开切眼掘进作业规程(参考Word)

（三）支护参数确定：

1、临时支护设计参数确定：

1）基础资料及荷载计算：

(1)巷道顶板上部围岩压力拱的计算：

b=a/f=2.9/4=0.72m

式中 b——压力拱计算高度 m；

a——巷道荒宽的一半 2.9m；

f——岩石普氏硬度系数取4。

(2)巷道控顶压力拱范围内岩石重量：

G=b×B×S×r=0.72×5.8×1.2×25=12.5t 式中：b——压力拱计算高度m，取0.72m；

B——巷道荒宽m，取5.8m；

S——最大控顶距时单根锚杆承载力的距离，取1.2m； R——岩石密度： 25KN/m3；

G——控顶压力拱范围内岩石重量，t。

2）临时支护构件承载能力验算：

(1)前探梁端锚杆每根承载能力验算：

P=G/n=12.5/6=2.0t

式中：P——单根锚杆承载力 KN；

n——前探梁锚杆根数取n=6；

G——控顶压力拱范围内岩石重量，取G=12.5t。

每根锚杆设计抗拔能力值为：

F′= G×k=12.5×2=25t

式中：F′——单根锚杆设计承载力 t；

K——安全系数取2。

因为：P=G/n=12.5/6=2.0t< F′= G×k=12.5×2=25t

所以：前探梁锚杆6根能够满足临时支护强度要求。

(2)前探梁3吋钢管抗弯承载能力的验算：

前探梁按均布荷载简支梁计算：

q=G/（B×S）×S×b0=12.5÷（5.8×1.2）×1.2×0.8=1.7t/m 式中q——单根钢管设计线荷载 t /m；

B——巷道荒宽取5.8m；

S——最大控顶距取1.2m；

b0——前探梁间距取0.8m。

前探梁承受最大弯距：

Mx=1/8×q×L2=1/8×1.7×1.22=3.0KN.m

Wx=0.0982=0.0982 =14264mm3

δ=Mx/Wx=3000000÷14264=200N/mm2

式中Mx——单根钢管设计线最大弯距 KN/m；

B——巷道荒宽取5.8m；

S——最大控顶距取1.2m；

b0——前探梁间距取0.8m；

q——单根钢管设计线荷载 KN/m；

L——前探梁支撑跨度取1.2m；

Wx——3″钢管抗弯截面系数 mm3；

δ——3″钢管抗弯设计强度 N/mm2。

因为：δ=200N/mm2<215N/mm2（Q235钢材抗弯强度设计值）

所以，前探梁钢管抗弯强度满足支护要求。

2、永久支护（以锚杆为例）按悬吊理论计算锚杆参数：

1、按悬吊理论计算：

（1）锚杆长度：L=L1+L2+L3

L=0.04+1.2+0.7=1.94m取L=2.0m。

式中：L——锚杆长度, m；

L1——锚杆外露长度, 取0.04m；

L2——锚杆有效长度， m；

L3——锚杆锚固长度，取0.7m。

锚杆有效长度的确定采用解释法中普氏自然平衡拱理论确定。

因为f≥3 所以按L2= KB/2f

L2=KB/2f =2×5.8÷（2×4）=1.2m

式中：K——安全系数，取2。

B——巷道垮度，取5.8m；

f——普氏系数，取4；

（2）锚杆间排距的确定：

对于锚杆支护巷道，考虑施工工艺通常取间排距相等，锚杆间排距D按下式计算：

锚杆间排距：D≤0.5L

D≤0.5L=0.5×2.0=1.0m 间距取D=0.8m，排距取D=1.0m。

（3）锚杆直径确定:

本设计巷道顶板和两帮采用不同直径的锚杆。

锚杆直径d可按下式计算：d=（1/110）L

d=（1/115）L=1÷110×2.0≈0.0174m≈17.4mm 取d≈18mm。

（4）锚杆锚固力确定：

锚杆锚固力可按下式计算：Q=K L2 D2r

Q=2×1.2×1.02×2.16=5.1t

顶板锚杆设计锚固力取6.0t。

式中：Q——锚杆设计锚固力，t；

K——安全系数，取2；

L2——锚杆有效长度，取1.2m；

r——视密度，t/m3。

（5）锚杆的选择：

锚杆选择无纵筋螺纹钢等强锚杆，L=2.0m，φ=18mm。45Mn螺纹钢承载能力≥8（t）满足设计要求。

（6）锚固剂的确定：

锚杆支护巷道采用CK2335和Z2335树脂药卷。

2、锚索支护参数确定：

（1）锚索长度L:

L=L a+L b+L c=1.655+1.5+0.25=3.4m 取7.2m。

式中： L——锚索长度，m；

L a——锚固长度，m；按下式计算：

L a≥K（d1f st）/（4f cs）=2×（17.8×1860）÷（4×10）=1.655m

K——安全系数，取2；

d1——锚索钢绞线直径，为17.8mm；

f st——钢绞线抗拉强度，1860N/mm2；

f cs——锚索与锚固剂的设计粘结强度，钢绞线与树脂按10N/mm2；

L b——需要悬吊岩层厚度，m 根据顶底板岩性柱状图确定，取1.5m；

L c——锚索外露长度，m取0.25m。

（2）锚索间排距：

S≥L/2=7.2÷2=3.65m

间距取2.0m，排距取2.0m。

S——锚索间距, m。

3、支护参数：

（1）锚杆长度2000mm，锚杆直径为Φ18mm，锚杆间排距为800mm×1000mm。

（2）巷道顶板每根锚杆采用2节CK2335树脂药卷，顶部锚杆扭距不低于140N•M，锚杆预紧力不低于6t。

（3）锚索：锚索直径为Ф17.8mm，间排距为2000mm×2000mm，锚索长度7200mm,锚索有效长度不小于7000mm，每根锚索采用2节CK2335和3节Z2335树脂药卷，锚索预紧力不小于10t。

（4）菱形金属网规格1000㎜×4200㎜、帮部菱形金属网为1000㎜×2500㎜。网与网对接，连接扣间距100㎜。连接铁线为废旧钢丝绳。网的铺设要有一定的涨紧力。

第四节支护工艺

一、临时支护工艺：

1、工作面控顶距达到1.2m后，操作人员站在永久锚杆支护下，用不小于1.5m长的长柄工具处理帮顶浮煤（矸）及伞檐，并进行敲帮问顶，确认安全后，进行临时支护操作。

2、前移超前支护前探梁不少于2人，顶板不稳定时，前探梁前端挑上道木或木刹杆接顶，用木楔子紧牢。架设临时支护时必须设专人监护帮顶压力情况。

3、发现顶板压力大不稳定时，必须首先打好护顶吊杆，上盘拧紧。

二、永久支护工艺：

（一）支护材料要求：

1、必须使用具有产品合格证或材料试验报告的支护材料。