淮北矿业股份有限公司袁店一井煤矿1024切眼支护设计说明书编制单位：编制：审核：技术科长：掘进副总：总工程师：接到通知时间2014年6月10日提交时间2014年6月25日袁店一井煤矿1024工作面切眼支护设计１1024工作面切眼支护设计一、工作面概况1、1024工作面东为-470m水平大巷保护煤柱，南为DF14断层保护煤柱，西靠近F4断层保护煤柱与106采区相邻，北为1023工作面（已回采）。2、施工工艺采取综掘机破煤掘进配合后运皮带运输方式。综掘机型号：三一EBZ200；皮带机型号：DSJ100/75/2×55；采用单班正规循环作业,中班、夜班各2个正规循环，早班1个正规循环。二、地质条件1、煤层情况：煤层赋存较稳定，煤层厚度4.0-4.6m，平均4.5m。煤岩层倾角较缓3-10°，总体倾角7°左右。煤层结构简单。2、顶底板岩性：顶板：10煤层直接顶板主要为泥岩，厚度0.28~1.13m。老顶一般以砂岩为主，厚度3.44~16.65m。底板：10煤层直接底板为粉砂岩，含炭质，厚0~1.3m左右。老底为粉细砂岩，厚度1.1~14.02m，3、断层：本工作面地质构造简单,地层为单斜构造，地层走向104~180°，倾向NE,倾角3°~10°。根据三维地震资料和1023机巷实际揭露情况掘进施工中受11条断层影响（见下表），其中DF14∠60°~65°H=5~20m断层与DF14-4∠60°~65°H=0~10m断层落差较大，预计派生小断层发育，对生产影响较大。4、围岩类别：10煤顶板属于Ⅲ类围岩，中等稳定，预计巷道顶板移近率为10％-20％，支护型式可选择刚性锚杆。袁店一井煤矿1024工作面切眼支护设计２附：煤岩层综合柱状图袁店一井煤矿1024工作面切眼支护设计３三、锚杆支护设计原则和参数选择1、锚杆支护设计原则1024切眼老塘矩形断面掘进，净宽（腰线）×净高=4500×3200mm，刷大侧净宽（腰线）×净高=4000×3200mm。针对袁店煤矿深部高地应力大变形巷道条件，充分发挥锚杆支护的作用，确定设计原则如下：（1）、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。（2）、高预应力和预应力扩散原则预应力是锚杆支护的关键因素，是区别锚杆支护是主动支护还是被动支护的参数，只有高预应力的锚杆才是真正的主动支护，才能充分发挥锚杆支护作用。（3）、“三高一低”原则即高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。保证支护系统可靠，降低支护密度，减少单位面积锚杆数量，提高掘进速度。（4）、临界支护强度与刚度原则锚杆支护系统存在临界支护强度与刚度,如果支护强度与刚度低于临界值，巷道将长期处于不稳定状态，围岩变形与破坏得不到有效控制。因此，设计锚杆支护系统强度与刚度应大于临界值。（5）、相互匹配原则锚杆个构件，包括托盘、螺母、钢带等的参数与力学性能应互相匹配，最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用。（6）、可操作性原则锚杆支护设计应具有可操作性，有利于井下施工管理和掘进速度的提高。袁店一井煤矿1024工作面切眼支护设计４（7）、动态支护原则。合理选取支护参数并在支护的同时进行监测工作,及时对数据进行分析处理,及时观察分析地质条件的变化，以保证地质条件变化时能选择经济合理的支护参数来控制围岩变形,保证巷道的稳定；2、锚杆支护参数（1）锚杆长度锚杆长度应保证锚固区内形成一个稳定的承载结构，具有足够的承载能力，不至于出现明显的离层、结构面滑动和裂隙张开等扩容变形，导致围岩松散、垮落。锚杆长度的选择应与锚杆预应力、直径、强度相匹配，形成有效的支护系统，实现良好的支护效果。锚杆长度的选择应满足井下施工的要求。帮锚杆长度L锚杆用下式表示：L锚杆=（L1+L2）/sina+L3式中：L1为锚杆有效长度；L2为锚杆锚固段长度，取1000mm；a为锚杆与岩面夹角，取75°；L3为锚杆外露长度，取100mm。锚杆有效长度的确定L1：①当直接顶需要悬吊而它们的范围易于划定时，L1应大于或等于它们的厚度。直接顶平均厚度为800mm，L1取1000mm。②当巷道围岩存在松动破碎带时，L1应大于巷道围岩松动破碎区高度h；h=L/2fL为巷道跨度，取4500mm；f为围岩坚硬系数，取3，h=750mm；L1取1000mm。袁店一井煤矿1024工作面切眼支护设计５L1取最大值，即L1取1000mm经计算，L锚杆=2174mm，帮锚杆取2400mm，顶锚杆...
