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浅埋深半煤岩回采巷道锚杆支护参数优化
摘要
浅埋深半煤岩回采巷道锚杆支护是煤矿工程中重要的技术之一，对于保证巷道的稳定性、降低事故率、减少煤与煤矸顶的损失、提高采煤效率都具有重要作用。本文通过分析浅埋深半煤岩回采巷道锚杆支护规范及文献，确定锚杆支护参数，探索不同参数优化情况。通过试验数据分析，总结出影响锚杆支护效果的因素，得出最佳优化参数组合。
关键词：煤矿工程；浅埋深半煤岩；回采巷道；锚杆支护；参数优化
Abstract
Theanchorrodsupportinshallowburiedandsemi-coalrockroadwayisanimportanttechniqueincoalmineengineering,whichplaysanimportantroleinensuringthestabilityoftheroadway,reducingtheaccidentrate,reducingthelossofcoalandcoalgangue,andimprovingtheefficiencyofcoalmining.Basedontheanalysisoftheanchorrodsupportregulationsandliteratureforshallowburiedandsemi-coalrockroadwaymining,thispaperdeterminestheanchorrodsupportparameters,exploresdifferentoptimizationconditions,andsummarizesthefactorsthataffecttheanchorrodsupporteffectthroughexperimentaldataanalysis.Thebestoptimizationparametercombinationisobtained.
Keywords:Coalmineengineering;Shallowburiedandsemi-coalrock;Miningroadway;Anchorrodsupport;Parameteroptimization
引言
随着煤炭资源的开采，煤矿深度逐渐加深，煤岩压力的大小难以估计，煤矿井下灾害事故的发生率不断加大。因此，煤矿巷道工程的安全技术已经成为煤矿工程设计中不可或缺的一个环节。
而浅埋深半煤岩回采巷道是煤矿工程中常见的巷道类型之一，其采煤工艺对巷道的稳定性要求较高。因此，在巷道施工中，锚杆支护是巷道稳定的重要保障之一。本文通过实验数据和文献资料分析，探究锚杆支护参数优化对巷道稳定性的影响，为巷道工程的设计提供重要的参考依据。
锚杆支护规范与技术原理
锚杆支护作为煤矿工程巷道支护的一种重要形式，具有良好的支撑效果和可靠性。锚杆的基本结构是由钢筋、锚板、锚具和灌浆材料组成的。其支护原理是利用混凝土塑性变形的能力，通过锚杆、锚板和锚具的联动传递荷载，将巷道衬砌与地层形成一个统一的整体结构，从而达到了支撑巷道的目的。
在浅埋深半煤岩回采巷道中，锚杆支护一般分为两种形式：单排锚杆支护和双排锚杆支护。其中，单排锚杆支护是指锚杆采取单线排列的方式，适用于巷道开挖中初始稳定性好的场合；双排锚杆支护是指锚杆采取双线排列的方式，适用于巷道初始稳定性较差的场合。
锚杆支护的参数设计
在锚杆支护参数设计中，应根据巷道工况及其具体情况，结合采矿压力、地应力、巷道尺寸、岩性等因素，确定其支护参数。
(1)锚杆长度和间距
锚杆长度和间距是决定锚杆支护效果的重要因素。一般情况下，在单排锚杆支护中，锚杆长度应不大于3m，锚杆间距以不小于锚杆长度的1/2为宜；在双排锚杆支护中，锚杆长度约为3m时，锚杆间距应在2m以上。
(2)锚杆直径
锚杆直径是锚杆支护中较为重要的参数之一。直径越大，锚杆的承载能力、刚度和稳定性就越高，但是，较大直径的锚杆造价高，安装难度也大。因此，在锚杆支护中应根据矿井岩性、地应力、地质环境等因素，综合考虑锚杆直径和带不同等级荷载时的承载能力并进行选择。
(3)锚杆深度和角度
锚杆的深度和角度是锚杆支护中决定稳定性的重要因素。一般来说，锚杆应设置在可见裂缝线附近，锚杆倾斜角度以不大于45度为宜。在具体应用时，应根据地质条件和巷道工况进行深度、角度的确定。
实验数据分析与参数优化
通过对锚杆支护实验数据的分析，得出以下结论：
(1)在锚杆长度一定的情况下，锚杆间距越大，锚杆支护效果越差，这主要是由于锚杆之间的空隙增大而导致的。
(2)在巷道高度和宽度一定的情况下，锚杆长度越长，锚杆单根承载能力就越大。
(3)在同等杆直径下，锚杆长度越长、间距越小，其承载能力越高。但同时，随着锚杆长度的增加，拱顶地压也在相应增加，因此需要根据实际情况进行优