锚索规格: 52402辅运、调车硐室及均压通风措施巷锚索选用规格为Φ22*8000mm锚索,Ω型钢带规格为3*230*3600mm ,W型钢带规格为3*230*3600mm;52402回风措施巷及联巷锚索选用规格为Φ15.24*6500mm锚索。Φ22锚索托盘选用16mm *300mm*300mm的方形钢板托盘;Φ15.24锚索托盘选用12mm *300mm*300mm的方形钢板托盘。
网片规格:52402回风措施巷顶板铺设规格为Φ4*1100*3700mm冷拔丝网片;52402回风措施巷联巷顶板铺设规格为Φ4*1100*4700mm冷拔丝网片;52402辅运顶板铺设规格为Φ6.5*1100*5200mm钢筋网片,52402辅运调车硐室及均压通风措施巷顶板铺设规格为Φ6.5*1100*4700mm钢筋网片。以上网格尺寸均为120*120mm。
树脂锚固剂规格:树脂锚固剂均采用MSCK23*400mm树脂药卷。普通单螺母“三小”一次性紧固锚杆单孔需要1卷树脂锚固剂;高强度螺纹钢锚杆单孔需要2卷树脂锚固剂;锚索锚固长度均为1200mm,每根锚索单孔需要3卷树脂锚固剂。
附:图9 52402辅运(沿空掘巷)掘进工作面巷道支护平、断面图
4.1.2.2 采用计算法校核支护参数
(1)锚杆长度校验
顶锚杆通过悬吊作用,达到支护效果的条件,应满足:
L≥L1+L2+L3
式中L——锚杆总长;
L1——锚杆外露长度(顶锚杆取0.05m,从顶板算起);
L2——锚杆有效长度(顶锚杆取免压拱高b),m;
L3——锚杆锚固长度(顶锚杆取0.6),m。
普氏免压拱高:
当f≥3时,L2=b=B/2f
当f≤2时,L2=b1=1/f*〔B/2+Htan (45°-w/2)〕
52402辅运支护参数计算:
式中B、H——巷道掘进宽度和高度,B=5.4m,H=3.4m;
f顶—顶板岩石普氏系数,f顶取3或4;
w—两帮围岩的内摩擦角,w取86.32°(查表得);
当f≥3时,L2=b=B/2f
故:f取3时:L2=b= B/2f=5.4/(2*3)=0.9m;
L f=3 =L1+L2 f=3+L3
=0.05+0.9+0.6
=1.55m;
f取4时:L2=b= B/2f=5.4/(2*4)=0.68m;
L f=4 =L1+L2 f=4+L3
=0.05+0.68+0.6
=1.33m;
根据上述计算得出:L>Lf=3;
L>Lf=4;
故:所选锚杆L=2.1m能够满足计算要求。
(2)锚杆间排距
锚杆间排距a=
式中:a-锚杆间距;
Q-顶锚杆的承载力,取值85kN(最小取值);
r-岩体容重,取24kN/m3;
k-安全系数,取1.8。
实际应用2.1m锚杆时,L2=L-L1-L3=1.45m;计算得a=1.16m。
故锚杆间排距取1m符合要求。
通过计算和验证知根据类比法选择支护参数符合要求。
(3)按悬吊理论校核锚索间距
为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,52402辅运用φ22*8000mm的锚索,将锚索加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索间距。冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落高度考虑。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,可由下式计算:
L=nF2/[BHγ-(2F1sinθ)/L1]
式中:
L—锚索间距,m;
B—巷道最大冒落宽度,5.4m;
H—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取3.0m;
γ—岩体容重,24kN/m3;
L1—锚索排距,2.0m;
F1—锚杆锚固力,85kN;
F2—锚索极限承载力,取318kN(取最小抗拔力);
θ—锚杆与巷道顶板的夹角,90°;
n—锚索每排套数,取3。
则:
L=3.14m>2.0m
故所选锚索排距2.0m满足设计要求。
锚杆、锚索参数应结合巷道具体地质条件决定。在断层及构造带,须另补措施。
4.1.3 巷道支护要求
4.1.3.1 锚杆外露长度从托盘算起不大于50mm。Φ16mm圆钢锚杆锚固力应大于5t,扭矩不小于100N·m;Φ18mm螺纹钢顶锚杆锚固力应大于8.5t,扭矩不小于120N·m。
4.1.3.2 锚索外露长度不大于200mm,1*7-15.24mm锚索初涨力不得小于10t,抗拔力不得小于16.4t; 1*7-22mm锚索初涨力不得小于20t,抗拔力不得小于31.8t。
4.1.3.3 锚杆、锚索与顶板安装角度β:75°≤β≤105°。托盘必须紧贴巷道表面围岩,锚杆托盘严禁反上。发现锚杆及锚索失效或报废,必须及时补打。由于巷道开口被连采机割到而造成失效的锚杆和网片必须重新安装。
4.1.3.4 锚杆支护严格按作业规程要求施工,必须保证所打锚杆横成排、竖成线,间排距误差控制在-100mm — +100mm之间。
4.1.3.5 锚杆必须从外向里逐排支护,严禁隔排空顶作业或从空顶内向外作业;联巷抹角处补打锚杆必须合理布置,不得有面积大于1m*1m的空顶区域。
4.1.3.6 52402辅运掘进初期最大空顶距确定为7.5m;在巷道顶板完好情况下适当逐步放大最大空顶距,但最大不得超过12m;在顶板松软、破碎、有裂隙,淋水增加等特殊情况下,现场必须采取缩小循环进尺、短掘短支措施。