锚索支护安全措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K1431 （解决方案范本系列）

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锚索支护安全措施标准

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锚索支护安全措施标准版本

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根据矿生产接替部署安排，7507上段工作面将于20xx年12月安装综采设备，因该工作面为单体支护，无法满足安装综采设备，为满足该面综采设备的运输安装要求，需对该工作面进行锚索支护，为保证安全施工，特拟如下技安措施。

一、工作面布置及通风示意图附图一

二、7507上段煤系地层柱状图附图五

三、锚索支护设计与计算参考资料

㈠．锚索支护设计

1．短锚索支护计算

因7507上段工作面采高为1.2～1.3m,无法施

工锚杆,只能采用锚索代替锚杆支护。按照悬吊理论计算短锚索参数（短锚索眼沿煤层顶板垂直布置）。

⑴．短锚索长度

L短=KH+L1 +L2

式中: L-短锚索长度, m；

H-冒落拱高, m；

K-安全系数, 一般取2；

L1-锚索锚入稳定岩层的长度,一般按照经验取0.4m；

L2-锚索在巷道中的外露长度,一般取上托盘及锚具的厚度0.2m；需要外露的张拉长度0.35m, L2取0.2+0.35=0.55m。

其中H=B÷2f=5.4÷(2×4.958)=0.54 m ………采用减跨理论计算

式中B-巷道开掘宽度,取5.4 m；

f-岩石坚固性系数,钙质页岩取4.958。

则L=2×0.54+0.4+0.55=2.03m

设计短锚索长度取2.4m。

⑵．锚索柱、排距计算，设计柱、排距为a,则

a=(Q/KHYCOS?)1/2

式中a-锚索柱、排距

Q-锚索设计锚固力,根据张拉千斤顶使用说明书25Mpa折合为79.5KN/根；

H-冒落拱高度,取0.54m；

Y-被悬吊页岩的重力密度,取25KN/ m3；

K-安全系数, 一般取2。

?-煤层倾角,平均38度。

a=(79.5÷2÷0.54÷25÷COS380)1/2

=1.933 m

施工时,取锚索排距1.0～1.20 m；倾斜间距1.6

m。(见附图二、三、四)

2．按照悬吊理论计算加强(长)锚索参数

在工作面采用短锚索替代锚杆支护后,施工过程中,为防止工作面大面积垮落,采用加强(长)锚索支护,锚索间排距为3.2 m。

⑴．锚索倾角

锚索眼沿煤层顶板垂直布置。

⑵．确定锚索长度

L=LA+LB+LC +LD

式中L-锚索总长度

LA-锚索深入到稳定岩层的锚固长度, m；

LB-需要悬吊的不稳定岩层厚度,取1.58m；

LC-上托盘及锚具的厚度,取0.2 m；

LD-需要外露的张拉长度,取0.35 m。

根据GBJ86-1985要求,锚索锚固长度LA按照

下式确定:

LA≥K×D1FA÷4FC

式中K-安全系数,取K=2；

D1-锚索钢绞线直径,取15.24㎜；

FA-钢绞线抗拉强度,N/㎜2(1920MPa,合1883.52 N/㎜2)；

FC-锚索与锚固剂的粘合强度,取10 N/㎜2。

则LA≥2×15.24×1883.52÷4÷10=1435㎜

L=1.435+1.58 +0.2+0.35=3.57 m

施工时取加强锚索长度为4.5m。

⑶．锚索数目的确定

N=K×W/P断

式中N-锚索数目

K-安全系数,一般取2,

P断-锚索的最低破断率,查数据为268.5KN；

W-被吊岩石的自重,KN。

其中W=B×∑H×∑Y×D×COS?

式中B-巷道掘进宽度,5.4 m；

∑H-悬吊岩石厚度,1.58m；

∑Y-悬吊岩石平均容重,25KN/ m3；

D-锚索倾斜间距,取3.2m。

?-煤层倾角,平均38度。

则W=5.4×1.58×25×3.2×

COS380=537.857KN

N=2×537.857÷268.5=4.00根

通过以上计算：切割上山安装加强(长)锚索时，考虑到锚索是在原有短锚索替代锚杆支护基础上的加强支护，故取4根锚索即可满足设计要求。

⑷．每眼树脂药卷数目的确定

按照锚固长度的要求,须确定树脂药卷数目。

X=La(﹠12-﹠22)/Ls﹠23

式中X-树脂药卷数目，㎜；

La-树脂药卷锚固长度，㎜；

Ls-树脂药卷长度，㎜；

﹠1-锚索孔径, ㎜；

﹠2-锚索直径，㎜；

﹠3-树脂药卷直径，㎜；

X=1.435×(282-15.242)÷500÷232=2.99㎜

施工中取药卷X=3。⑸．加强(长)锚索及短锚索布置方式

7507上段工作面设计断面锚索布置：锚索支护从煤壁以南5.4m范围内，顶板每组为4根短锚索配拱型托板支护，短锚索倾向间距为1.60±0.1m，短锚索排距为1.0～1.2m±0.1m；短锚索规格为直径Φ15.24mm ×2400mm；拱型托板规格为120×120

×10mm。长锚索配铁托板沿上山倾向每3.2m布置一组，每组锚索布置二根，其中一根距工作面煤壁以南的第七排支柱0.5m，另一根距工作面煤壁以南2.9m，其锚索规格为φ15.24mm×4500mm，拱型托板规格为300×300×10mm；锚索分别从风巷、腰巷、机巷内巷道为中开始施工（各巷与工作面交叉口处）。锚索尽量垂直于顶板，与顶板夹角不小于75°。锚索支护布置图附图二、剖面及平面图附图三、四。

㈡．锚索设计计算参考资料

1．顾文卿，《煤矿矿井支护》，中国煤炭工业出版社，20xx年7月版。

2．宋广太、魏锦平、张榜雄，《煤巷围岩锚技术与工程实践》，煤炭工业出版社，20xx年3月版。