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1964年开始推广应用岩石电钻打眼 1964年开始推广应用岩石电钻打眼 ，进行锚栓支护。 进行锚栓支护。
锚杆支护的三个阶段： 锚杆支护的三个阶段： 1、低强度锚杆支护阶段 、 2、锚杆锚索联合支护阶段 、 3、高强度锚杆支护阶段 、
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（2）巷帮支护 锚杆形式和规格：杆体采用22#左旋无纵筋螺纹钢 左旋无纵筋螺纹钢， 锚杆形式和规格：杆体采用22#左旋无纵筋螺纹钢，长 度为1800mm，杆尾螺纹为M24mm。 度为1800mm，杆尾螺纹为M24mm。 托板：采用拱型高强度托板， 托板：采用拱型高强度托板，托板规格为 100×100×10mm。 100×100×10mm。 W形钢带规格：厚度为3mm，宽度为150mm，长度为 形钢带规格：厚度为3mm，宽度为150mm， 3000mm。 3000mm。 钢筋网片规格：采用钢筋网片护帮， 钢筋网片规格：采用钢筋网片护帮，网格规格为 100×100mm。 100×100mm。 锚固方式：树脂加长锚固，采用一支树脂药卷， 锚固方式：树脂加长锚固，采用一支树脂药卷，规格为 Z2360。 Z2360。 锚杆布置：锚杆排距×间距=900×900mm， 锚杆布置：锚杆排距×间距=900×900mm，每排每帮 4根锚杆。 根锚杆。 锚杆角度： 锚杆角度：靠近顶底板的巷帮锚杆安设角度为与水平线 10° 成10°。
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同时也解决了大断面切眼，复 合层顶板支护难题，采用了锚杆锚 索联合支护。 锚索的引进应用是大同矿区巷 道支护史上的第一次支护历史性的 飞跃。 飞跃。
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缺点： 缺点： 锚杆强度低、锚固力低、 锚杆强度低、锚固力低、预 拉力低，起不到主动支护的作用 拉力低， ，不能有效地控制围岩的变形。 不能有效地控制围岩的变形。
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第二阶段： 第二阶段：锚杆锚索联合支护阶段
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随着侏罗系煤层开采的向下转 移12#、14#及15#层，巷道地压及 变形明显增加，原有的低强度锚杆 支护经常有被破坏的现象，1998年 我们引进了锚索支护技术，采用锚 杆锚索联合支护技术，有效地控制 了侏罗系下部煤层的顶板。
宽 160、170、180mm
厚 中间厚100mm 两侧厚70mm
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5t
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普通圆钢锚杆配套水泥托盘支护具有以下优点： 普通圆钢锚杆配套水泥托盘支护具有以下优点： 1、施工快速方便：打锚杆眼与打进度眼都采用 施工快速方便： 7655卧式凿岩机打眼， 7655卧式凿岩机打眼，安装锚杆用煤电钻搅拌也十分方 卧式凿岩机打眼 便。 2、价格低廉：普通圆钢锚杆及水泥托盘价格较低。 价格低廉：普通圆钢锚杆及水泥托盘价格较低。 3、水泥托盘护顶面积大，起到了良好悬挂零皮和护 水泥托盘护顶面积大， 表的作用。 表的作用。 4、用双螺母紧固，既增大了螺母的承载力，又起到 用双螺母紧固，既增大了螺母的承载力， 了防松作用。 了防松作用。
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c D1 L1 δ L
L-杆体长度；b-锚头顶部宽度；L2-尾部螺纹段长度；D1-挡圈直径； D-杆体直径；L1-锚头长度；c-挡圈距锚头变形起点距离；δ-挡圈厚度
b
L2
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重量 承载力 20kg
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长 600mm
第一阶段：低强度锚杆支护阶段 第一阶段：
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大同煤矿开采的侏罗纪煤系，含有15 大同煤矿开采的侏罗纪煤系，含有15 个煤层组， 21层可采煤层，具有 “一平、 21层可采煤层，具有 两硬”的显著特点，且煤层赋存层间距较 小。“一平”主要指煤层倾角小，一般为 3～5º，属近水平煤层；“两硬”主要指 5º，属近水平煤层；“两硬”主要指 煤硬（f=3～ ），顶底板硬(f=8～16)， 煤硬（f=3～4），顶底板硬(f=8～16)， 顶底板一般为坚硬的整体砂岩或砂砾岩； 煤层层间距一般为10～30m，最小为 煤层层间距一般为10～30m，最小为 0.8m。 0.8m。
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针对石炭系煤层的特殊性，2005年4 月，在有关科研单位和专家的支持和帮 助下，我们引进了高强度锚杆支护技术， 取得了良好的支护效果。
高强度锚杆支护技术的引进应 用，又是大同矿区巷道支护的一次 历史性飞跃。 历史性飞跃。
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大同矿区随着侏罗系煤炭资源的 不断枯竭，逐渐进入石炭系煤层的开 采。石炭系煤层煤体松软破碎，裂隙 发育，煤层总厚1.63～29.41米，平 发育，煤层总厚1.63～29.41米，平 均厚度15.72 均厚度15.72米，采用综合机械化放 15.72米，采用综合机械化放 顶煤采煤工艺，准备巷道和回采巷道 均沿煤层底板掘进，顶板煤层厚度较 大，极难维护。
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（3）支护监测 支护监测是研究支护方式、原理，检验 支护效果，判断巷道稳定性，保证安全生产的 重要手段。 进行了顶板离层、表面位移、锚杆锚索 受力监测。 通过现场锚杆预拉力与顶板离层的监测 得出：在初始设计参数下，当锚杆预拉力大于 3.5t时，顶板离层趋于稳定，在2～4cm之间 。取一定安全系数，确定最后锚杆预拉力为 4.5t。如下图：
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锚杆预拉力于顶板离层量的关系 18 16 14 顶板离层量 顶板离层量/cm 12 10 8 6 4 2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 锚杆预拉力/t 4 4.5 5 5.5 6
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支护设计实例 塔山矿2103巷掘宽5.5m，掘 高3.6m，沿煤层底版掘进。采用 了锚杆、锚索、金属网、钢带 锚杆、 锚杆 锚索、金属网、钢带联 合支护方式。
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（1）顶板支护 锚杆形式和规格：杆体采用22# 左旋无纵筋螺纹钢， 锚杆形式和规格：杆体采用22# 左旋无纵筋螺纹钢，长度为 2500mm，杆尾螺纹为M24mm。 2500mm，杆尾螺纹为M24mm。 托板：采用拱型高强度托板，托板规格为100×100×10mm。 托板：采用拱型高强度托板，托板规格为100×100×10mm。 W形钢带规格：厚度为3mm，宽度为150mm，长度为 形钢带规格：厚度为3mm，宽度为150mm， 4800mm。 4800mm。 钢筋网片规格：采用钢筋网片护顶，网格规格为100× 钢筋网片规格：采用钢筋网片护顶，网格规格为100×100mm 。 锚固方式：树脂加长锚固，采用两支树脂药卷， 锚固方式：树脂加长锚固，采用两支树脂药卷，一支规格为 K2335，另一支规格为Z2360，锚固长度1420mm。 K2335，另一支规格为Z2360，锚固长度1420mm。 锚杆布置：锚杆排距×间距=900×900mm，每排布置6 锚杆布置：锚杆排距×间距=900×900mm，每排布置6根锚 杆。 锚杆角度：顶板中部锚杆安设角度为与巷道表面垂直， 锚杆角度：顶板中部锚杆安设角度为与巷道表面垂直，两边的 锚杆安设角度为铅垂线成20°夹角。 锚杆安设角度为铅垂线成20°夹角。 锚索：单根钢绞线，直径为φ17.8mm，长度为8300mm， 锚索：单根钢绞线，直径为φ17.8mm，长度为8300mm，加 长锚固，采用三支树脂药卷，一支规格为K2335，两支规格为Z2360 长锚固，采用三支树脂药卷，一支规格为K2335，两支规格为Z2360 锚索间距×排距=1600×2700。尾部配有高强度锚具， 。锚索间距×排距=1600×2700。尾部配有高强度锚具，配套金属托 板规格为300×300×16mm。 板规格为300×300×16mm。
塔山矿是同煤集团第一个开采侏罗系煤 层的特大型矿井，设计生产能力1500万t/a， 层的特大型矿井，设计生产能力1500万t/a， 服务年限132年。主采煤层为石炭纪C3＃～ 服务年限132年。主采煤层为石炭纪C3＃～ C5＃合并层，煤层总厚1.63～29.41米，平均 C5＃合并层，煤层总厚1.63～29.41米，平均 厚15.72米。煤层裂隙发育，煤体松软破碎， 15.72米。煤层裂隙发育，煤体松软破碎， 开掘巷道后，容易发生冒顶事故。采用综合 机械化放顶煤采煤工艺，准备巷道和回采巷 道沿煤层地板掘进，巷道顶板煤层厚度较大 ，极难维护。
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侏罗纪的上部煤层（11＃及以上煤 层），由于层间距大、顶底板坚硬，且 地压较小，巷道开挖后变形小，所有岩 巷及岩石顶板的煤巷都采用了普通圆钢 （Q235）锚杆配套水泥托盘进行巷道 支护，特殊条件（如复合层顶板、煤层 顶板、大断面切眼顶板）仍采用钢棚支 护。 2010-11-22
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大同煤矿集团公司概况
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大同煤矿集团公司是由晋北忻 州、朔州、大同三地市47对生产 朔州、大同三地市47对生产 矿井组成的特大型动力煤基地， 矿井组成的特大型动力煤基地， 地缘辽阔，煤炭资源丰富，开采 地缘辽阔，煤炭资源丰富， 历史悠久。 历史悠久。