巨厚煤层中全煤巷道支护方案研究

1 工程概况

准东二号矿井位于新疆维吾尔自治区奇台县城北180km处，行政区划属奇台县管辖。矿井可采煤层平均厚达53m，埋深464～740m，地压较大。矿井井底车场和大巷均布置在煤层中，煤层节理发育，围岩强度低。特厚煤层大断面巷道和硐室支护设计尚无成熟经验可供借鉴，支护设计的合理性和可靠性难以确定。因此，为了优化支护结构和参数，达到高效、经济、安全支护，为矿井安全建设和生产提供技术支撑，需要对准东二号矿井巨厚松软煤层巷道及硐室围岩控制技术进行研究。

从图11看出在大尺寸的测试集中，本文的模型相较于原始模型有更大的性能容限，因为本文的卷积神经网络模型能够充分利用大尺寸图像的像素信息，提取更加精确的抽象特征来进行分类。模型效果提升明显，平均提升7%的准确率。

井田内可采煤层为B1煤层，厚30.55～70.57m，平均53.59m，可采厚 30.30～70.57m，平均 53.16m，变异系数 0.14，面积可采性指数100%，含0～5层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩、高炭泥岩，属结构较简单、局部复杂（5点），属全区可采、稳定的巨厚煤层。大巷及工作面布置如图1所示。

装修是一个漫长的工作过程，施工场所往往比较杂乱，常常出现设备或者建筑装饰中的材料由于没有做好保护和维护工作，出现破损或者故障问题，不仅可能会造成巨大的经济损失还会拖延施工进度。所以为了顺利完成装饰装修工作，确保客户利益，需要做好设备和材料的保护和维护工作[4]。

  

图1 大巷及工作面布置示意图

2 支护参数设计

2.1 锚杆设计

（1）锚杆长度和间排距。根据巷道围岩松动圈支护理论，准东二矿辅助运输大巷采用组合拱理论进行设计。依据锚杆组合拱理论，组合拱的厚度、锚杆长度及其间排距有如下近似关系：

 

式中：L：锚杆的有效长度/m；b：组合拱厚度/m；α：锚杆在破裂岩土中的控制角（α=43°）；D：锚杆的间排距/m。

在高中生的教育中，家长扮演着非常重要的角色。这中间，家长作为孩子的领路者，也是学校实施教育的坚实后盾。在以互联网为依托的高中教育中，应利用互联网传播交流方便、及时的优势，传播好的教育理念。举例说明，在高中教育的过程中，应充分利用互联网为依托，建立家校微信群，使家校交流及时便利。相关的教育部门也应做好相应软件的开发，通过对高中生的测试，进行学生性格特点和学习方向的探索，让学校和家长能有针对性地教育，使孩子向着自己的理想方向发展。

 

心理学研究表明，高年级学生的观察能力已有了显著提高，他们一般能根据“学案”的学习目标进行预习，具备初步的预习能力，这就为我们采取“以导为主”实施导学提供了可靠的理论依据。

黎永兰母亲李玉愤恨地说，自己的女儿还是一个副区长，但平日里穿的衣服都是淘宝上买的几十块的平价货，遇到重大场合才舍得穿一件几百块钱的好衣服，生活品质连刚毕业的大学生都不如。

（2）锚杆直径及锚固剂。锚杆直径按下式计算：

 

（2）锚索锚固长度。锚索设计锚固长度可按下式计算：

 

表1 摇组合拱厚度与锚杆间排距关系［1］

  

松动圈厚度／cm 组合拱厚度／m 间排距／m 150 ～200 1．0 ～1．1 0．6 ～0．8 200 ～250 1．1 ～1．2 0．5 ～0．6 250 ～300 1．2 ～1．4 0．5 ～0．55＞300 1．4 ～1．6 0．4 ～0．5

锚杆设计锚固长度可按下式计算：

根据表1，取b=1.1m，D=0.8m，则锚杆长度为L＝1.9m。综合考虑安全因素，取锚杆长度为2.4m。

 

式中：Q：设计锚固力≥100kN；R：锚杆孔半径，取15mm；τ：树脂药卷与钻孔壁的粘结强度，取1.2MPa。

式中：Pm：锚索设计锚固力，Pm=300kN；R：锚索孔半径，R=14mm；τ：树脂药卷与钻孔壁的粘结强度，取τ=2.0MPa。

计算得锚杆的锚固长度：

 

根据设计锚固长度按式（4）计算锚杆锚固需要的药卷长度：

 

计算得每根锚杆需要的树脂药卷总长度为：

锚杆控制角如按45°计算，对破裂岩体较为安全，则有：

 

树脂锚固剂长度一般有350mm、500mm、600mm、700mm和800mm 5种规格［2］。根据以上分析计算的锚杆设计锚固长度，每根锚杆选用2卷MSK23/35树脂药卷。

2.2 锚索设计

（1）锚索规格与间排距。锚索采用规格为φ17.8×7000mm的1×7钢绞线，抗拉强度为1860MPa。锚索排距为2100mm。

式中：d：锚杆直径/m；P：锚杆承受的轴向拉力，与锚杆设计锚固力相同，取P=100kN；σt：锚杆的屈服强度标准值为335MPa。锚杆直径α应满足α≥0.01952m。确定锚杆直径为20mm。

 

截至2017年，有效期内的登记产品共计247个，登记产品以平均每年2100多个的速度增长。2017年新增登记产品3885个，为近4年最多。2017年新增登记产品中，除草剂、杀菌剂增加较快，杀虫剂数量减少。2017年度新增登记产品中，低毒及微毒产品比例占94.1%，无高毒及剧毒产品新增登记。

锚索选用3卷MSK23/35树脂药卷。

将上述数据代入式（5）得锚索的锚固长度：

总的来说，初中语文的作文教学是提升学生写作能力的重要关键，教师应当重视自身教学中存在的问题，在解决这些问题与困境的基础上，多让学生以自己的视角进行人与事的分析，这样才能够让学生的写作更有内涵，同时也能够提升他们的实际写作感悟，进而保障他们写作能力的提升。

 

再按式（6）计算锚索锚固需要的药卷长度L药=1.74m。

 

将深度学习挖掘结果与机器学习挖掘结果相结合，为学生自动匹配与其自身特点相适应的个性化学习资源及练习，实现因材施教。学生进行网络学习时的音视频的采集，牵涉到个人隐私，数据在传输和存储中需要进行数据加密，有利于隐私保护。

3 模拟研究

通过对比分析常规巷道和采用优化方案支护后巷道围岩最大主应力及收敛变形量，研究优化方案支护效果。

辅助运输大巷常规支护方案和采用优化方案支护情况下应力、位移分布云图对比如图2～图5所示。

  

图2 设计方案主应力分布图

  

图3 普通支护方式应力分布图

  

图4 设计方案主应力分布图

  

图5 普通支护方式应力分布图

通过云图分析，从应力集中，垂直方向位移变化对比等方面分析，本次设计方案支护效果远优于普通的支护方式。

4 最终设计方案

锚杆采用φ20mm×2400mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距为800mm×800mm，2卷树脂药卷；托盘采用150mm×150mm×10mm的Q235金属托盘。

锚索为1×7结构的钢绞线，规格为φ17.8mm×7000mm，排距2.1m，布置于两排锚杆中间，每根锚索采用3卷树脂药卷锚固；锚索托盘采用300mm×300mm×18mm方形钢板。

锚杆、锚索支护的附件主要包括托盘、护网和钢筋梯。

锚杆托盘采用150mm×150mm×10mm的Q235金属托盘。锚索托盘采用300mm×300mm×18mm方形钢板。

铁丝网采用10#铁丝编织的菱形金属网，网格尺寸为50mm×50mm，网片规格为2000mm×1000mm，网片间搭接100mm，并用铁丝连接牢靠。

综合考虑安全和方便加工，顶板和两帮统一采用φ14mm的钢筋制作钢筋梯。钢筋梯规格根据巷道断面尺寸和支护的完整性确定。

巷道支护方案设计图如图6所示。

  

图6 支护方案设计图

参考文献

1 钟玉才，赵生贵.软岩巷道支护的探讨与实践［J］.东北煤炭技术，1999（5）：18-20.

2 张东川.锚网喷联合支护在软岩巷道中的应用［J］.河南理工大学学报：自然科学版，2005，24（2）：103-105.