掘进巷道锚杆支护设计[1][2]

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1、沿煤巷道矩形断面锚杆支护设计1、巷道围岩破坏指数计算：式中：C——煤帮松塌破坏深度m；K——平衡自然拱角应力集中系数，（巷道周边挤压应力集中系数），巷道宽高比，一般取3.0；1——顶板岩层平均容重25KN/m3；查表得H——巷道埋深，m；B——固定（残余）压力影响系数，一般取1-1.2，也称采动影响系数；F1——煤体单向抗压强度14-20MPa；KC——煤体完整性系数1.0；——煤层倾角（°）；h——巷道掘进高度m；——煤体内摩擦角16-40°。2、顶板潜在的冒落拱高度式中：b——顶板潜在的冒落拱高度m；C——巷道两帮松塌破坏深度m；a——巷道

2、顶板有效跨度之半m；Ky——直接顶煤岩类型系数0.6；Fz——直接顶普氏坚固性系数。根据岩性查表确定3、顶板锚杆长度计算式中：L——垂直锚杆长度m；L1——锚杆外露长度0.1m；L2——锚杆有效长度1.5m；L3——锚杆锚固长度0.5m。经验公式L=N×（1.1＋B÷10）=1.8m式中：N——与稳定性有关的系数1.20；B——巷道宽度4m。1.8m＜2.1m结合实际（复合顶板，有水软化）取锚杆长度为2200mm。4、顶板锚杆直径计算式中：d——锚杆直径mm；Q——实测锚固力70KN；——抗拉强度370-390Mpa考虑锚杆屈服变形后势必造成顶

3、板离层严重，取=335Mpa计算d=16.2mm。经验公式式中：d——锚杆直径mm；——锚杆长度2000mm。16.2＜18.12根据实际情况，确定锚杆长度直径为20mm。5、顶板锚杆间排距根据矿区生产地质条件和巷道支护经验，如果巷道主支护结构的间排距超过800mm，则抗巷道位移变形能力明细不足，一般间距取700mm，排距的确定按下式计算：式中：d——锚杆间排距m；m——每排锚杆的数量取5；n——每根锚杆的屈服载荷70KN；K——安全系数2；——顶板岩石容重25KN；A——巷道掘进跨度2.2m；L——锚杆长度2.2mL0——锚杆外露长度0.2m

4、。所以间距取0.7m，排距取0.8m为合适。6、煤帮锚杆参数的选择煤帮锚杆长度煤帮锚杆的作用主要是控制因剪切而造成的两帮煤体松动与挤出，煤帮锚杆必须穿过潜在的剪切松塌，其长度必须满足下式要求：L≥L0＋L3＋C＝2.2m式中：L——煤帮锚杆长度m；L0——煤帮锚杆外露长度0.1m；L3——煤帮锚杆在潜在松塌区之外的锚固长度0.5m。根据实际选取长度为2.2m的煤帮锚杆。7、煤帮锚杆间排距煤帮锚杆的间排距与顶板锚杆的排距相同，为0.8m，煤帮锚杆的排距按下式计算：式中：D——煤帮锚杆间距m；F——每根锚杆的锚固力设计值70KN；h——煤帮高度2.

5、7m；K——安全系数2.8d——排距mQs——煤帮侧压值100KN/m。结合实际考虑取0.8m。8、两帮侧压值Qs计算公式式中：b——顶板潜在的冒落拱高度4m；Ku——采动影响系数2；C——巷道两帮松塌破坏深度系数1.5m；2——煤体容重15KN/m3；h——巷道掘进高度2.7m；——煤层倾角°；——煤体内摩擦角34°。