矩形巷道锚杆支护参数设计
王怀平，黄维明，吴义军
(黄陵矿业集团公司一号煤矿，陕西黄陵727307)
摘 要：主要探讨了矩形巷道锚杆参数的设计。选择合适的支护形式和支护参数，才能保证巷道支护质量和安全生产。
关键词：矩形巷道；锚杆支护；参数设计中图分类号:T D355+9 文献标识码:B 文章编号:1008-8725(2005)05-0080-02
0 前言
在煤矿巷道支护中，一般的支护形式有：木支架、砖石支架、钢筋混凝土支架、金属支架和各种材料的垛式支架及锚杆支护等。
锚杆支护是近几十年才发展起来的一种支护形式，它与传统的支护形式的区别在于它能使巷道周边围岩参与支护，充分利用了围岩的支护性能，同时锚杆支护比传统支护更节约木材和钢材、降低掘进成本、减小掘进断面(提高巷道的有效断面利用率)、施工方便、工艺简单、劳动强度小。 (8)每班指派专人，专门调整支架，以防止支架与运输机下滑。
2 工作面运输机
运输机是综采工作面的关键，如果运输机下滑，使运输机头与转载机搭接过大，机头出货困难，下货点落不到转载机上。运输机下滑还牵动支架下滑，易造成支架失稳，严重影响生产。运输机下滑因素很多，主要有以下几种:
(1)运输机底链带煤粉多，引起向下拉力增加，使运输机下滑。
(2)支架与运输机不垂直，推拉千斤顶向下倾斜，所以推移运输机时，使运输机下滑。
(3)运输机本身的自重向下分力，引起的下滑。(4)采机上行割煤时，其作用力使运输机下滑。(5)，仍由上而下推移运输机。(6)支架的下滑也导致运输机下滑。
为防止运输机与支架下滑，工作面通常调成伪倾角开采，即工作面下头超前上头一定距离开采，伪倾斜角度适当，使设备的上移量和下滑量相抵消，从而起到设备防滑作用。防止运输机下滑，着重从以下几个方面加强管理:
(1)注意观察运输机头、机尾变化，位置下移时，及时调整伪斜角。
(2)推移运输机时，应由下而上进行。
(3)可用单体柱在机头处打上戗顶子，防止下滑。
(4)支架与煤壁应保持垂直，支架推拉杆与运输机连接角度应在75°～90°之间，控制运输机下滑。
(5)运输机头用锚链与支架锁牢，严防运输机下滑。(6)运输机机头与转载机机尾搭接合理，即机头的卸载部与转载机的受煤部，搭接高度不小于014m ，防止带回煤量过大，增大底链运行阻力，使运输机下滑。
在工作面调斜过程中，伪斜角是个经验数值，不仅与工作面倾角有关，还与工作面底板岩性，底板起伏状态，及工作面设备有关。比如ZZP4000-114/310型支撑掩护式液压支架，由于支架尾轻头重，它的超前距离在10～15m 之间，才能有效地控制运输机下不骨。HY 3200-113/312掩护式支架,
尾重头轻，它的超前距离在5～10m 之间，所以伪斜角及超前距离必须根据现场观察，随时进行调整。
3 加强支架运输管理
液压支架的管理，日常维护也是很重要的。通过日常的维护保证支架完好，如侧护板的维护和保养，它直接影响支架的调整状况。侧护板在移架过程中，只受导向摩擦作用，正常使用不会变形损坏，但由于操作不当，不熟练，降架过大或支架歪斜，上架或下架顶梁在支架侧护板的下面，没有调正就升
柱，就会挤压变形。所以，正确操作才能保证支架完好。严格执行液压支架操作规程，坚持执行液压支架工作标准，这样才能保证支架完好状态。
支架与运输机是相互影响的，架型不正，推拉千斤顶与运输机不垂直，向下使劲，这样使运输机下滑加大。运输机下滑又牵动支架下滑，造成支架倒架、挤架，导致移架困难，产生恶性循环。
大倾角工作面液压支架和运输机必须加强科学管理，防止下滑，制定出严格的管理措施。要想保证生产，必须看好架型，使其不倒、不歪、不挤、不压，同时更要管好运输机控制其下滑，保证工作面设备状态完好，才能够多出煤，达到高产高效。低碳生活方式
我想大声告诉你你一直在我世界里4 结论
(1)通过对支架倾倒和下滑、支架咬架、挤架的原因分析及管理的几点方法，使支架处于很好的状态，以适应大倾角的开采需要。
赞美花的古诗(2)通过对运输机下滑原因的分析，及运输机管理的几种方法，使运输机达到很好的状态，以适应大倾角的开采需要。
(3)加强支架运输机的操作管理，达到完好状态，及保证正常生产。
所以加强综采大倾角工作面开采技术管理，使运输机支架不下滑，支架不失稳，是大倾角开采工作面实现高产高效的成功所在。
Mining T echnology for Combine Machinery Mining F ace with
Large Tilt Angle
LI Bao -an
(X ingan C oal M ine ,Hegang M ining Industry G roup C om p.,Hegang 154100,China )
收稿日期:2004-11-18；修订日期:2005-03-11
作者简介：吴义军，男，陕西西乡人,1993年中国矿业大学毕业，主要从事通风安全和通风技术管理工作。
第24卷第5期2005年5月 煤 炭 技 术C
oal T echnology
V ol 124,N o 105
M ay ,2005
锚杆支护的质量取决于锚杆的参数和锚固剂(锚固剂已能满足各种支护要求，在此不进行设计)，本文讨论矩形巷道锚杆参数的设计。
矩形巷道中，锚杆将与其支护的顶板一起构成组合梁，锚杆给顶板一定的预拉力，防止顶板脱层，强度降低，实际上锚杆的参数决定了组合梁强度的大小，通过对组合梁强度的验算，可以确定锚杆的参数。
1 锚杆参数的确定
111 锚杆间排距
根据国内、外锚杆间排距的选择参数(锚杆间排距一般为016～115m )，锚杆的间距为c ，排距为b ，可根据实际情况选择。
212 锚杆长度的选定
根据岩石力学理论，巷道开挖以后，在巷道宽度的3～5倍范围以外的岩体处于原岩应力状态，其对围岩的影响比较小，只是在此范围以内的岩体对围岩产生作用。
根据此理论认为顶板以上4倍于巷宽的岩体将作用在形成的组合梁上，组合梁承受的将是该岩体对它的均布载荷(即此高度的岩体重力平均作用于组合梁上，见图1)，故得出计算模型如图2
。
图1 载荷图图2 计算模型图
建立直角坐标系如图2。首先求出支座反力
R A =R B =12Q d =a
2
q
式中 R A ,R B ———为支座反力; Q d ———为4倍于巷道宽度的上覆岩石重量。
线载荷q 为
q =b ×a ×4×γ N/m
式中 b ———锚杆排距,m ;
a ———巷道宽度,m ; γ———岩石容重,N/m 3。
则距原点为X 的任意截面的弯矩为
M =q ・a 2x -q 2
5岁孩子x
2
则最大弯矩在x =
a
2
参苓健脾胃颗粒的功效与作用的截面上
M max =
q ・a 2
8
锚杆支护体的抗弯截面模量:W =
b ・l
2
6
式中 b ———锚杆排距,m ;
l ———锚杆长度,m 。
组合梁中间的最大拉应力为
σ拉=
M max
W
≤σ岩石拉
q ・a
理想的实现2
8b ・l 26
≤σ岩石拉l ≥
3・q ・a
2
4・σ岩石拉・
b (1)
由材料力学知道此梁为上下对称梁，围岩的抗压强度大于抗拉强度，故抗压强度不需验算。由(1)式可以确定锚杆长度。
3 锚杆直径d 的选择
锚杆必须能够承担其支护长度内的岩石重量。
Q ≤σ岩石拉・3114・d
黑柳彻子还活着吗2
4d ≥1113
Q
σ钢材拉
d ≥1113b ・c ・l ・γσ钢材拉
(2)式中 Q ———单根锚杆所承担的其反支护长度内的岩石重
量,N ;
Q =b ・c ・l ・
γ c ———锚杆间距,m ; d ———锚杆直径,m ; σ钢材拉—
——钢材抗拉强度,N/m 2。4 螺母拧紧时的扭矩
要使托板与顶接紧，托板及螺母承担单根锚杆支护高度
祝爸爸生日快乐顶板岩石的围岩重量，那么螺母拧紧时的扭矩:
N =Q ・u ・
γ(3)式中 N ———需要的扭矩;
u ———螺母与托板之间的摩擦系数; γ———螺母半径。
从(1)、
(2)、(3)式可以得到锚杆的参数。5 提高支护质量的措施
(1)锚杆孔必须在规定范围内，不能超深，也不能过浅;
(2)支护必须及时，不可空顶时间过长;
(3)必须达到规定的扭矩，且各自相差不能过大;(4)顶板必须平整，否则必须垫平;
(5)必须采用光面爆破，减小施炮振动对顶板的影响。
6 结语
煤矿生产要形成采煤工作面，必须进行巷道的掘进。巷道的支护质量直接影响煤矿的生产和安全，若因支护形式和支护质量而造成不必要的巷道维修，一方面很不经济，同时又对安全造成很大的威胁。因此在安全的前提下，科学的选择合适的支护形式和支护参数，提高巷道支护质量是保障煤矿掘进安
全的关键。
Bolting P arameter Designe for R ectangle R oadw ay
WANG Huai -ping ,HUANG Wei -ming ,WU Y i -jun
(N o.1C oal M ine ,Huangling M ining Industry G roup ,Huangling 727307,China )
第5期 王怀平，等：矩形巷道锚杆支护参数设计 ・81・
