白芦煤矿支护优化说明

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1、白芦煤矿支护优化说明一、理论选择依据白芦煤矿4-1煤层的视密度为1.46t/m3,煤层厚度6.02—9.92m，平均8.12m，属全区稳定可采煤层。其顶板一般含砾粗砂岩，有时为泥岩、砂质泥岩，底板多为粉砂岩。煤层硬度，f=2.3。井田4-1号煤层顶板为粗砂岩、泥岩、砂质泥岩，厚度0.50-12.70m，底板为粉砂岩，厚度为1.17-3.24m，老底为粗、细、粉砂岩，根据工程类比法，我矿围岩类别Ⅱ围岩稳定性较好岩层，围岩基本稳定，较长时间不支护会出现小块掉落，围岩松动圈范围40～100cm，应选择锚杆悬吊理论，喷层局部支护。附表1、2、3、4表1巷道支护围岩松动圈分类表围

2、岩类别分类名称围岩松动圈Lp/cm支护机理及方式备注小松动圈I稳定围岩0~40喷混凝土支护围岩整体性好，不易风化的可不支护。中松动圈II较稳定围岩40~100锚杆悬吊理论喷层局部支护III一般围岩100~150锚杆悬吊理论喷层局部支护刚性支护有局部破坏大松动圈IV一般稳定围岩（软岩）150~200锚杆组合拱理论喷层金属网局部支护刚性支护大面积破坏，采用可缩性支护。V不稳定围岩（较软围岩）200~300锚杆组合拱理论喷层金属网局部支护围岩变形有稳定期VI极不稳定围岩（极软围岩）>300待定围岩变形一般在支护下无稳定期。表2煤矿锚杆支护围岩分类围岩分类岩层锚述巷道开挖后围岩

3、的稳定状态（3~5m跨度）岩种举例类别名称I稳定围岩1.完整坚硬岩层Rb＞60MPa，不易风化；2.层状岩胶结好，无软弱夹层围岩基本稳定，长期不支护无碎块掉落现象完整的玄武岩、石英质砂岩、奥陶纪石灰岩、茅口灰岩、大冶厚层灰岩Ⅱ稳定性较好岩层1.完整比较坚硬岩层Rb=40~60MPa2.层状岩层，胶结较好3坚硬块状岩层，裂隙面闭合，无泥质充填物，Rb＞60MPa围岩基本稳定，较长时间不支护会出现小块掉落胶结好的砂岩、砾岩、大冶厚层灰岩Ⅲ中等稳定岩层1.完整的中硬岩层Rb=20~10MPa2.层状岩层以坚硬层为主，夹有少数软岩层3.比较坚硬的块状岩层Rb=40~60MPa能

4、维持一个月以上稳定，会产生局部岩块掉落砂岩、砂质页岩、粉砂岩、灰岩、硬质凝灰岩Ⅳ稳定性较差岩层1.较软的完整岩层，Rb＜20MPa2.中硬的层状岩层；3.中硬的块状岩层，Rb=20~40MPa围岩的稳定时间仅有几天页岩、泥岩、胶结不好的砂岩、硬煤Ⅴ不稳定岩层1.易风化潮解剥落的松软岩层2.各类破碎岩层围岩很容易产生冒顶片帮炭质页岩、花斑泥岩、软质凝灰岩、煤破碎的各种岩石表3巷道支护围岩松动圈分类表围岩类别分类名称围岩松动圈Lp/cm支护机理及方式备注小松动圈I稳定围岩0~40喷混凝土支护围岩整体性好，不易风化的可不支护。中松动圈II较稳定围岩40~100锚杆悬吊理论喷层

5、局部支护III一般围岩100~150锚杆悬吊理论喷层局部支护刚性支护有局部破坏大松动圈IV一般稳定围岩（软岩）150~200锚杆组合拱理论喷层金属网局部支护刚性支护大面积破坏，采用可缩性支护。V不稳定围岩（较软围岩）200~300锚杆组合拱理论喷层金属网局部支护围岩变形有稳定期VI极不稳定围岩（极软围岩）>300待定围岩变形一般在支护下无稳定期。表4巷道顶板锚杆支护形式与主要支护参数选择巷道类别巷道围岩状况基本支护形式主要支护参数Ⅰ非常稳定整体砂岩、石灰岩类岩层：不支护其他岩层：单体锚杆端锚杆体直径：16~18mm锚杆长度：1.6~1.8m排间距：0.8~1.2m设计锚

6、固力：64~80kNⅡ稳定顶板较完整：单体锚杆顶板较破碎：锚杆+网端锚杆体直径：16~18mm锚杆长度：1.6~2.0m排间距：0.8~1.0m设计锚固力：64~80kNⅢ中等稳定顶板较完整：锚杆+钢筋梁或桁架顶板较破碎：锚杆+钢带+网，或增加锚索桁架+网，或增加锚索端锚杆体直径：16~18mm锚杆长度：1.8~2.2m排间距：0.6~1.0m设计锚固力：64~80kN全长锚固杆体直径：18~22mm锚杆长度：1.8~2.4m排间距：0.6~1.0mⅣ不稳定锚杆+W钢带+网，或增加锚索桁架+网，或增加锚索全长锚固杆体直径：18~22mm锚杆长度：1.8~2.4m排间距：

7、0.6~1.0mⅤ极不稳定1．顶板较完整：锚杆+金属可缩支架，或增加锚索2．顶板较破碎：锚杆+网+金属可缩支架，或增加锚索，或加固围岩3．底鼓严重：锚杆+环形可缩支架全长锚固杆体直径：18~22mm锚杆长度：2.2~2.6m排间距：0.6~1.0m二、煤巷锚杆支护参数和设计方法的确定(一)东翼回风大巷东翼回风大巷支护参数选择：东翼回风大巷沿煤层顶板掘进，掘进宽度为4.7m，高度为3.1m。(a）锚杆支护参数确定锚杆支护参数确定采用悬吊作用理论进行。（1）锚杆长度的确定L=L1+L2+L3式中L——锚杆长度，m；L1——锚杆外露长度，m；L