錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計

《錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、煤巷錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計方法煤巷的突出特點就是承受采動支承壓力，圍巖破碎，變形量大。巷道錨桿支護(hù)設(shè)計，首先要對巷道所經(jīng)受采動影響過程及影響程度進(jìn)行準(zhǔn)確的評估，對巷道使用要求和設(shè)計目標(biāo)要予以準(zhǔn)確定位。比如，是按采動影響時的支護(hù)難度設(shè)計支護(hù)，還是按照采動影響前的使用要求設(shè)計，不同的設(shè)計思想，結(jié)果大不相同。目前，我國煤巷支護(hù)設(shè)計方法大致分為三類，即工程類比法、理論計算法及實例法。1）工程類比法工程類比法是當(dāng)前應(yīng)用較廣的方法。它是根據(jù)已經(jīng)支護(hù)的類似工程的經(jīng)驗，通過工程類比，直接提出支護(hù)參數(shù)。它與設(shè)計者的實踐經(jīng)驗有很大關(guān)系。然而，要求每一個設(shè)計人員都具有豐富的實踐經(jīng)驗是不切實際的。為了將特定巖體條件下的設(shè)計

2、與個別的工程相應(yīng)條件下的實踐經(jīng)驗聯(lián)系起來進(jìn)行工程類比，做出比較合理的設(shè)計方案，正確的圍巖分類是非常必要的。進(jìn)行圍巖分類后，就可根據(jù)不同類別的巖層，確定不同的支護(hù)形式和參數(shù)。（1）巷道圍巖分類方法圍巖分類方法的研究工作歷史悠久，早在18世紀(jì)，在采礦及各地下工程已開始用分類的方法研究圍巖的穩(wěn)定性。隨著采礦和人們對巖石物理力學(xué)性質(zhì)認(rèn)識的不斷深入，國內(nèi)外圍巖分類研究得到了迅速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計，有影響的圍巖分類有五六十種之多。a.普氏巖石分級法該法用巖石堅固性系數(shù)f（普氏系數(shù)）來對圍巖分類，f值等于巖石的單向抗壓強度除以10。堅固性系數(shù)是巖石間相對的堅固性在數(shù)量上的表現(xiàn)，它最重要的性質(zhì)在于不論是何種抗

3、力，以及這種抗力是如何引起的，而給予巖石相互之間進(jìn)行比較的可能性。普氏巖石分級法來自實踐，并且有抽象概括的程序可取，所提出的巖石堅固性系數(shù)值簡單明確，到目前仍有一定的使用價值。b.煤礦錨噴支護(hù)圍巖分類為了適應(yīng)巷道錨桿支護(hù)的需要，原煤炭工業(yè)部頒布的《煤炭井巷工程錨噴支護(hù)設(shè)計試行規(guī)范》制定了煤礦錨桿支護(hù)圍巖分類，見表1。該分類綜合考慮了巖石的單向抗壓強度、巖體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)面發(fā)育狀況、巖體完整性系數(shù)、圍巖穩(wěn)定時間等多種因素，是一種典型的多指標(biāo)分類方法。c.圍巖松動圈分類圍巖松動圈是一個定量的綜合指標(biāo)，它是建立在對巷道圍巖實測的基礎(chǔ)上，幾乎不作任何假設(shè)，用現(xiàn)場實測和模擬試驗，研究圍巖狀態(tài)，找出圍巖松動圈

4、這一綜合指標(biāo)，用來作為圍巖分類的依據(jù)。這一分類方法簡單、直觀性強、易于掌握，受到眾多煤礦巷道設(shè)計與施工人員的歡迎。經(jīng)過大量的現(xiàn)場松動圈測試及其與巷道支護(hù)難易程度相關(guān)關(guān)系的調(diào)研之后，依據(jù)圍巖松動圈的大小將圍巖分成小松動圈，中松動圈、大松動圈三大類六小類，如表2所示。2）理論計算法在巖石力學(xué)支護(hù)理論的發(fā)展歷程中，人們試圖做像地面結(jié)構(gòu)那樣能夠較為準(zhǔn)確地確定支護(hù)荷載，用理論計算方法設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)，這是巖石力學(xué)工作者長期追求和奮斗的目標(biāo)。經(jīng)過眾多學(xué)者和科技工作者的長期研究和實踐，理論設(shè)計支護(hù)日漸完善，成為很多國內(nèi)外專家巷道支護(hù)設(shè)計的主要手段。目前，常用的錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計方法有以下幾種：（1）懸吊作用理論設(shè)

5、計錨桿支護(hù)參數(shù)；（2）承壓拱理論設(shè)計錨桿支護(hù)參數(shù)；（3）松動圈支護(hù)理論設(shè)計錨桿支護(hù)參數(shù)；（4）擴(kuò)容理論設(shè)計錨桿支護(hù)參數(shù)。3）實測法根據(jù)現(xiàn)場實際觀測資料，利用巖石力學(xué)原理與數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行巷道支護(hù)的設(shè)計方法已被許多國家采用。我國一些礦區(qū)，利用超聲儀實測巷道圍巖松動圈的方法，進(jìn)行軟巖錨噴網(wǎng)支護(hù)參數(shù)的設(shè)計，取得了較好效果。澳大利亞、英國利用對圍巖特性的綜合測量結(jié)果，進(jìn)行支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計。觀察內(nèi)容有地應(yīng)力、頂板巖層位移及錨桿承載特性等參數(shù)，根據(jù)實測資料、巷道的地質(zhì)環(huán)境及巖石力學(xué)原理，確定支護(hù)的參數(shù)。煤巷錨桿支護(hù)參數(shù)和設(shè)計方法的確定錨桿支護(hù)參數(shù)確定方法取決于錨桿支護(hù)理論，錨桿支護(hù)理論不同，錨桿支護(hù)參數(shù)的確

6、定方法也不同。1懸吊作用理論設(shè)計錨桿支護(hù)參數(shù)1）錨桿長度的確定L=L1+L2+L3式中L——錨桿長度，m；L1——錨桿外露長度，m；L2——錨桿有效長度，m；L3——錨桿錨固長度，m。（1）錨桿外露長度L1的確定L1=墊板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m一般L1=0.15m。（2）錨桿有效長度L2的確定錨桿有效長度L2的確定方法有三種，一是采用聲波法測出巷道圍巖松動圈范圍；二是采用巖層探測分析儀進(jìn)行測量；三是采用解釋法中普式自然平衡拱理論確定L2。a.巖層探測分析儀確定L2b.普式自然平衡拱理論確定L2巷道頂錨桿有效長度L2的確定：式中f——普氏系數(shù)；B——巷道跨度，m；H——巷道掘進(jìn)

7、高度，m；——內(nèi)摩擦角，（o）。（3）錨桿錨固長度L3的確定L3=0.3~0.4m2）錨桿間排距的確定對錨桿支護(hù)巷道，考慮施工工藝通常取間排距相等，錨桿間排距D按下式計算：D≤0.5L3）錨桿直徑的確定錨桿直徑d可按下式計算：2組合梁理論設(shè)計錨桿支護(hù)參數(shù)用組合梁理論設(shè)計錨桿的支護(hù)參數(shù)適用于層狀巖體，裂隙發(fā)育的平頂巷道。計算公式如下：a.錨桿的長度若錨桿的控制角按45°計，則b=L-a錨桿長度按L=