(1)开展开采详细地质与生产调查
调查现有矿井开采煤层地质条件及生产现状,巷道掘进支护现状,巷道变形破坏的特征和变形破坏程度。
(2) 试验巷道地质与生产条件调查和评估
主要开展巷道围岩地质力学测试工作,包括地应力、围岩强度和围岩结构等,了解地应力分布规律,围岩强度和结构,详细掌握支护对象三要素,为支护设计做前期准备。
(3) 高强度锚杆(索)试验巷道支护设计
主要从支护材料的配套上进行研究,包括支护材料的力学性能、各个构件的力学性能和型号选择,相互间的配套选择,包括托盘和垫片以及螺母等。
二是支护参数的设计,主要包括锚杆(索)的间排距、锚杆(索)的长度和杆径、锚杆(索)的角度,以及其它构件的力学参数和几何参数的选择等等方面的设计。
(4) 特殊地段技术方案,
(5) 支护工程质量检测和现场矿压监测
进行详细的巷道矿压监测,详细掌握巷道变形大小和变形,以及支护构件的受力变化规律。
一是主要从支护材料的配套上进行研究,包括支护材料的力学性能、各个构件的力学性能和型号选择,相互间的配套选择,包括托盘和垫片以及螺母等。
二是支护参数的设计,主要包括锚杆(索)的间排距、锚杆(索)的长度和杆径、锚杆(索)的角度,以及其它构件的力学参数和几何参数的选择等等方面的设计。
锚杆的设计计算包含三部分:
1、杆体的抗拉承载力计算
验算在轴力作用下,锚杆的体会不会被拉断。
2、锚固段注浆体与杆体的抗拔承载力计算
锚杆杆体会不会由于锚杆与砂浆的黏结强度不够,导致其从砂浆中拔出。
3、注浆体与地层间的抗拔承载力计算
既然确定使用锚杆了,只要考虑以下几个方面就行了。
1、锚杆的直径:根据“三径匹配”的;原则,28mm的钻孔最好用20mm直径的锚杆;
2、锚杆的长度:根据顶板的围岩结构,一定要将锚固段锚固在稳定岩层中;
3、锚杆的密度:按照锚杆支护顶板垮漏体的极限重量计算锚杆支护的间排距。
计算围岩的稳定厚度