最新【精品】范文参考文献专业论文浅析煤矿不稳定巷道条件下锚杆支护参数的合理选择浅析煤矿不稳定巷道条件下锚杆支护参数的合理选择摘要：巷道支护稳定性影响因素、支护机理及支护参数选择与确定原则等。关键词：不稳定巷道；支护参数；合理选择中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：在煤矿井下巷道的支护过程中，其方法对掘进速度、支护材料消耗、支护成本和采面的端头支护等都有直接的影响。随着采掘机械化水平的不断提高，采准巷道断面的不断加大，更需要改善和简化巷道与端头的支护工艺。在实践中，锚喷支护在岩巷中表征着良好的力学特征，实现了悬吊组合梁和楔固机理，有效地加固顶板岩层，保持了巷道顶板的完整性，使顶板处于良好的受力状态，有效控制了顶板的自由变形。现实中，往往由于多种客观因素的影响，大多数的矿井都不能根据不同类别的巷道特征，及时选用相应的支护参数与工艺，以致于影响巷道的服务周期、安全性和经济性。因此，在巷道的支护过程中，很有必要进一步研究合理的支护参数，以正确指导巷道的合理设计与施工，保障巷道的稳定性和合理的施工成本。一、巷道地质概况在我们单位及周围矿井中，不少支护巷道都处在泥岩层中或边缘处。这些层位的泥岩特性为：呈灰黑色，节理发育，层理不清，性脆致密，呈块状，具鲕粒结构，稳定性差，吸水易变软和膨胀。巷道围岩岩性较差，且受到淋水的作用，从而岩体局部较软，承载能力较低。它对巷道的后期稳定性造成了极大的影响，属于稳定性较差或不稳定巷道。这种条件下，如采用刚性金属支架支护，其成本高，施工难度也大，且承载能力不足以抵抗回采引起动压的互动作用，所以应考虑采用主动支护方式，并选用合理的锚喷联合支护结构和参数，以充分调动围岩本身作为支护结构的组成部分，共同来承受动压的作用，实现稳定支护。二、支护基本机理巷道支护参数的合理性，与确定参数的理论依据有关，同时还与巷道的稳定性有关。通过工程测试可知，作为“新奥法”的核心内容，是确定巷道支护形式、参数、时间的一个重要依据。对于锚杆支护系统，其理论基础可参照“围岩松动圈巷道支护理论”进行。因为该理论在处理采动巷道支护时有两个设计思想：一是未受采动影响时，以最小松动圈LPO为依据进行支护设计，支护体在受采动影响维护正常，可用液压或摩擦支柱超前维护；二是以采动影响期间的最大松动圈LPd为依据，所设计的支护体在采动支承压力作用期间也能实现正常维护。影响岩巷稳定性的主要因素有：岩性或岩层层位构造应力、围绕裂隙发育程度和动压等。根据其理论，对岩石巷道围岩松动深度范围进行实测和支护现状分析，并可采用“BA-Ⅱ型围岩松动圈测试仪”进行松动圈测试。通过对某巷道的实测，其原岩整体性好，波速较高(均大于3.5×103m/s)。经受采动压力影响后的围岩，其松动圈内的岩体裂隙发育显著，整体性明显较差，波速较低，松动圈大部分达到1.0m甚至1.6m以上，且有因孔深不足而未测出其实际松动范围，可能会更大。所以，这种巷道被划分为不稳定巷道。三、支护参数选择与确定原则岩体抗压强度、材料特性、引发应力的大小和分布，以及巷道的允许变形程度和服务年限，巷道尺寸和形状等条件，都决定于锚杆支护系统的合理设计问题。对此，支护设计要以“新奥法”的施工思想为指导，并根据施工地质条件不同，来选择不同的支护参数。简而言之，锚杆支护系统设计和支护参数的确定，主要也就是指锚杆类型、间排距、长度、直径、锚固力。只有合理确定锚杆支护参数，才能获得锚杆支护在技术和经济上的最佳效果。针对谈到的此例地质情况，在巷道支护参数具体设计时，可采用理论公式计算结合工程类比法来确定之。1）断面形状确定。采用离散元数值分析法，对巷道矿压显现特征进行数值模拟分析得出的结论：在巷道顶部基本形成一个近似半园形的卸载松动区，根据锚杆支护能使塑性破坏后松动的煤体形成具有一定承载能力，且在一定范围内适应围岩变形的平衡拱这一原理，巷道断面选用直墙半园拱形断面时为最好。这样再根据设备布置、生产能力和通风要求，确定锚网支护条件下巷道断面具体尺寸。2）锚杆长度。锚杆安设在顶板中，被锚固的岩层不厚，上面并有老顶时，锚杆的长度只要使其锚固部分固定在老顶内即可，也就说L≥200～300mm。按单体锚杆悬吊理论，计算锚杆长度如下：L=L2+m+L1，式中L2为锚杆顶部进入老顶的长度（mm）；m为锚固岩层厚度（mm）；L1为锚杆露出孔外长度（mm）。①L2长度：根据杆体设计抗拉强度等于锚固端部的粘结力这一等量关系（πd2σ拉/4=πdL2τ粘），推导出L2=dσ拉/4τ粘。此式中：d为锚杆直径（mm）；σ拉为锚杆杆体材料设计抗拉强度（MPa）；σ粘为锚杆与砂桨的粘结强度（螺纹钢时，取σ粘=5.0MPa）。②锚固岩层厚度（m）：按冒落拱高度的k倍计算，其公式为：m=kb，式中k为安全系数