杆等支护产品精细加工，而非材料消耗、废品利用
支护手段多样化、多系列，以适应各种不同的条件。 高新技术用于锚杆设计。
施工巷道断面及支护方式
（31处18队）
半圆拱形。净规格：宽×高×深=2000×2000×2000；B荒=2200，H荒=2100，S荒=4.1㎡，S净=3.6㎡，墙h=1000，喷厚100mm，铺底100mm，砼C20
锚网。锚杆间排距800×800；金属网规格1000×1400，网格100×100
锚杆间排距600×600；锚索：间排距1200×1200；钢筋梯规格长×宽1900×100，间距600；锚索梁：18#槽钢，长500，间排距1200×1200.
3100采区胶带下山
半圆拱形S掘=11.82㎡，S净=10.49㎡，B掘=3.9m，B净=3.6m，H荒=3.45m，H净=3.3m，墙h=1.5m；基础100mm
锚网索喷。锚杆间排距：900×900，锚索间排距：1800×2700，喷浆厚度150mm。
3100采区轨道下山（Fra bibliotek建13队）半圆拱形S掘=15.08㎡，S净=13.08㎡，B掘=4.4m，B净=4m，H荒=3.9m，H净=3.7m，墙h=1.7m；基础100mm
锚网索喷+钢筋梯+锚索梁，喷厚200mm。
巷道名称（施工单位）
断面形状、规格
支护方式
备注
东翼轨道大巷
（新集）
半圆拱形S掘=15.15㎡，S净=13.64㎡，B荒×H荒=4500×3850，B净×H净=4200×3700
锚网索喷。锚杆间排距：800×800，锚索间排距：1600×2400，喷浆厚度150mm。
东翼胶带大巷
（方大）
半圆拱形S掘=15.15㎡，S净=13.64㎡，B荒×H荒=4500×3850，B净×H净=4200×3700
（方大）
半圆拱形。S荒=9.22㎡，B荒×H荒=3300×3150，S净=7.73㎡，B净×H净=3000×2900
圆弧拱形巷道支护设计方法及支护工艺
１ ２ ２
锚杆长度为 ２ ５ ０ ０ ｍ ｍ （ ２ ） 锚杆间、 排距 Ｑ ｉ ＝Ｌ× Ｄ × ×Ｋ式 中 ： Ｄ一锚杆 间 、 排距 ， ｍ ｍ； Ｑ ｉ 一实测 锚杆 平均 最小 锚固 力 ， Ｔ； 巷道 围岩 岩石容 重 ， ｔ ／ ｍ ； Ｋ一安全 系数 ， 取１ ． １ 。 则 Ｄ：［ Ｑ ｉ ｎ ／ （ Ｌ 。 × ＾ ｙ ×Ｋ） ］ １ ／ ２ ［ ４ ／ （ ２ ５ ０ ０×１ ． ２×Ｋ） ］ １ ／ ２＝８ ０ ０ ｍｍ 锚杆 间距 为 ８ ０ ０ ｍ ｍ， 排 距为 ８ ０ ０ ｍｍ。 通过以上计算 ， 巷道每循环施工一排锚杆 ， 锚杆长 度为２ ５ ０ ０ ｍ ｍ， 间距 为 ８ ０ ０ ｍ ｍ， 排距 为 ８ ０ ０ ｍ ｍ， 可 以满足 支护要求。支护紧跟迎头， 如遇顶板破碎 ， 应缩小锚杆 间排距或改架金属支架来加强支护。 ３支护 工艺
某 矿一水 平煤 层 准 备工 作 面 轨 道运 输 巷 ， 巷 道 开 口在水 平分层 运 输 石 门内 ， 水 平标 高 ＋４ ５ ０ ｍ。巷 道 设 计总 长 ２ ５ ２ ０ ｍ， 自西 向东 ２ ‰ 度上坡 施工 。
该巷道服务于水平煤层综采工作面 ， 满足综采工 作面安全 、 通风 、 行人 、 物料运输、 排水及管线敷设等需 要 。巷道开 口处 距水 平 巷 南 帮２ ２ ． ２ ｍ。中 腰 线 由地测 部 门根据巷 道设 计要 求给定 。
中图分 类号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ３ ５ ３
文献 标志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ １ ２ ２— ０ １ 固力不 能小于 设 计 值 的 ９ ０ ％， 锚 索 锚 固 力不 能小 于 设 计值 的 ９ ０ ％。 锚杆 支 护参数 的确 定 （ １ ） 锚杆长 度
井下巷道锚网喷施工措施
井下巷道锚网喷施工措施制定部门：某某单位时间：202X年X月X日封面页井下巷道锚网喷施工措施安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《井下巷道锚网喷施工措施》正文如下：井下巷道锚网喷施工措施概述：为解决井下巷道顶帮松动离层现象，已不能满足安全生产需要，根据我矿“五优”矿井建设及井下行人运输安全，现决定由队对该地段进行扩修。
为确保施工安全，特编写该施工措施。
一、扩修地点及范围：二、巷道断面及支护形式：行人巷道扩修后仍为半圆拱形。
扩修后副井行人巷道净高2.8m,净宽2.8m,直墙1.4米，巷道底板不动。
新翻罐笼出车场巷道扩修后仍为半圆拱形。
扩修后副井行人巷道净高2.8m,净宽2.8m,直墙1.4米，巷道底板不动。
拱半径为2550mm.扩帮刷顶后先初喷找平，然后打锚杆、挂网，最后复喷成形。
三、施工工艺及技术要求： 1. 扩帮刷顶后，首先进行严格的敲帮问顶，刷至实帮、实顶，并立即初次喷浆进行临时支护和顶、帮找平，然后打锚杆挂网，最后复喷成形。
2. 喷浆用料比例为: 水：沙子：米石=1：2：2，速凝剂的掺合量为水泥的3—4%,水灰比为0.45. 3. 喷浆时喷头应垂直受喷面，喷头距受喷面不得大于 1.5米，喷头呈圆形或椭圆形轨迹做螺旋式缓慢移动。
严格控制水灰比和风压及速凝剂的用量，尽可能减少回弹。
喷层厚度不得小于100毫米，并保证成形美观，喷层密实，表面平整，无赤脚、穿裙现象。
4. 锚杆与巷道轮廓线及岩面垂直，露出锚盘的长度应小于5厘米，且能够满足螺帽上平，用专用力矩扳手上紧螺帽。
预紧力大于100N.m. 5. 金属网的搭接长度为100毫米，每200毫米联一扣，按“三花”布置，托盘压紧，紧贴岩面。
6. 锚杆规格为22*2250mm，间排距为600*600mm；锚索为¢15.2 * 8000mm的锚索，间排距2000*1500，距锚索中线1米处每帮1根，“五花”布置。
井巷工程设计
≥300
≥250
≥300
≥300
≥250
≥300
无轨运送
≥600
≥600
皮带
≥400
≥400
≥400
≥400
表1-3-3设备外形尺寸及线路中心距表(mm)
运送设备
设备外形尺寸
轨距
中心距
长
宽
高
井下矿用架线式电机车
1.5t
2420
920
1550
600
1250
1090
762
1400
1220
900
1550
表1-6巷道允许最高
井巷名称
允许最高风速/m·s-1
专用风井、风硐
15
专用物料提高井
12
风桥
10
提高人员和物料的井筒
8
运送巷道、采区进风道
6
采矿场、采准巷道
4
V=
(八)满足风速规定,断面选择合理,无需修改断面尺寸
(九)初选支架参数
该围岩属于中档稳定围岩,且坚固系数f=8~10,属于第III类围岩查表1-8-28,可选用T=50mm厚的混凝土喷层以及长1.5~2.0m的锚杆进行联合支护（此处锚杆长度暂定为1.6m,选用原理见后面支护设计）,选用直径ϕ22螺纹钢筋作成的砂浆锚杆,锚杆间距1.0m,排距1.0m,锚杆外露长度选为50mm。
表1-3-1人行道宽度表（mm）
冶金部门
建材部门
化工部
≥800
≥800
≥800
>800
≥800
≥800
≥1000
≥1000
≥1000
≥800
≥700
≥700
巷道支护方案
巷道支护方案矿井扩建初步设计根据围岩条件，采用不同支护方式。
主、副暗斜井，回风上山，水平大巷等为半圆拱形，采用锚喷或砌碹支护，引风道，中央变电所、水泵房、水仓等采用半圆拱断面，砌碹支护；工作面轨道巷、运输巷、回风巷为梯形断面，采用金属支架支护。
因此，永久支护方式根据巷道用途，围岩稳定性采用三种方式：锚喷支护、砌碹支护、钢支架支护。
一、锚喷支护（含喷浆支护、锚杆喷浆支护、锚网喷支护）（一）支护材料及规格质量要求：1、锚杆长度计算：L＝KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/（2f）=3.5/（2×5）=0.35式中：B—巷道开掘宽度，取3.5m；f—岩石紧固性系数，取5；则：L=2×0.35+0.5+0.1=1.35m＜1.85 m2、锚杆间、排距计算，通常间排距相等，取α；α=Q/（KHr）式中：α—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力50KN/根H—冒落拱高度取0.45m；r—被悬吊砂岩的密度，取45KN/m3；K—安全系数，一般取K=2；则：α=50/（2×0.45×45）=1.23m＞0.8m通过以上计算，选用Φ20×1850㎜的高强锚杆，间排距为800㎜×800㎜，矩形布置，可满足安全及质量施工要求。
（二）支护工艺1、打锚杆眼:工艺流程为：临时支护（敲帮问顶）→定锚杆眼位→锚眼→扫眼→安装锚固剂和锚杆→上托盘→用力矩扳手拧紧螺帽。
（1）打锚杆眼前的工作①首先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸、围岩；②按中、腰线检查断面规格，不符合断面规格的地段须进行处理；③锚杆眼矩形布置，间、排距为800mm，打眼前应用粉色粉笔或油漆点好眼位，眼距误差为±100mm，眼深应大于锚杆长度50mm。
巷道锚杆支护计算实例
2.3 支护参数计算根据锚杆加固作用原理,确定如下参数:2.3.1锚杆长度123L L L L =++=0.15+1.5+0.4=2.05m式中，1L —锚杆外露长度,其值主要取决于锚杆类型及锚固方式，一般取0.15m ，对于端锚锚杆，L 1=垫板厚度+螺母厚度+（0.03~0.05），对于全长锚固锚杆，还有加上穹形球体的厚度;2L —锚杆的有效长度，即围岩松动圈的范围，通过查规范知一般取1.5m;3L —锚杆锚固段长度亦即锚杆锚入坚硬岩石的长度,一般L3=0.3~0.4，由拉拔实验确定，当围岩松软时，L 3还要加大，取L 3为0.4m 。
为安全施工，取锚杆长度L=2100mm 长满足要求。
围岩内外围层结构的稳定性分析巷道围岩范围内各部分岩体，由于其距巷道周边的距离和岩性的不同，对巷道稳定性的影响作用是有显著差别的。
根据这种作用的大小以及一般巷道支护控制作用的范围，可将巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分，然后研究内外层围岩的结构类型及其与围岩稳定性之间的关系，并提出相应的围岩控制原则。
(1)内层围岩。
内层围岩是指距巷道周边较近的那部分岩体，其范围与通常意义上的松动圈范围相当。
如图所示，内层围岩的结构与性质对巷道稳定性影响最大。
这部分岩体受开挖及风化等影响严重，最易出现破坏和冒落，围岩变形的绝大部分是由这部分岩体产生的，锚杆支护、注浆加固及人为卸压等措施大致上也是在该范围岩体中进行的。
可见，内层围岩既是影响巷道稳定性的最关键部分，也是人为控制措施的主要的和直接的作用对象。
(2)外层围岩。
外层围岩是围岩中距巷道周边较远的那部分岩体。
与内层围岩相比，外层围岩受开挖及风化等影响较小，受支护控制作用的影响也较小；总的围岩变形中，外层围岩所占比例很小，对巷道稳定性的影响也较小。
(3)内外层围岩之间的关系。
根据上述定义可知．内层围岩的结构与性质是影响巷道稳定性的决定因索，外层围岩的结构与性质对巷道稳定性的影响要通过内层围岩来实现；支护控制的主要对象是内层围岩。
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拱形巷道断面锚喷支护设计示例
某矿年设计能力为30万吨，主要运输石门采用ZK7-6/250架线式电机车、一吨固定式矿车运输。
石门穿过岩层坚固性系数为f=4～6，通过的最大风量38m 3/s ，井下最大涌水量为100m 3/h ，正常涌水量为60m 3/h ，石门中布置一趟直径为φ100mm 的压风管（法兰盘φ160mm ）；一趟直径为φ50mm 的洒水管，两条动力电缆，三条通讯及照明电缆，石门服务年限28年。
试设计其双轨直线段的巷道断面。
（一）石门断面选型
根据石门的岩石性质、服务期较长，而且是全矿主要运输巷道，确定采用半圆拱锚喷支护。
（二）石门净断面尺寸的确定 1．巷道净宽B 1） 运输设备尺寸：查表知电机车尺寸比矿车大。
其宽度A 1＝1060mm ；高度h ＝l550mm 。
机车架线高h 4＝2000mm 。
2) 按《煤矿安全规程》规定：非人行侧设备至壁的宽度a ≥250mm ，取400mm ；人行侧设备至壁的宽度c ≥800mm ，取840mm 。
3) 双轨轨道中心距b ：查表8-3得b ＝1300mm 。
故电机车之间的间隙为1300-A 1=1300-1060＝240＞200mm ，符合安全要求。
根据以上各项，巷道净宽B ＝a 1+b+c 1= (400+1060/2)+1300+(1060/2+840)
=930+1300+1370＝3600mm 。
2．巷道壁高h 3 1) 确定道床参数
查表8-10，轨型为18kg ／m ，根据轨型查表8-8得道床总高度h c ＝320mm ，道碴高h b =180mm ，道碴面至轨面高h a ＝140mm 。
2) 按各种要求计算壁高h 3
(1) 按导电弓要求：h 3=h 4+h c -22)()(z k n R +--
式中 R ——半圆拱半径，R ＝B/2＝3600/2=1800mm ；
n ——导电弓距拱距离，取300mm ； K ——导电弓宽度之半为为360mm ；
z ——轨道中心至巷道中心距离，z=B/2-a 1=3600/2-930=870mm ；h 4、h c 见前。
故
h 3＝2000+320-22)870360()3001800(+--＝1462mm （2）按行人要求：h 3=h 5+h b -22)(r R R --
式中 h 5——自碴面起管子高度，h 5=1800mm ；
r ——行人与壁间安全距离，取200mm ；h b 及R 见前，则
h 3＝1800+180-22)2001800(1800--＝l155mm （3）按管道布置要求：必须满足机车与导电弓距管道的安全间隙。
h 3=h 5+h 7+h b -222)2(b D m k R +++-
h 3=h 5+h 7+h b -22112)2
2(b D m A R +++-
式中 D ——压风管法兰盘直径160mm ；
h 7——管子吊件总高度，h 7＝700+D/2＝700+160/2=780mm ； m ——导电弓至法兰盘安全距离，m=300mm ；
b 2——轨道中心至巷道中心距离，b 2=B/2-C 1=3600/2-l370=430mm 。
其余符号意义、数值同前，将以上各值代入公式得：
h 3=1800+780+180-22)4302
160300360(1800+++-=1392mm
h 3=1800+780+180-22)4302
1602002
1060(1800+++-=1455mm
对架线式电机车运输巷道，以上几项满足要求时，就不必再对1.6m 高度行人要求和运输设备上缘至拱壁安全间隙要求进行计算。
根据以上计算，壁高最大值为1462mm ，故取h 2=1600mm ，均可满足要求。
3．净周长及净断面积计算
1）净周长P ， P=2.57B+2h 2
式中 h 2——自碴面起墙高，h 2=h 3-h b =1600-180=1420mm ；
B ——巷道净宽，3600mm 。
将值代入得：
P=2.57×3.6+2×1.42=12.1m
2）净断面积S ， S=B(0.39B+h 2)=3.6(0.39×3.6+1.42)=10.2m 2
3）用风速要求校核净断面，V=
S
Q 式中 V ——通过巷道的风速；
Q ——通过巷道的风量；
S ——净断面积。
将各值代入得：
V=
2
.1038
=3.73m ／s ＜8m/s ，符合要求 （三）支架参数的确定
查围岩分类表可知，普通砂岩(f=4～6)为中等稳定岩石，属Ⅲ类围岩，据此，查表8-15，得锚喷支护参数如下：喷射混凝土厚度T 1=100mm ；钢筋直径φ=14mm ；锚杆长度1.65m ；锚深L=1.6m ；锚杆排、间距D=800mm ；锚杆外露长度T 2=50mm ；锚喷总厚度T=T 1=100mm 。
（四）掘进断面和有关尺寸
1．设计掘进宽度：B l =B+2T=3600+2×100=3800mm 2．计算掘进宽度：B 2=B 1+2δ
式中 δ——计算掘进超挖量，取75mm ；故
B 2=3800+2×75=3950mm
3．巷道设计掘进高度：H 1=H+T+H b ，
式中 H ——巷道自碴面起净高，H=h 2+h 0(拱高），H=1420+1800=3220mm ，故
H 1=3220+100+180=3500mm
4．巷道计算掘进高度：H 2=H 1+δ=3500+75=3575mm
5．设计掘进断面：S l =B l (0.39B 1+h 3)=3.8(0.39×3.8+1.6)=11.7m 2 6．计算掘进断面：S 2=B 2(0.39B 2+h 3)=3.95(0.39×3.95+l.6)=12.4m 2 (五)巷道工程量及材料消耗量计算
1．每米巷道计算掘进体积：V 2=S 2=12.4m 3
2．每米巷道墙脚掘进体积：V 3=0.2(T+δ)=0.2(0.1+0.075)=0.04m 3
表8-18
1234．锚杆间距：D=0.8m 5．每米巷道锚杆数：N=
148
.08
.05.04.95.02
21=⨯-=-D D P 根 6．每米巷道喷射混凝土：V ′=1.57(B 2-T 1)T l +2h 3T l
=1.57(3.95-0.1)0.1+2×1.6×0.1=0.93m 3。
7．每米巷道锚杆消耗：G=Ng
式中 g ——每根锚杆重量，根据钢筋φ14mm ，长1.65m ，g=1.997kg ，故
G=14×1.997=27.95kg
8．每米巷道锚孔注砂浆量：V 4=NL φ
式中 φ——为锚杆孔注砂截面积，约0.0013m 2。
故
V 4=14×1.6×0.0013=0.029m 3。
9．每米巷道粉刷面积：S n =1.57B+2h 2=l.57×3.6+2×1.42=8.5m 2 （六）水沟断面选择
按巷道通过的水量100m 3／h ，石门坡度3‰，查表8-17可选用2号水沟，其规格：净宽B=400mm ；深H=400mm ；净断面0.160m 2；掘进断面0.203m 2。
（七）绘制石门施工图及配套表格（表8-18）
巷 道 特 征
每米巷道工程量及材料消耗。