采空侧支护计新.doc

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1、五矿大井15#煤综放工作面采空侧进、回风巷道支护设计五矿生产技术部设计组二○○四年一月十四日五矿大井15#煤综放工作面采空侧进、回风巷道支护设计一、概况：五矿大井15#煤综放工作面的进、回风巷道与相邻工作面预留煤柱20米，所采煤层平均倾角8°左右，煤层厚度6.6米，厚度较稳定，节理裂隙十分发育，结构复杂，含有三层夹石，上部距顶板0.2米，厚度约0.2米，中部距顶板1.0米，厚度约0.1米，下部距底板1.45米，厚度约0.2米，煤层直接顶板为黑色泥岩及砂质泥岩，节理发育，平均厚度6.57米，老顶为灰白色细砂岩，平均厚度为5.75米，直接底板为黑色泥岩，平均厚度1.2米，老底为

2、深灰色细砂岩，平均厚度3.3米。采用走向长壁开天窗放顶煤的采煤方法。二、巷道断面及支护形式的选择（详见附图）：1、采空侧进、回风巷道断面及支护形式的选择：五矿大井15#煤综放工作面的进、回风巷道均为沿煤层底板掘进的下层全煤巷道，考虑进、回风巷道受相邻工作面采空区的影响，掘进施工、工作面回采安装等因素，及以往受动压巷道变形量大的特点。为最大限度满足生产需要，巷道断面要预留一定变形量，除选择矩形断面外；进风巷道荒断面为宽*高=4.6*3.25m=14.95㎡，净断面为宽*高=4.4*3.2m=14.08㎡；回风巷道荒断面为宽*高=4.0*3.25m=13㎡，净断面为宽*高=3.

3、8*3.2=12.16㎡。为了提高巷道的支护强度，保证能最大限度满足回采生产的需要，依据锚网锚索支护的经验，特别是锚杆支护的“刚性”梁原理，以及锚索能及时施加足额的预应力控制顶板，有效防止顶板岩层间的离层现象，促进了“刚性”梁的形成。为此，五矿大井15#煤综放工作面采空侧进、回风巷道的支护形式选择以预应力锚索为主的组合支护，即“短锚索、钢梁、网+长锚索”支护形式。2、预选支护参数：依据锚索可以施加足额值的预应力，且施工方便不受人为因素的影响，以全锚索支护的实际经验，五矿大井综放工作面采空侧进、回风巷道顶板均采取全预应力锚索支护。短锚索采用￠17.8*6300mm，长锚索采用

4、￠17.8*9300mm，具体布置形式为：进风巷道顶板一排6根短锚索，间距800mm，排距800mm，长锚索为每排2根，全断面铺网，为进一步提高顶板的抗弯强度，每排铺设长*宽*厚=4400*220*4mm的钢带一根；回风巷道顶板一排5根短锚索，间距850mm，排距800mm，长锚索为每排2根，全断面铺网，每排铺设长*宽*厚=3800*220*4mm的钢带一根；进回风帮锚杆采帮采用￠20*2400mm、煤柱帮采用￠20*3000mm的钢锚杆，每帮5根，并用2900*220*12mm的钢筋钢带压网，排距800mm，且煤柱帮采用￠15.2*5.2m的锚索补强支护，每排0.5根（每

5、二排一根）。即：顶板短锚索￠17.8*6300mm；顶板长锚索￠17.8*9300mm；短锚索承载极限载荷361KN，预紧力190KN；长锚索承载极限载荷361KN，预紧力190KN；帮锚杆采帮￠20*2400mm，煤柱帮￠20*3000mm；帮锚索￠15.2*5200mm，钢筋钢带2900*220*12mm；顶板短锚索排距800mm；顶板短锚索间距：进风800mm，回风850mm；3、布置方式：沿巷道方向在顶板布置2排长锚索，按锚索间距进风1750mm、1450mm，回风1150mm、850mm，要求顺巷1.6m距离内布置4根长锚索，钢绞线￠17.8mm，长度9.3m，锚

6、深9.0m，锚固端采用MSK23/100的树脂药卷，锚固长度不小于1.0m，钻孔用￠25mm金刚石钻头钻孔。要求长锚索承载力在360KN以上，张拉预紧力为190KN以上。名称荒断面（㎡）净断面（㎡）长锚索数（根/排）短锚索数（根/排）钢带长（米）每㎡长锚索数每㎡短锚索数每㎡比原来多的数量长短计进风14.9514.08264.40.5431.6300.0170.5770.594原进风12.211.4243.80.5261.053回风1312.16253.80.6251.5630.0400.3930.433原回风10.9810.2243.40.5851.170三、支护参数的选择

7、：1.采用普氏自然平衡拱理论，确定顶板破坏高度b。进风:回风:式中f—煤层的坚固系数1B—巷宽H/—巷高—煤层的摩擦角2.确定两帮破坏深度C。3.顶板载荷集度：进风:=1608.84KN回风:=1289.54KNa--------巷道掘进断面跨度之半，进风取4.6米、回风取4.0米b-------顶板破坏高度进风3.10m，回风2.69m------巷道顶板围岩容重（吨/米3）,进风:（吨/米3）回风:（吨/米3）Ka—受临近工作面采动影响系数进风：Ka=0.938，回风：Ka=0.939X—煤柱宽度20米δr.m