[发明专利]一种三软煤层回采巷道支护设计方法及装置

摘要

本发明提供一种三软煤层回采巷道支护设计方法及装置，属于煤矿开采技术领域。用于解决现有技术中针对三软煤层回采巷道支护参数设计不合理，导致巷道支护失效和巷道返修成本增大，严重影响矿井的安全和高效生产。该方法包括将三软煤层回采巷道结构，从上至下依次分为巷道顶板、两巷帮和巷道底板；根据三软煤层回采巷道围岩极限平衡圈理论以及巷道顶板岩层、两巷帮煤层和巷道底板岩层的受力分析，依次确定顶板极限平衡拱方程，顶板极限平衡拱高度和两巷帮最大破坏深度；根据顶板极限平衡拱高度，锚索锚固段长度和锚索外露长度，确定顶板锚索长度；根据两巷帮最大破坏深度，锚杆锚固段长度，锚杆外露长度，确定两巷帮锚杆长度。

主权项

一种三软煤层回采巷道支护设计方法，其特征在于，包括：根据三软煤层回采巷道结构，将所述三软煤层回采巷道从上至下依次分为巷道顶板岩层、两巷帮煤层和巷道底板岩层；所述巷道顶板岩层、所述两巷帮煤层和所述巷道底板岩层组成三软煤层回采巷道围岩极限平衡圈，根据三软煤层回采巷道围岩极限平衡圈理论以及所述巷道顶板岩层、所述两巷帮煤层和所述巷道底板岩层的受力分析，依次确定顶板极限平衡拱方程，顶板极限平衡拱高度和两巷帮最大破坏深度；根据所述顶板极限平衡拱高度，锚索锚固段长度和锚索外露长度，采用公式(1)确定顶板锚索长度；根据回采巷道宽度以及采用公式(2)，确定顶板锚杆长度；根据所述顶板锚杆长度，回采巷道宽度，两巷帮移近量以及采用公式(3)，确定顶板锚杆间排距；根据所述两巷帮最大破坏深度，锚杆锚固段长度，锚杆外露长度，采用公式(4)确定两巷帮锚杆长度；其中，公式(1)如下：lms＝b+ls+l1其中，公式(2)如下：lmg＝2ka其中，公式(3)如下：dmg=0.35(1-s2a)lmg]]>其中，公式(4)如下：Lmg＝2L+lg+l2公式(1)，公式(2)，公式(3)和公式(4)中，lms为锚索长度，b为顶板极限平衡拱高度，ls为锚索锚固段长度，l1为锚索外露长度，lmg为锚杆长度，a为回采巷道半宽，k为长度因子，dmg为锚杆间排距，s为巷道两巷帮移近量，L为两巷帮最大破坏深度，lg为锚杆锚固段长度，l2为锚杆外露长度，Lmg为两巷帮锚杆长度。