掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)[1][2]

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1、沿煤巷道矩形斷面錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)1、巷道圍巖破壞指數(shù)計(jì)算：式中：C——煤幫松塌破壞深度m；K——平衡自然拱角應(yīng)力集中系數(shù)，（巷道周邊擠壓應(yīng)力集中系數(shù)），巷道寬高比，一般取3.0；1——頂板巖層平均容重25KN/m3；查表得H——巷道埋深，m；B——固定（殘余）壓力影響系數(shù)，一般取1-1.2，也稱采動(dòng)影響系數(shù)；F1——煤體單向抗壓強(qiáng)度14-20MPa；KC——煤體完整性系數(shù)1.0；——煤層傾角（°）；h——巷道掘進(jìn)高度m；——煤體內(nèi)摩擦角16-40°。2、頂板潛在的冒落拱高度式中：b——頂板潛在的冒落拱高度m；C——巷道兩幫松塌破壞深度m；a——巷道

2、頂板有效跨度之半m；Ky——直接頂煤巖類型系數(shù)0.6；Fz——直接頂普氏堅(jiān)固性系數(shù)。根據(jù)巖性查表確定3、頂板錨桿長(zhǎng)度計(jì)算式中：L——垂直錨桿長(zhǎng)度m；L1——錨桿外露長(zhǎng)度0.1m；L2——錨桿有效長(zhǎng)度1.5m；L3——錨桿錨固長(zhǎng)度0.5m。經(jīng)驗(yàn)公式L=N×（1.1＋B÷10）=1.8m式中：N——與穩(wěn)定性有關(guān)的系數(shù)1.20；B——巷道寬度4m。1.8m＜2.1m結(jié)合實(shí)際（復(fù)合頂板，有水軟化）取錨桿長(zhǎng)度為2200mm。4、頂板錨桿直徑計(jì)算式中：d——錨桿直徑mm；Q——實(shí)測(cè)錨固力70KN；——抗拉強(qiáng)度370-390Mpa考慮錨桿屈服變形后勢(shì)必造成頂

3、板離層嚴(yán)重，取=335Mpa計(jì)算d=16.2mm。經(jīng)驗(yàn)公式式中：d——錨桿直徑mm；——錨桿長(zhǎng)度2000mm。16.2＜18.12根據(jù)實(shí)際情況，確定錨桿長(zhǎng)度直徑為20mm。5、頂板錨桿間排距根據(jù)礦區(qū)生產(chǎn)地質(zhì)條件和巷道支護(hù)經(jīng)驗(yàn)，如果巷道主支護(hù)結(jié)構(gòu)的間排距超過800mm，則抗巷道位移變形能力明細(xì)不足，一般間距取700mm，排距的確定按下式計(jì)算：式中：d——錨桿間排距m；m——每排錨桿的數(shù)量取5；n——每根錨桿的屈服載荷70KN；K——安全系數(shù)2；——頂板巖石容重25KN；A——巷道掘進(jìn)跨度2.2m；L——錨桿長(zhǎng)度2.2mL0——錨桿外露長(zhǎng)度0.2m

4、。所以間距取0.7m，排距取0.8m為合適。6、煤幫錨桿參數(shù)的選擇煤幫錨桿長(zhǎng)度煤幫錨桿的作用主要是控制因剪切而造成的兩幫煤體松動(dòng)與擠出，煤幫錨桿必須穿過潛在的剪切松塌，其長(zhǎng)度必須滿足下式要求：L≥L0＋L3＋C＝2.2m式中：L——煤幫錨桿長(zhǎng)度m；L0——煤幫錨桿外露長(zhǎng)度0.1m；L3——煤幫錨桿在潛在松塌區(qū)之外的錨固長(zhǎng)度0.5m。根據(jù)實(shí)際選取長(zhǎng)度為2.2m的煤幫錨桿。7、煤幫錨桿間排距煤幫錨桿的間排距與頂板錨桿的排距相同，為0.8m，煤幫錨桿的排距按下式計(jì)算：式中：D——煤幫錨桿間距m；F——每根錨桿的錨固力設(shè)計(jì)值70KN；h——煤幫高度2.

5、7m；K——安全系數(shù)2.8d——排距mQs——煤幫側(cè)壓值100KN/m。結(jié)合實(shí)際考慮取0.8m。8、兩幫側(cè)壓值Qs計(jì)算公式式中：b——頂板潛在的冒落拱高度4m；Ku——采動(dòng)影響系數(shù)2；C——巷道兩幫松塌破壞深度系數(shù)1.5m；2——煤體容重15KN/m3；h——巷道掘進(jìn)高度2.7m；——煤層傾角°；——煤體內(nèi)摩擦角34°。