巷道支护理论计算

各种理论计算方法

一、按悬吊理论计算锚杆参数

适用于层状岩层，平顶巷道顶板锚杆；距离顶板周边往上1-1.5m 处最好有一层厚度大于2m 的坚固稳定老顶；上述范围没有老顶时，公式仍可套用。

1、锚杆长度计算：

L=L 1+L 2+L 3

式中 L ——锚杆长度，cm ；

L 1——锚杆外露长度，为垫板厚度+螺母厚+0.3mm ；cm

L 2——破碎直接顶厚度，一般按经验取0.4m ；

L 3——锚杆伸入老顶长度，按经验取≥0.30m ，或按锚固粘结力（π

d τL 3）等于锚杆拉断承载力（πd 2σ/4）估算，

其中：当f ≥3时，L 2=

B

，

当f ≤2时，

式中B ——巷道开掘宽度，m ；

f ——岩石坚固系数。

H ——巷道掘进高度，m

φ——两帮岩层的似内摩擦角。

D ——为锚杆直径，

τ——为锚固剂与锚杆粘结强度，MPa

σ——为锚杆抗拉强度，MPa 。

2、锚固力Q ：锚杆锚固力应等于杆体承载力，杆体能承载平均作用范围内岩石的重力。

Q =π(d/2)2σ=kab γL 2

式中：σ——锚杆抗拉强度，MPa

d ——杆体直径

k ——安全系数，取1.5-1.8

a ——锚杆间距

b ——锚杆排距

γ——岩体容重

L 2——巷道顶板破碎带高度。

3、锚杆间距、排距计算：

设计令间距、排距均为a ，则

a=（Q/K L 2γ）1/2

式中α——锚杆间排距，m ；

Q ——锚杆设计锚固力，150KN/根

L 2——冒落拱高度，取0.25m ；

γ——被悬吊岩石的重力密度，取27KN/m ³；

K ——安全系数，一般取1.5-1.8。

4、混凝土喷层厚度t

根据锚杆喷射混凝土支护技术规范，喷射混凝土支护厚度，最小不应小于50mm ，时。2≤f

最大不应超过200mm，结合我矿工程地质条件和已有巷道支护情况，喷射混凝土厚度设计为120mm。