孙星 SUN Xing；朱兆文 ZHU Zhao-wen；杜加法 DU Jia-fa
（山东黄金股份有限公司新城金矿，新城 261438）
（Shandong Gold Company Limited Xincheng Gold Mine，Xincheng 261438，China）
摘要： 结合本矿的开采技术条件，拟选用砂浆锚索进行预加固。该支护方式能通过砂浆、杆体把岩体连成一体，从而提高了顶板的稳定性，可以有效的防治冒落。被加固矿岩与钢绞线通过水泥砂浆结合成稳固的整体，借助杆体的悬吊作用，来提高采场顶板的岩体稳定性，从而为回采提供安全的作业环境。
Abstract: Based on the mining conditions of Xincheng Gold Mine, mortar anchor cable is used for pre-reinforcement. This supporting way can make the mass rock into an organic whole with mortar and rod, thereby increasing the stability of the roofand effectively controlling collapse. The ore rock and the steel strand can be combined into a solid overall by cement mortar. With the suspension of the rod, the stability of mine stope roof can be enhanced, so as to provide a safe working environment for recovery.
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关键词 ： 支护参数；锚杆；锚索
Key words: support parameters；bolt；anchor
中图分类号：TD802 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0100-02
0 引言
金属矿山深部采场地压管理的方法有多种，比如：崩落围岩，让围岩应力重分布，从而达到新应力平衡；充填采空区，让充填体支撑围岩，从而保证围岩的稳定性；采用适当支护方法，来支撑回采采场，保证采场围岩稳定；预留部分支撑矿柱，充分利用围岩自身强度，来保证采场稳定性。但具体到某一矿区，其处理方法不能一概而论，要结合矿山实际情况，选择一种最安全、高效、经济、便利的支护方法，保证矿山生产的正常进行。对于水平分层充填采场，通常的顶板处理方法就是锚固。
1 砂浆长锚索作用机理
螺纹钢注浆锚杆或者长钢丝绳注浆锚杆就是我们所说的长锚索，作为加固岩层技术的一种，其实质是首先在岩层中进行较深钻孔的钻凿，之后，在这些钻好的孔中放入钢丝绳或螺纹钢，并把这些孔口用木塞堵好，最后插入塑料管做全孔注浆。所以，锚固岩体的稳固性和整体性会在使用长锚索支护后得到很大的改善，并且其他的锚固作用也能得到更加充分的发挥，比如组合梁作用、悬吊作用和挤压加固作用等。锚索的悬吊作用图见图1。
2 锚索网度的计算设计
1860MPa级1×7-15.24mm钢绞线的设计抗拉强度1320MPa，取η=0.99，要想求得钢绞线抗拉荷载设计值，可知：
故锚索的支护设计网度见表1。
3 锚索网度的经济优化选择
为了确定一组相对安全、经济的锚索支护网度，对上述的几组锚索网度参数进行经济比对分析，在满足工程各项基本要求的基础上，选择出最优、最合适的锚索支护网度，表2是其具体的分析过程。
分析上述设计的5组锚索网度参数，并经过严密细致的的经济对比可知，当锚索网度使用3.0m×2.4m的布置方案时，不仅使用的锚索数量最少，使用的钢绞线也是最少的，所以本着节约成本的原则，再加上采取该方案在国外的可行性经验，本处拟选取的长锚索网度参数是：3.0m×2.4m，故现今矿方采用的锚索网度参数能够满足安全要求。
此时，在二步采场每个横断面需要安装锚索根数为：
取m1=3，考虑到很多客观因素的限制，在实际的锚索施工过程中，网度并不是一成不变的，也可以进行适当的调整，最好是把断面锚索控制在2~4根之间。
4 锚索长度的确定
每根锚索所要承受的设计荷载和锚索长度的确定有着直接的关系，每根锚索所承受的冒落拱的重量就是锚索承受的设计荷载，由公式可得每根锚索分摊的冒落拱重量：
根据新城金矿实际情况，并参考相关资料，由式可得锚索锚固段长度：
考虑到诸多客观条件的限制，本着提高生产效率、减少施工作业时间的原则，在吸取国内外成功经验的基础上，再结合分析新城金矿的实际情况，本文按锚索锚固一个分段即三个分层进行长度设计，由式（1）可得锚索设计长度：
L=L1+L2+L3=1.2+0.65×1.6+10.0+0.3=12.6m，取13.0m。
由上述计算过程可知，使用270级钢绞线制作的锚索进行支护时，锚索设计网度为3.0m×2.4m，锚索设计长度为13.0m。按照上述计算参数进行施工，能够保证三个分层高度的安全回采，待三个分层回采完毕须对锚索接续，从而保证整个中段的安全开采。其中，钢丝标准抗拉强度1860MPa，每束钢绞线由7根钢丝组成，每根锚索由1束钢绞线组成，公称直径15.24mm；注浆材料为水泥浆液，水泥为425#普通硅酸盐水泥，采用封孔注浆的方式注浆。
5 总结
本章通过分析国内外矿山的长锚索支护的相关经验，再结合自身的实际情况，选择了用砂浆锚索支护方案进行预控顶处理。然后分析了现阶段锚索参数设计的一些主要理论，综合考虑各因素之后，最终选择了普氏理论和工程类比的方法进行锚索参数的设计，最后的锚索参数是：网度3.0m×2.4m，长度13.0m。
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参考文献：
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[3]王立君，张燕军，葛富英，刘益福，刘多文，胡中强，宋世生，姚香.摩擦锚杆在采场顶板支护中的应用[J].黄金，2000（10）.