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煤矿锚杆支护设计方法

212 2020-07-20 16:21:07

我国煤矿巷道锚杆支护的主要形式包括单体锚杆,锚网支护,锚喷支护,锚网喷支护,锚梁(带)支护,锚梁(带)网支护,锚梁(带)网锚索支护,锚杆(索)桁架支护,全锚索支护等。


典型的巷道支护布置如图:

典型的巷道支护布置图

国外锚杆支护设计方法:

基于以往经验和围岩稳定性分类的工程类比法;

基于某种锚杆支护理论或采用数值模拟的计算法;

基于现场监测结果的监测法。


我国锚杆设计方法:

在借鉴国外先进设计方法的基础上,我国煤矿普遍认可和采用了动态化、信息化的设计方法。这种方法具有2大特点:设计不是一次完成,而是一个动态过程;设计充分利用每个过程中提供的信息。


◆ 锚杆支护设计步骤

设计包括5个步骤:现场调查与地质力学评估、初始设计、井下监测、信息反馈和修正设计、日常监测。多种先进的数值模拟方法用于锚杆支护初始设计,根据巷道地质与生产条件建立数值模型,计算不同支护形式、参数下巷道围岩变形与破坏状况,通过多方案比较,确定有效、经济的支护方案。井下施工后进行系统的围岩变形与支护体受力监测,根据监测数据验证或修正初始设计。


◆ 锚杆支护参数设计准则

根据我国煤矿巷道特点,提出了锚杆支护参数设计的准则,主要包括:

一次支护原则:锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形,避免二次或多次支护;

高预应力和预应力扩散原则:高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则;

相互匹配原则:锚杆各构件力学性能应相互匹配,最大限度发挥锚杆支护的整体支护作用。

有些矿区还编制了锚杆支护设计软件,对现场锚杆支护设计起到了一定的指导作用。