根据1552工作面围岩柱状资料分析，15#煤层顶板直接顶为粘土岩，厚度1.0-1.5m，施工时，极易垮落，掘进施工时以14#煤层做顶沿15#煤层底板掘进，采取锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中，需用高强度锚索做辅助支护。根据邻近1551运、回两巷掘进巷道的支护经验，确定1552回风巷、1552回风巷皮带机头硐室,采用锚杆—钢筋网—钢带--锚索联合支护。 二、支护参数设计
㈠采用类比法合理选择支护参数：根据15#煤层邻近巷道的支护经验，1552回风巷巷道顶锚杆选用φ16mm×1800mm的圆钢锚杆，间距1000mm,排距900mm；选用1x7丝φ15.24mm，锚固力不小于230kN冷拔钢筋,长度4.2m的锚索加强支护。 ㈡采用计算法校核支护参数
1、锚杆长度计算
L = KH+L李薇日记1+L2
式中：L——锚杆长度，m H——冒落拱高度，m
K----安全系数，取2
L1——锚杆锚入稳定岩层深度，取0.5m
L2——锚杆在巷道中的外露长度，取0.05m
其中： H=B/2f=3.4/(2×4)=0.43m
式中：B——巷道宽度 f——岩石坚固性系数，取4
L = 2H+L1+L2=2×0.43+0.5+0.05=1.41m 施工时取L=1.8m
2、锚杆间距、排距a、b
a=b=
式中：a、b——锚杆间、排距m
Q——锚杆设计锚固力，50kN/根；
H——冒落拱高度，取0.58m ；
K——安全系数，取2；
r——被悬吊粘土岩的重力密度，26.44kN/m3
a=b==1.48m
施工中间距取1.0m，排距取0.9m。
3、锚杆直径的选择：
P=abhr=0.9×1×1.8×23=37.26kN/m2
式中：a---锚杆排距
理念识别h---锚杆承载岩体高度，取锚杆长度1.8m
b---锚杆间距
r---承载岩体容重23kN/m3
K---安全系数 取2
Δ--锚杆材料抗拉强度，取38kN/m2
==15.8mm
施工中取Φ=16mm
通过锚杆直径的验算，排距确定为0.9m，间距为1.0m,能满足支护要求。
4、理论上锚杆锚固长度可用下式计算：
式中：la—锚固长度，m；
dr—锚固剂直径，mm，取23mm；
D—钻孔直径，mm，取28mm；
d—锚杆杆体直径，mm，取20mm；
lr—锚固剂长度，mm，两种锚固剂CK2360和K2380，则锚固剂长度为1400mm。
锚杆的外露长度假设为50mm，则锚杆为全锚。
5、锚索支护参数计算：
⑴确定锚索的长度：
L=La+Lb+Lc+Ld
式中 L----锚索总长度，m
La---锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m
Lb---需要悬吊的不稳定岩层厚度，取1.5m
Lc---上托盘及锚具的厚度，取0.1m
Ld---需要外露的张拉长度，取0.3m
锚索锚固长度La按下式确定：
La≥K×(d1fa/4fc)
式中：K---安全系数，取2
d1---锚索钢绞线直径，取15.24mm
fa---钢绞线抗拉强度，N/m㎡(1920MPa,含1883.52N/mm2)
fc—锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2
则La≥（2×15.24×1883.52）/4×10=1435.242㎜≈1.44m
L=1.44+1.5+0.1+0.3=3.34m 施工取锚索长度为4.2m。
⑵锚索的间、排距校核:
L=NF2/｛BHr-(2F1sinθ)/L1｝
式中 L—活性氟化钾锚索间排距，m
B—巷道最大冒落宽度，正巷3.4m
H—巷道冒落高度，按最严重冒落高度取2.0m
r---岩体容重，23kN/m3
L1—锚杆的排距，0.9m
F1—锚杆的锚固力，50kN
sonic2000 F2—锚索极限承载力，17.8mm取335kN，21.6mm取550kN。
θ—角锚杆与巷道顶板的夹角，75度
n—一排锚索个数，取2
通过上述计算，1552回风巷锚索间距小于2.5m布置。根据巷道掘进支护情况，1552回风巷巷道顶板施工一排锚索加强支护，长度4.2m，间距为2.0m布置，每根锚索使用不少于四节树脂药卷锚固，可满足支护要求。
直墙圆拱形巷道
锚杆长度确定：
（1）锚杆长度
锚杆长度可按式1确定
式中：——锚杆长度，m
——锚杆外露长度（一般取0.1-0.15m）
——锚杆有效长度，m
——锚杆锚固长度（一般取0.3-0.4m
锚杆有效长度的确定方法为：
直墙半圆拱巷道：顶：
帮：
式中：a—巷道宽度，m；
c—直墙圆形拱巷道墙高，m；
d—直墙圆形拱巷道拱高，m；
Lp—塑性软化区的范围，m，一般状况下当采深<200m,Lp=0-2m；当采深在200-400m之间时，Lp=2-5m；当采深＞400m，Lp=5-8m。
（2）锚杆的间排距：
假设锚杆的间排距相同，都为Sb，则计算公式为：
式中：Sb——等距排列时锚杆的间排距，m；
____单根锚杆的极限破断力，kN；
P——巷道的各部位支护载荷，kN/m呢喃的火花2
顶板：
帮部：
k——安全系数，一般取1.05-2.0；
经验公式是在大量支护设计经验的基础上，得出的指导支护设计的简单公式。目前，国内外有多种锚杆支护设计的经验公式，以下列举数例。
(1) 锚杆长度选取
① Hoek与Brown等提出确定锚杆长度的一般经验准则：最小锚杆长度=max［锚杆间距的两倍，三倍不连续面平均间距确定的不稳定岩块宽度，巷道跨度之半］。
② Lang与Bischoff认为，锚杆长度与锚杆间排距之比应为1.2～1.5，锚杆长度可作为巷道宽度的函数确定，如：L=B2/3，其中L为锚杆长度，B为巷道宽度。
扫描电镜与透射电镜
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议