扶贫锚杆支护设计

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1、伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计天地科技股份有限公司开采所事业部二零零五年七月地址：北京市朝阳区青年沟路5号电话：010-84263125邮政编码：100013传真：010-8426165037天地科技股份有限公司开采所事业部伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月摘要本设计是伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计。采用动态信息支护设计法进行锚杆支护设计。设计步骤包括试验点调查和地质力学评估，初始设计，综合

2、监测和信息反馈，修正设计和日常监测。在详细调查试验地点和评估地质力学参数的基础上，采用国际上流行的有限差分数值计算程序FLAC3D，结合丰富的设计经验，提出初始设计。它包括支护形式和参数，支护材料，井下施工工艺和安全措施，矿压监测等内容。该设计实施于井下后，还应得到矿压监测的验证或修改。关键词：扶贫煤矿锚杆支护动态信息设计37天地科技股份有限公司开采所事业部伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月目录摘要前言１锚杆支护设计方法介绍２试验点调查和地质力学评估３锚杆支护初始设计４锚杆支护材料５井下

3、施工工艺和安全措施６矿压监测37天地科技股份有限公司开采所事业部伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月前言伊东集团扶贫煤矿位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗境内，是一座正在建设中的大型现代化矿井，设计生产能力150万t/a。为提高矿井的现代化程度，扶贫煤矿设计采用综掘机掘进和放顶煤一次采全高回采方式，掘进、回采、运输设备功率高、体积大，为保证掘进、回采、运输的要求，巷道断面积显著增大。该断面巷道支护，如果使用传统的金属棚支护方式，无法适应巷道支护要求，降低了巷道的安全程度，不仅巷道支护费用很高，而

4、且支护效果也不理想，严重影响矿井高产高效的建设。为解决上述问题，伊东集团委托天地科技股份有限公司开采所事业部进行研究和试验，以确定扶贫煤矿整个井下巷道的合理支护方式及施工工艺。　　根据开采所采矿研究室的《扶贫煤矿6号煤层煤岩样物理力学性质试验报告》，以及6号煤层埋藏深度130米和在井下看到的煤层情况，结合理论计算及计算机数值模拟，现提出扶贫煤矿井大巷及首采面回采巷道锚杆支护初始设计。该设计的主要内容包括：地质力学测试，支护形式和参数设计，支护材料选择，井下施工工艺和安全措施，矿压监测设计等内容。该设计实施于井下后，

5、还应进行矿压监测，以验证或修改本设计，保证巷道安全。1锚杆支护设计方法介绍现有的锚杆支护设计方法很多，如基于以往经验和围岩分类的经验设计法，基于某种假说和解析计算的理论设计法，以现场监测数据为基础的监控设计法。大量实践经验证明，单独采用任何一种方法都不符合巷道围岩复杂性和多变性的特点，因而达不到理想的设计效果。只有采用包括试验点调查和地质力学评估、初始设计、井下监测和信息反馈、修正设计和日常监测的动态信息设计方法,才是符合井下巷道围岩特性的科学的设计方法。其中试验点调查包括围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能测试等

6、内容，在此基础上进行地质力学评估和围岩分类，为初始设计提供可靠的参数。初始设计采用数值计算和经验法相结合的方法进行，根据围岩参数和已有实测数据确定出比较合理的初始设计。然后将初始设计实施于井下，并进行详细的围岩位移和锚杆受力监测，根据监测结果验证或修正初始设计。正常施工后还要进行日常监测，保证巷道安全。本设计包括试验点调查和地质力学评估，锚杆支护初始设计，井下施工所需材料、设备和工艺，矿压监测设计和仪器等内容。2试验点调查和地质力学评估采区地质柱状图如图1所示。37天地科技股份有限公司开采所事业部伊东集团扶贫煤矿大

7、巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月图1采区综合柱状图2.1巷道围岩岩性和强度37天地科技股份有限公司开采所事业部伊东集团扶贫煤矿大巷及首采面回采巷道锚杆支护设计2005年7月6#煤层平均厚度为13.5m，倾角不大于5°。煤层平均单轴抗压强度为7.12MPa～26.08MPa不等；伪顶为黑色炭质页岩，平均厚度0.3m，夹煤线或煤屑，随采随冒。直接顶为风化粘土岩，厚度3.16m，上部为棕色，下部为黑褐色，主要矿物成分为粘土矿物，含大量黑色有机质，岩石松软，平均单轴抗压强度为28.9MPa；煤层直接底为炭质泥岩

8、，厚度为0.85m，黑色，主要矿物成分为粘土矿物，含炭质较高污手阶梯状断口，水平薄层节理发育，平均单轴抗压强度为56.87MPa。2.2地质构造和围岩结构该矿区无大型地质构造和围岩结构。2.3地应力由于未进行地应力测量，本设计根据煤层埋藏深度，按照公式δ＝γ*H，得出大致地应力大小。2.4环境影响该地区水文地质较简单，涌水量不大。2.5粘结强度测试采用锚杆拉