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时间:2019-03-10
《巷道锚杆支护计算公式》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、根据1552工作面围岩柱状资料分析,15#煤层顶板直接顶为粘土岩,厚度1.0-1.5m,施工时,极易垮落,掘进施工时以14#煤层做顶沿15#煤层底板掘进,采取锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中,需用高强度锚索做辅助支护。根据邻近1551运、回两巷掘进巷道的支护经验,确定1552回风巷、1552回风巷皮带机头硐室,采用锚杆—钢筋网—钢带--锚索联合支护。二、支护参数设计㈠采用类比法合理选择支护参数:根据15#煤层邻近巷道的支护经验,1552回风巷巷道顶锚杆选用φ16mm×1800mm的圆钢锚杆,间距1000
2、mm,排距900mm;选用1x7丝φ15.24mm,锚固力不小于230kN冷拔钢筋,长度4.2m的锚索加强支护。㈡采用计算法校核支护参数1、锚杆长度计算L=KH+L1+L2式中:L——锚杆长度,mH——冒落拱高度,mK----安全系数,取2L1——锚杆锚入稳定岩层深度,取0.5mL2——锚杆在巷道中的外露长度,取0.05m其中:H=B/2f=3.4/(2×4)=0.43m式中:B——巷道宽度f——岩石坚固性系数,取4L=2H+L1+L2=2×0.43+0.5+0.05=1.41m施工时取L=1.8m2、锚杆间距、排距a、ba=
3、b=式中:a、b——锚杆间、排距mQ——锚杆设计锚固力,50kN/根;H——冒落拱高度,取0.58m;K——安全系数,取2;r——被悬吊粘土岩的重力密度,26.44kN/m3a=b==1.48m施工中间距取1.0m,排距取0.9m。3、锚杆直径的选择:P=abhr=0.9×1×1.8×23=37.26kN/m2式中:a---锚杆排距h---锚杆承载岩体高度,取锚杆长度1.8mb---锚杆间距r---承载岩体容重23kN/m3K---安全系数取2Δ--锚杆材料抗拉强度,取38kN/m2==15.8mm施工中取Φ=16mm通过锚杆
4、直径的验算,排距确定为0.9m,间距为1.0m,能满足支护要求。4、理论上锚杆锚固长度可用下式计算:式中:la—锚固长度,m;dr—锚固剂直径,mm,取23mm;D—钻孔直径,mm,取28mm;d—锚杆杆体直径,mm,取20mm;lr—锚固剂长度,mm,两种锚固剂CK2360和K2380,则锚固剂长度为1400mm。锚杆的外露长度假设为50mm,则锚杆为全锚。5、锚索支护参数计算:⑴确定锚索的长度:L=La+Lb+Lc+Ld式中L----锚索总长度,mLa---锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,mLb---需要悬吊的不稳定岩层厚
5、度,取1.5mLc---上托盘及锚具的厚度,取0.1mLd---需要外露的张拉长度,取0.3m锚索锚固长度La按下式确定:La≥K×(d1fa/4fc)式中:K---安全系数,取2d1---锚索钢绞线直径,取15.24mmfa---钢绞线抗拉强度,N/m㎡(1920MPa,含1883.52N/mm2)fc—锚索与锚固剂的粘合强度,取10N/mm2则La≥(2×15.24×1883.52)/4×10=1435.242㎜≈1.44mL=1.44+1.5+0.1+0.3=3.34m施工取锚索长度为4.2m。⑵锚索的间、排距校核:L=
6、NF2/{BHr-(2F1sinθ)/L1}式中L—锚索间排距,mB—巷道最大冒落宽度,正巷3.4mH—巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0mr---岩体容重,23kN/m3L1—锚杆的排距,0.9mF1—锚杆的锚固力,50kNF2—锚索极限承载力,17.8mm取335kN,21.6mm取550kN。 θ—角锚杆与巷道顶板的夹角,75度 n—一排锚索个数,取2通过上述计算,1552回风巷锚索间距小于2.5m布置。根据巷道掘进支护情况,1552回风巷巷道顶板施工一排锚索加强支护,长度4.2m,间距为2.0m布置
7、,每根锚索使用不少于四节树脂药卷锚固,可满足支护要求。直墙圆拱形巷道锚杆长度确定:(1)锚杆长度锚杆长度可按式1确定式中:——锚杆长度,m——锚杆外露长度(一般取0.1-0.15m)——锚杆有效长度,m——锚杆锚固长度(一般取0.3-0.4m锚杆有效长度的确定方法为:直墙半圆拱巷道:顶:帮:式中:a—巷道宽度,m;c—直墙圆形拱巷道墙高,m;d—直墙圆形拱巷道拱高,m;Lp—塑性软化区的范围,m,一般状况下当采深<200m,Lp=0-2m;当采深在200-400m之间时,Lp=2-5m;当采深>400m,Lp=5-8m。(2)
8、锚杆的间排距:假设锚杆的间排距相同,都为Sb,则计算公式为:式中:Sb——等距排列时锚杆的间排距,m;____单根锚杆的极限破断力,kN;P——巷道的各部位支护载荷,kN/m2顶板:帮部:k——安全系数,一般取1.05-2.0;经验公式是在大量支护设计经验的基础上,得出的指导
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