组合拱的承载能力与组合拱厚度、围岩强度、锚杆应力等因素有关，锚杆锚固力越大，
破裂围岩残余强度的提高幅度就越大。绞车房断面形式可近似于缺圆，按圆形巷道组合拱支
护能力，可以用拉麦公式近似估算：

 

　　式中

 p——组合拱径向承载能力，MPa； 

　 　

σz—— 破 碎 岩 体 锚 固 体 强 度 。 一 般 取 原 岩 强 度 的 70% ～ 80% ， σz= （ 0.7 ～

0.8）Ra，MPa； 
　　

Ra——原岩单轴抗压强度，取 3 煤顶板粉砂岩单轴抗压强度 Ra=56.71MPa； 

　　

b——组合拱厚度，m； 

　　

Rb——组合拱内半径，Rb=Ro+a/2=4.9+0.4=5.3m； 

　　

a——锚杆间排距，a=0.8m； 

　　

Ro——巷道净半径，Ro=4.9m。 

　　单位长度组合拱的承载能力

q 为： 

　　完全满足设计需要的承载力。

 

　　

3.锚网喷+锚索耦合支护 

　　以上主要从大松动圈组合拱的角度分析了绞车房的支护设计，但因绞车房掘进断面积
达

51m2，加之巷道右帮为煤层，地质条件较为复杂，除考虑围岩应力外还应考虑不确定的

构造应力，为提高支护体的可靠性，在确保支护强度的前提下，确保硐室施工完成后不再
发生变形，使硐室工程质量达到优良，在按组合拱理论确定了锚网喷支护参数的情况下，
又依据锚网喷

+锚索耦合支护理论，增加了锚索支护。 

　　

3.1 锚索支护参数的选取 

　　在锚网喷

+锚索耦合支护理论的指导下，结合我矿大断面巷道支护设计经验，设计采

用直径为

17.8mm 的钢绞线锚索，长度为 6500mm，锚索间排距为 2000×1800mm，每棵锚

索采用三支

MSK2550 树脂锚固剂。为进一步增强锚索的支护效果，设计要求每两棵锚索为

一组共用一根

3m 长锚索梁并绞车房纵向布置，锚索梁即为 3m 长 12#槽钢加工而成，根据

锚索间距在槽钢两端设置锚索孔。

 

　　

4.总结比较 

　　经过观测，自

2012 年 5 月绞车房竣工至今，硐室顶帮均未出现明显的变形或裂纹，这

充分证明了支护的有效性。

 

　　在当前煤炭经济走低的大形势下，在确保安全、质量的前提下，以更少的投入来实现系
统的正常运作即是最大的节约，尤其是在工程设计上的节约是巨大的。绞车房采用锚网索喷
支 护 设 计 取 代 双 层 钢 筋 混 凝 土 砌 碹 支 护 设 计 ， 在 材 料 消 耗 上 至 少 节 省 了

6 吨 钢 筋 、

300m3C30 混凝土，在施工工艺上省去了脚手架工程、钢筋工程、模板工程和混凝土浇筑工
程，在工期上至少提前一个月完工，节约投入近

25 万元，其经济效益是十分显著的。 

　　参考文献：

 

　　

[1]董方庭等.巷道围岩松动圈支护理论[J].煤炭学报.1994，19（1）：21-32. 

　　

[2]郭志宏等.巷道支护的围岩松动圈分类方法[J].建井技术.1994（4、5）：10-13.