则有:
a= (2)
Q——按现场锚固力拉拔试验数据的平均值或按经验数据,Q 取 80KN;
K——安全系数,一般取 1.5-1.8;
γ——岩体容重,此处取 25KN/m3;
计算得 a 等于 1.09m,根据 6 煤及顶板岩性情况,取锚杆间排距 0.9×0.9m。
3、锚杆直径的确定
按杆体承载力与锚固力强度原则确定,杆体直径 d 为:
d=1.13(3)
σt---杆体抗拉强度,高强锚杆取 335MPa;
计算得 d 等于 17.4mm,取锚杆直径为 20mm。
为确保支护可靠,特采用高强锚杆配合树脂锚固剂进行支护,每孔采用两卷 Z2550 型
树脂锚固剂,初锚力不小于
300N.m,锚固力不小于 80KN。
4、加强支护
由于 621 上切眼直接顶为平均厚度 3.36 米的泥岩,造成锚杆不能生根在稳定的老顶砂
岩上,很容易造成顶板离层,而发生顶板大面积冒顶事故。因此需加强支护,目前常用方法
是,采用小孔径预应力锚索加强支护,锚索与锚杆相比具有深度大、强度高、可施加较大预
紧力等特点,可有效的将下部锚杆支护形成的锚固承载机构生根在老顶上。
621 上切眼采用
规格为
YMS17.8/6.3 的锚索,锚索每孔 3 卷树脂药卷,一卷 K2550 型,两卷 Z2550 型树脂
锚固剂,锚索采用
2-0-1-0-2 方式布置,详在下图 1。
5、帮锚杆的选择
帮锚杆锚固力 60KN 基本满足支护要求,固帮锚杆株﹑排距为 900×900mm,采用 3 根
GM20/2000 高强锚杆配合 2.4 m 的“π”型钢带和大竹笆(2.4×1.2m)支护,每孔采用两卷
Z2550 型树脂锚固剂,初锚力不小于 200N.m,锚固力不小于 60KN。
三、施工方法及技术保障
由于 621 上切眼断面达到 6.6 m 宽,特采用先导硐,再刷煤壁帮的方法进行施工,施
工工序如下:
锚杆支护施工工序:交接班准备→敲帮问顶、打眼→装药→放炮→验炮→敲帮问顶临
时支护
→运料出货→定顶锚杆眼位→打顶锚杆→刷帮→打帮锚杆→清理→插班钉道。
保障措施如下:
爆破后,要保证煤层直接顶围岩稳定,不能产生炮震裂缝,爆破后,锚杆支护要求两帮
留有距巷道轮廓线不少于
300mm 的煤垛。锚杆眼位、深度达到设计要求,纵横成线。锚杆托
盘、钢带、锚网及大竹笆必须紧贴煤、岩面,锚杆安装要正规有劲,严禁穿皮,其初锚力、锚
固力必须符合设计要求。煤锚支护巷道每施工
30~50m 必须安设一个顶板离层指示仪,顶、
帮各安设一个液压枕,软岩巷道、顶板破碎地带、高地应力等地段必须加密测点,掘进初期
和回采影响期间应加强监测,每班安排专人观测并记录。顶板离层指示仪显示分绿(安全)、
黄(警告)、红(危险)三种颜色。出现黄色要立即采取补强支护措施。出现红色要立即撤出
所有受威胁地点的人员,并汇报调度所,采取针对性的补强支护措施,确保安全生产。
四、结论
621 上切眼大断面煤锚支护取得较好的支护效果,具有巷道支护投入低、无返修率、职
工劳动强度低、支护可靠等优点,为我公司以后大断面煤锚支护设计积累了宝贵的实践经验
及数据。
参考文献: