非等长锚杆巷道顶板支护系统 |
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| 申请号 | CN201611200263.2 | 申请日 | 2016-12-22 | 公开(公告)号 | CN107461213A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 山东科技大学; | 发明人 | 张进鹏; 刘立民; 王志奎; 闫旭; 刘广婷; | ||||
| 摘要 | 一种非等长锚杆巷道顶板支护系统，由两根短锚杆、两根中长锚杆、一根长锚杆、所在巷道断面以及巷道顶板组成。长锚杆、中长锚杆、短锚杆均锚固在巷道顶板弯曲 破碎 岩层中，长锚杆发挥了锚索的作用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.非等长锚杆巷道顶板支护系统，其特征在于，由两根短锚杆、两根中长锚杆、一根长锚杆、所在巷道断面以及巷道顶板组成；从巷道顶板中部向顶板端部，锚杆长度逐渐降低，依次为：长锚杆、中长锚杆、短锚杆，形成非等长锚杆巷道顶板支护系统。 |
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| 说明书全文 | 非等长锚杆巷道顶板支护系统技术领域[0001] 本发明涉及一种矿井巷道顶板支护系统，尤其涉及一种非等长锚杆巷道顶板支护系统。 背景技术[0002] 目前巷道顶板支护普遍采用的是锚索+锚索联合支护方式，其中锚杆为等长锚杆，锚索布置于巷道顶板中部，锚杆、锚索共同控制顶板围岩稳定。 [0003] 实践中使用锚索时存在的弊端：现场顶板锚索施工过程中，顶板多为倾斜方向，不平整，水平度较差，而锚索的安装方向多为铅直方向，造成锚索托梁安装方向与锚索的安装方向不一致，致使分解了锚索的承载力，并受剪切而破坏。 [0004] 锚杆锚索联合支护存在的弊端：由于高强预应力锚索和全螺纹锚杆的延伸率的不同，致使在工作面迎头位置安装完锚杆后，补强锚索支护，造成局部锚杆被压出，托盘松动，预紧力丧失，而锚索成为主要支护，造成锚索的破坏。 发明内容[0005] 为解决上述背景技术下提出的问题，采取由锚杆代替锚索的方法，本发明提供一种非等长锚杆巷道顶板支护系统，由两根2.0m短锚杆、两根2.5m中长锚杆、一根3.0m长锚杆、所在巷道断面以及巷道顶板组成。 [0006] 所述锚杆布置间距为1.0m，当巷道宽度较大或较小时，可根据巷道宽度适当调整布置间距。 [0008] 所述锚杆的破断拉力为304KN，所述锚杆的预紧力矩为400N·m。 [0009] 本发明的技术方案如下：非等长锚杆巷道顶板支护系统，巷道顶板中部锚杆长度最大，从顶板中部向顶板两端，锚杆长度逐渐减小，巷道顶板两端锚杆长度最小。 [0011] 图1为本发明的结构示意图。 具体实施方式[0012] 参照附图1，非等长锚杆巷道顶板支护系统，包括巷道顶板中部长锚杆1、巷道顶板中长锚杆2、巷道顶板端部短锚杆3、开挖巷道4、巷道顶板弯曲破碎岩层5。 [0013] 长锚杆1、中长锚杆2、短锚杆3均锚固在巷道顶板弯曲破碎岩层5中，长锚杆1发挥了锚索的作用。 [0014] 实施例1。将巷道顶板简化为均布载荷的简支梁结构，通过简支梁弯矩计算可知：巷道顶板中部弯矩最大。相对应的巷道顶板中部围岩弯曲破碎岩层5更发育，所以选取巷道顶板中间部分布置锚杆长度最大；巷道顶板端部弯矩最小，相对应的巷道顶板端部围岩弯曲破碎岩层5发育最弱，所以巷道顶板端部锚杆长度最小。 [0015] 非等长锚杆巷道顶板支护系统中，锚杆的具体长度由巷道顶性分布和巷道断面大小等因素确定。 [0016] 实施例2：巷道顶板锚杆长度具体分布特征由顶板弯矩确定，将巷道顶板简化为均布载荷的简支梁，通过计算顶板弯矩确定不同长度锚杆的布置位置。 [0017] 顶板中心位置弯矩取最大值，所以巷道顶板中部弯矩最大，顶板弯曲破碎带岩层以中部最发育，施加相对应的较长预应力锚杆，使之能够穿过围岩破碎带，锚固在稳定岩层中，且通过对锚杆施加预应力，加固围岩，改善洞室的受力条件。 [0018] 实施例:3：根据巷道顶板岩层破碎状态和巷道断面大小确定巷道顶板锚杆具体长度，例如：顶板锚杆布置5根，由巷道顶板端部向中部，锚杆长度依次增加50mm，顶板端部锚杆长度为2000mm，则顶板锚杆长度从左到右依次为：2000mm、2500mm、3000mm、2500mm、2000mm。 |
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