錨桿(錨索)長度、間排距、參數(shù)計算公式.pdf

錨桿(錨索)長度、間排距、參數(shù)計算公式.pdf

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1、1錨桿支護參數(shù)的確定(1)兩幫破壞范圍C的確定kktcl?ct1.52[-kl]()???2t??cos(/2)2hyC?u2?k???cot(45)1?12?u式中,k——應(yīng)力集中系數(shù);kt——巷道維護時間影響系數(shù);kc——煤層穩(wěn)定影響系數(shù);σc——煤幫煤層單軸抗壓強度(MPa);σy——垂直自重應(yīng)力(MPa);α——煤層傾角(°);hc——被巷道切割的煤層厚度(m);lt——巷道切割煤層(巖層)的最大寬度u——煤層的泊松比;?——煤層的內(nèi)摩擦角(°)。(2)巷道頂板破壞范圍的確定1sin??(cot

2、)(1sin)??o???C2sin?RR?[]poCcot?式中,Rp——為圍巖松動范圍(m);Ro——巷道外接圓半徑(m);ρo——原巖自重應(yīng)力(MPa);C——頂板巖石粘結(jié)力(MPa);φ——為頂板巖石內(nèi)摩擦角(°)。(3)錨桿直徑?????4/(Qm??)?40.1/(3.14380)0.018s式中,?—錨桿直徑(mm);?—螺紋鋼抗拉強度(MPa);sQ—錨桿錨固力;考慮富余系數(shù)1.13,20mm錨桿直徑確定為。(4)錨桿長度batan1.8tan45???0.5lm?????0.10.12

3、.4()tantan45?式中,bm—組合拱厚度();。?—錨桿對巖層的控制角()am—錨桿間排距()。2錨索支護參數(shù)的確定1錨索長度的確定LLL?L??aaaa123式中:La——錨索長度(m);La1——錨索外露長度(m);La1——錨索有效長度(m);La2——錨索錨固長度(m)。(1)靜壓軟巖巷道在錨桿失效的情況下,其潛在的冒落高度為1.5倍的巷道寬度。同時為保證巷道的穩(wěn)定性,錨索應(yīng)保證錨固到穩(wěn)定的巖層內(nèi),錨索有效長度:n??Laia2h?max1.5,?????i?1式中,a——巷道寬度(m)

4、;hi——穩(wěn)定巖層下各層厚度(m);i——穩(wěn)定巖層下巖層層數(shù)。(2)動壓軟巖巷道2n??Laia2h?max3,?????i?1(3)當La2/a>3時,則La2=3a。2錨索排距的確定錨索間排距根據(jù)錨桿失效時,錨索所承擔的巖層重量確定。每排布置一根錨索則其排距為:3??a?S?a24ak?式中,a——巷道寬度(m);?——上覆巖層平均體積質(zhì)量(KN/m3)???——單根錨索的極限破斷力(KN);ak——安全系數(shù)。1錨桿長度的計算L=KH+L1+L2式中L——錨桿長度,m;K——安全系數(shù),取2;H——冒

5、落拱高度,m,是根據(jù)公式H=B/2f估算的;B——巷道開挖寬度,一次開挖寬度4.2m,二次開挖寬度3.5m,取4.2m;f——巖石(煤)堅固系數(shù),f=2。L1——錨桿錨入巖層深度,根據(jù)經(jīng)驗條件,取0.3m;L2——錨桿在巷道中的外漏長度。2錨桿間排距的計算B?Q/(KHr)式中:B——錨桿間排距(m);3Q——錨桿設(shè)計錨固力,8?9.8KN;K——安全系數(shù),去K=6;H——冒落拱高度,H=0.955m;r——被懸吊巖層的重力密度。1錨桿間排距的計算(1)頂錨桿間排距的計算ab=Q/(KrLcos?)式中

6、:a——錨桿間距,m;b——錨桿排距,m;Q——頂錨桿錨固力,取64KN;G——懸吊巖石載荷,KN;K——錨桿安全系數(shù),m,取1.5m;r——巖石容重,KN/m3,取23.5;L——錨桿有效長度,m,取1.5m;?——巖層傾角,取30,(2)幫錨桿間排距的計算行幫支護所需提供的最大支撐力為2?????r?{dHfHtan45-/2)f(}tan(45-/2)/3max為保持巷幫不失穩(wěn),則支護體提供的支護力P??,則錨桿的間距為:3maxa1=Q/(b1K1?)3max式中:Q——幫錨桿錨固力Q,取40K

7、N;a1——幫錨桿的間距,m;b1——幫錨桿排距,m;r——煤的容重,KN/m3,取13.1;d——巷道半寬,m,取1.5m;H——巷幫高度,m,取高幫3.0;?——煤層內(nèi)摩擦角,取25度;f——煤層普氏系數(shù),一般取2~3,取2;K1——錨桿安全系數(shù),一般取1.5~2,取2;2錨索間排距的計算1錨索長度的確定錨索長度L包括孔內(nèi)長度L1與外漏長度L2L1=Nb式中:L——錨索長度,m;L1——錨索孔內(nèi)長,m;L2——錨索外露長度,m,取0.3;B——巷道跨度,m,取3;n——經(jīng)驗系數(shù),一般1.5~2,取2

8、。2錨索排距的計算由于回采巷道跨度不大(3m),錨索布置在巷道斷面中央,垂直于煤層頂板單排布置。3錨索間距的計算由于頂板懸吊載荷為GrhB?2/32因此,錨索間距可由下式計算QG??rhaBcos2??cos/3222式中:Q2——錨索預(yù)緊力,KN,100~120,取100;r——巖石的容重,KN/m,取23.5;B——巷道跨度,m,取3;f——巖石普氏系數(shù),取2~4,取3;h——載荷體高度,m,按自然平衡拱理論,沿巷道單位長度吊掛載荷計算

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