锚杆支护设计-冒落拱+片帮

1、煤巷锚杆支护煤巷锚杆支护煤巷锚杆支护煤巷锚杆支护煤巷锚杆支护设计（按悬吊作用）煤巷锚杆支护设计（按悬吊作用） 巷道开掘以后，两帮与顶底板都程度不同地出现一定范围的破坏区。 锚杆支护的作用就在于保持破坏区范围内岩层的稳定性。 锚杆支护设计的根据是悬吊原则， 第一，当顶板一定范围内有稳定岩层时，将破坏区载荷悬吊于稳定岩层上； 第二，当顶板一定范围内不存在稳定岩层时，将将破坏载荷悬吊于巷道两帮上部的岩层上； 第三，如果巷道两帮上部岩层中的锚固力3m的煤巷锚杆支护的煤巷锚杆支护（悬吊作用）（悬吊作用）锚杆支护设计主要是确定以下参数：（1）巷帮破坏深度C；（2）顶板破坏高度b；（3）顶板载荷集度Qr（4

2、）两帮载荷集度Qs（5）锚杆参数hc2aQrQs煤柱宽度煤柱宽度3m的煤巷锚杆支护的煤巷锚杆支护（悬吊作用）（悬吊作用） 1巷道两帮破坏深度C的确定 2巷道顶板破坏高度b的确定 3. 顶板载荷确定 4. 巷帮载荷确定 5. 顶板锚杆支护参数的设计 6. 帮锚杆支护参数的设计 K应力集中系数， K= KsKa Ks与巷道断面形状有关的应力集中系数，按下页表选取。 Ka受临近工作面采空区的影响系数，有下式确定。1.帮破坏深度帮破坏深度C X煤柱实际宽度，对于两侧为实体煤的顺槽，取X为100m。 rm老顶单向抗压强度，MPa； cc被巷道切割的煤层单向抗压强度，MPa； h采高，m； H巷道理深，m

3、； hi直接顶厚度，m； hc被巷道切割的煤层厚度，m； l巷道切割煤层（岩层）的最大宽度(图2-3-13）hc的选取的选取 煤层倾角，； 巷道上覆岩层的平均容重，kNm3； 煤层波松比，用实测值，在无实测值情况下，按上页表确定； 煤层内摩擦角()，可由下式确定：=arctan(cc/10)2巷道顶板破坏高度巷道顶板破坏高度b的确定的确定 对于顶板为均质岩层对于顶板为均质岩层，b值由下式确定 a悬臂岩层的半跨距，其计算方法如图2-3-14所示，m； C巷道两帮破坏深度，m； 侧压系数，=/(1-)； Ky顶板岩石完整性系数，可由下式确定。10110cos10crycrycryKKKCabrcy

4、DDKlg1lg61125. 021当D1D2 100， cr 100MPa时，Ky=1；D1节理间距，m；D2分层厚度，m；cr顶板岩石单轴抗压强度，MPa。 对于拱形巷道，对于拱形巷道，b值由下式确定 式中h0巷道高度，m。101104cos1000crycryccryKKahhhKCab对于顶板岩层为非均质的情况，应分层计算顶板破坏对于顶板岩层为非均质的情况，应分层计算顶板破坏深度。深度。 先按均质岩层计算顶板最下一层的b值，得b1。 如果b1h1，说明破坏范围还要深入到上一岩层。这时，应把抛物线拱在两岩层层面处的宽度作新的(a+C)值，再按均质岩层计算，计算第二个岩层的b值，得b2，

5、然后再行判断。此过程反复进行，直到第n个岩层的bn值小于该岩层厚度tn，则顶板岩层的破坏深度b为ti岩层厚度，mnnbtttb1213. 顶板载荷集度顶板载荷集度Qr的确定的确定 顶板载荷集度，KN/m 用于倾斜锚杆设计的顶板载荷集度，KN/m2cos2arwabKQcryarKHabKQ100012cos24巷帮载荷巷帮载荷Qs的确定的确定巷道两帮均为煤层时巷帮载荷集度两帮既有煤层又有岩层时的巷帮载荷集度 ht巷道切割岩层的总厚度，m。290tan2cossin10001bhHKCQccccas290tan2cossin10001bhhhHKCQctccccas5顶板锚杆支护参数的设计顶板锚

6、杆支护参数的设计 当顶板破坏高度b0.2m时，顶板无须支护; 当顶板破坏高度，0.2mb1.6m时； 当b1.6m时，应采用带倾斜锚杆的支护系统(图2-3-15) 。当顶板破坏高度，当顶板破坏高度，0.2b 1.6m时时 a锚杆长度锚杆长度lbr 锚杆外露长度与锚固段长度之和，一般取 0.40.5m。 b锚杆杆体直径：锚杆杆体直径：根据设计锚固力选取 c锚杆排距锚杆排距blbrrrrrrPKQaKQPD2 . 08112 d. 每排锚杆个数每排锚杆个数 将每排锚杆个数N取整数N，然后再计算Dr 如果Dr1.2，取Dr1.2； 如果Dr1.2，从排距系列中取与之最近的排距。rrrPDKQN rr

7、rKQNPD e. 锚杆支护形式的确定锚杆支护形式的确定 当Ky 0.751，单体锚杆支护； 当Ky 0.60.75)， 当b 0.8m，单体锚杆大托板； 当b 0.8m，锚杆钢筋梁或桁架。 当Ky 0.450.6)， 当b 0.8m，锚杆网； 当b 0.8m，锚杆钢筋梁网。 当Ky 0.45， 当b 0.8m，锚杆网； 当b 0.8m，锚杆W钢带网。 当Ky 0.45，必须缩小锚杆间距、排距。 锚杆个数 Dr和N取相应系列的整数。 当Dr0.6m，取Dr0.6m。14 . 02rDaN22yrrKDD当当b1.6m时，采用带倾斜锚杆的支护系统时，采用带倾斜锚杆的支护系统a倾斜锚杆长度倾斜锚杆

8、长度lbi bs倾斜锚杆在破坏范围的长度，m。 当lbi2m时，取lbi 2m。b钢带排距：钢带排距： Dr钢带排距，m； K1安全系数，取1.21.5； Pri倾斜锚杆拉拔力，kN； 倾斜锚杆安装角（与铅垂方向），一般取3045。8 . 0sbiblcos21rirwrPQKDc. 顶板锚杆顶板锚杆 锚杆长度锚杆长度 lbrh0巷道中高，m。 锚杆间距：锚杆间距：t岩层组合高度，t 0.35ab1/2r岩层内摩擦角，度。 每排锚杆个数每排锚杆个数 2 . 0,2 . 0min0hllbibr490tanrbrstlD14 . 02sDaNd. 锚杆支护形式的确定锚杆支护形式的确定 当Ky 0

9、.61，锚杆+W钢带； 当Ky 0.450.6)，全长锚固锚杆W钢带网 当Ky 0.45，全长锚固锚杆W钢带网，并缩小间距、排距。22yrrKDD 当Ky 0.45，必须缩小锚杆间距、排距。 锚杆个数 Dr和N取相应系列的整数。 当Dr0.6m，取Dr0.6m。14 . 02rDaN22yrrKDD6巷帮锚杆支护参数的设计巷帮锚杆支护参数的设计 巷帮破坏宽度C 0.3m时，巷帮可不支护。 当巷帮破坏宽度，0.3C 1.5m时； 当巷帮破坏宽度，C 1.5m时。 当巷帮破坏宽度，当巷帮破坏宽度，0.3C 1.5m时时 a锚杆长度 lbs = C+ b每排锚杆个数 Ps帮锚杆拉拔力，kN。srssPDKQN 当巷帮破坏宽度，当巷帮破坏宽度，C 1.5m时时 采用带倾斜锚杆的支护系统（图采用带倾斜锚杆的支护系统（图2-3-15）。）。a倾斜锚杆长度倾斜锚杆长度lbsi 倾斜锚杆安装角（同水平方向夹角），度。 Dso倾斜锚杆孔口到顶板的距离，一般取Dso=0.3m， =30。6 . 0)sin(cossobsiDl当巷帮破坏宽度，当巷帮破坏宽度，C 1.5m时时b钢带排距：钢带排距：Dr钢带排距，m；K1安全系数，取1.21.5；Prs倾斜锚杆拉拔力，kN；cos21sisrPQKD当巷帮破坏宽度，当巷帮破坏宽度，