巷道锚杆支护计算公式

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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