3.3巷道支护
3.3.1巷道支护类型及其技术参数的确定
采用锚网索支护：
1、顶板锚杆采用φ22×2400mm左旋无纵肋螺纹钢锚杆配合Φ14mm圆钢焊制钢梯施工，间距×排距=900×900mm；
2、东侧（扩切眼侧）帮部锚杆采用φ22×2400mm玻璃钢锚杆，间距×排距=1200mm×900mm；
3、西侧（边界侧）帮部锚杆采用φ22×2400mm玻璃钢锚杆，间距×排距=1200mm×900mm；
4、顶板锚索采用φ22mm×12000mm的钢绞线配合Φ18mm圆钢焊制钢梯施工，间排距1800mm×1800mm；
5、顶部网片采用∅6mm钢筋网，东侧（扩切眼侧）帮部网片采用双向拉伸编织塑料网，西侧（边界侧）帮部网片采用10#铁丝菱形编织网。
3.3.1.1锚杆间排距的计算如下：
由悬吊理论分析设计锚杆间排距（公式来源：《煤巷锚杆支护理论与成套技术》）。
当锚杆间排距相等时，即，则间排距为：
=
式中 —锚杆间排距，m；
Q—锚杆锚固力，KN；
K—安全系数，一般取1.5～2；
—锚杆有效长度，不小于不稳定岩层的厚度，m；
γ—不稳定岩层平均容重，MN/m³。
（1）根据平山煤业公司煤巷锚杆锚固力要求，直径22mm、长度2.4m的锚杆锚固力需达到80kN。
（2）直径22mm、长度2.4m的锚杆有效长度：
其中L为锚杆总长度，L1为锚杆外露长度（一般取0.1m），L3为锚杆锚固长度（一般取1.2m）。
（3）根据《山西保利平山煤业股份有限公司矿井地质报告>》及《岩体力学》中有关岩层的容重，取不稳定岩层的平均容重为24.46kN/m3。
通过以上数据得出= = =1.51m。
1）由组合梁理论分析设计锚杆间排距（公式来源：《采矿工程设计手册》）。
所选锚杆长度需验算组合梁各岩层层面间不发生相对滑动，并保证最下面一层岩层的稳定性，即锚杆间排距满足下列要求：
式中 —锚杆间排距，m；
—最下面一层岩层的厚度，m；
—最下一层抗拉计算强度，可取试验强度的0.3～0.4倍，MPa；
K—安全系数，取8～10；
—本层自重均布载荷，=，kN/m；
—最下层岩层的容重，kN/m
上式只适用于＞0.1～0.15m的情况，否则应加大托盘。
（1）根据该工作面顶板岩性，最下面一层岩层厚度取0.2m。
（2）根据《山西保利平山煤业股份有限公司矿井地质报告》可知，最下一层岩层抗拉试验强度为1.58MPa。
（3）根据《山西保利平山煤业股份有限公司矿井地质报告>》及《岩体力学》中有关岩层的容重，取最下一层岩层的容重为26.43kN/m³。
（4）本层自重均匀载荷==26.43kN/m³×0.2m=5.286kN/㎡。
通过以上数据得出=51.55×0.2×=0.98m。
由自然平衡拱理论分析设计锚杆间排距（公式来源《煤巷锚杆支护理论与成套技术》）。
式中—锚杆间排距，m；
—锚杆锚入自然平衡拱范围之外的额外深度，取0.35m；
—巷道的半跨度，m；
—顶板岩层的破坏深度，m。
（1）巷道宽度取4m,则半跨度为2m；
（2）根据平山煤矿现场施工锚杆眼揭露岩石情况及顶板窥视仪探测情况，b可取0.5m。
通过上上式数据得出
=1.04m
4)由加固拱理论分析设计锚杆间排距(公式来源《煤巷锚杆支护理论与成套技术》）。
研究表明，加固拱厚度、锚杆长度与锚杆间排距有以下近似关系：
tanα-tanα
式中 L—锚杆有效长度，直径22㎜锚杆长度取2.4m；
—加固拱厚度，m；
α—锚杆在围岩中的控制角，一般取45°；
—锚杆间排距，m。
根据平山煤矿支护现状及地质条件，加固拱厚度可取1m。
综合以上数据得出：tanα-tanα=2m×1－1m×1=1m。
综合上述计算，确定锚杆间排距及排距不得大于1m。所选锚杆支护参数满足设计要求。
3.3.1.2悬吊理论校核锚索排距：
通过对地质资料分析，该煤层夹矸多，易破碎。为防止巷道顶板发生大面积整体跨落，顶部用φ22×12000mm的19股钢绞线，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索排距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时，靠巷道两帮的角锚杆一起发挥悬吊作用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索排距。
L=n F2/[ B Hγ-（2F1·sinθ)/L1]
式中:
L巷道锚索排距m；
B巷道最大冒落宽度4 m；煤层硬度系数取2；
H巷道冒落高度，按最大取锚杆长度取2.4m；
γ岩体容重22kN/m3;
L1锚杆排距为0.9m；
F1锚杆锚固力为45kN；
F2锚索极限承载力为130kN；
θ－角锚杆与巷道顶板的夹角为75°；
n-锚索排数，取1.5。
L=1.5× 120/[4.2×2.4×22-(2×45×sin75°)/0.9]
=180/[221.76-96.6]=180/125.16=4.9m
通过计算，巷道锚索排距L小于4.9m，所选锚索参数满足设计要求。
3.3.2支护材料的选择
（1）锚杆：顶板采用Φ22㎜、L=2.4m左旋无纵筋螺纹钢锚杆，帮部采用Φ22㎜、L=2.4m右旋全螺纹钢锚杆与Φ22㎜、L=2.4m玻璃钢锚杆。托盘规格：150×150×10mm拱形高强度异型托盘。
（2）锚索：顶板支护采用φ22×12000mm钢绞线，托盘规格：300×300×15mm拱形高强度异型托盘。
