半煤巷锚杆支护优化研究

类（中等稳定）取1，Ⅳ类（稳定性较差）去1.1，Ⅴ类（不稳定）取1.2

W为巷道或硐室跨度，3.9m

经计算, L= 1.1×(1.5+3.9/10)=2.079m，按矿常用锚杆长度级别，取2.2m。 故选用锚杆长度2.2m。

（2）帮锚杆：两帮锚杆的作用是支护两帮的破碎岩石，防止片帮，采用原1.8m长度。 3.2锚杆直径φ:

φ＝L/110=2000/110=18.18mm

φ为锚杆直径，mm L为锚杆长度，mm 故选用锚杆直径20mm。 3.3锚杆间排距a:

（1）按悬吊理论：a=(Q/HKγ)0.5=(102/0.4~0.9/2/25)0.5=1.52~2.25m（说明：平顶巷道以此计算）

Q锚杆设计锚固力，t, γ为岩层的比重，t/m3 （2）按组合拱理论：a≤0.4L或≤0.9/N a≤0.4L=0.8m a≤0.9/N=0.9/1=0.9m 故取间排距为0.8m。 3.4锚杆材质选定

打通一矿金属锚杆支护普遍使用粗牙螺纹钢金属锚杆。粗牙螺纹钢金属锚杆相对强度还是较低，现场使用有被拉断的现象，还有螺距较大自锁性差易松动失效。

针对粗牙锚杆的缺陷，公司推广使用细牙锚杆替代粗牙锚杆，W2708运输巷修改采用细牙锚杆。

细牙等强螺纹钢金属锚杆有以下优点：自锁性强、不易松动、预紧力大、消除失效、强度增高、构件齐全。

W2708运输巷顶板及两帮采用细牙锚杆+W钢带+菱形金属网联合支护方式， W2708运输巷锚网梁支护参数，顶板采用Φ20mm×2200mm细牙锚杆支护，锚杆间排距800 mm×800mm。

两帮锚网支护选用Φ18mm×1800mm细牙锚杆支护，支护间排距800 mm×800mm。

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附图3 W2708运输巷断面图（修改后）

W2708运输巷BYG-38×30断面 比例 1∶50 单位：mmS掘=11.64m2S净=9.81m2800锚杆:φ20×2200mm7#煤层mm80018×φ1:锚杆 4半煤巷支护参数优化实施效果

4.1 加快巷道施工速度

W2708运输巷于2015年10月开口掘进，2016年2月下旬实施方案，3月-7月巷道月平均进尺139m,较1月-2月巷道月平均进尺71m增加68m。除去瓦斯等因素影响，W2708运输巷在优化锚杆支护参数后，提高掘进效率24.4％。通过对W2708运输锚杆支护参数进行优化，使巷道支护设计安全可靠、经济合理，增强了锚杆支护强度，减少了巷道变形修复工程量，提高了功效。

4.2 控制了巷道变形，增加了巷道稳定

W2708运输巷在优化锚杆支护参数，采用细牙锚杆，严格保证了巷道断面的成型，保持巷道围岩的完整性与稳定性，减少了工作面回采期间巷道的修复工程量，减少了顶板事故的发生，更安全、快速、高效地施工巷道。 4.3减少锚杆数量，缩减支护时间，降低资金投入

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修改后，每百米巷道锚杆支护数预计减少482套，减少支护时间25.9%。按原每班2个小时施工锚杆、循环率80%计，每月共节约时间2×0.259×（90×0.8）=37小时，约四个班。

表1 直接费用（每百米支护）

原支护 参数 1、顶锚杆：间排距均为700， 每排9套，粗牙锚杆20直径， L=2.2m 2、帮锚杆：间排距均为700， 571 每排6套，粗牙锚杆18直径,L=1.8m 合计 1857 59428 27.5 15714 细牙锚杆18直径,L=1.8m 1375 41687 16741 1286 34 43714 数量 单价 费用 参数 1、顶锚杆：间排距均为800， 每排7套，细牙锚杆20直径, L=2.2m 2、帮锚杆：间排800， 排距800，每排4套， 500 26.5 13250 2464 875 32.5 28437 14277 优化支护参数后支护 比较 数量 单价 费用 半煤巷锚杆支护在优化支护参数，修改使用细牙锚杆+W钢带+锚网支护后，减少了巷道掘进资金投入，平均每百米减少巷道支护费用投入16741元，按2016年半煤巷掘进进尺3510m计算，每年节约半煤巷支护费用58.76万元。

5 结论

经过锚杆支护参数优化后的W2708运输巷，掘进单进由71m/月提高到139m/月，提高了掘进效率；优化后半煤巷每百米支护投入由59428元减少到41687元，减少29.8％支护拖入。

打通一矿半煤巷掘进工程量较大，直接影响7号层工作面的正常接替，为保证工作面按时投产、正常接替，打通一矿半煤巷均使用细牙锚杆+W钢带+锚网支护，锚杆支护间肉排距800mm×800mm。

参考文献

[1] 张荣立，何国纬，李铎 采矿工程设计手册 2003年 [2] 康红普, 王金华 煤矿巷道支护技术的研究与应用, 2010 年

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作者简介 程立荣，男，1984年5月出生，2014年毕业于重庆工程职业技术学院煤矿开采技术专业，2003年12月到重庆松藻煤电有限责任公司打通一矿工作至今，现担任松藻煤电公司打通一矿安全监察科副科长。通讯地址：重庆松藻煤电有限责任公司打通一矿安全监察科，邮编：401445，电话：18996029518。

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