顶板锚杆支护间排距

1、顶板锚杆支护间排距、长度、直径计算方法一、使用适用条件和地点1、田庄煤矿二水平北翼皮带巷、二水平南翼皮带巷等开拓大巷2、巷道宽B=3.8m 巷道高H=2.5m 巷道顶板为泥.岩（页岩），经查设计手册P254页表1-4-37 ,得该顶板岩石普氏岩石坚固性系数为f=3,或者部分段f三2。一、锚杆长度计算1、计算公式L=L1+L2+L32、L1的计算11=铁热板厚 （铁托盘）+螺母厚+ （20-30mn）我矿铁垫板（铁托盘）厚度为 8mm螺纹钢用螺母厚度为30mm由上得 L1=8mm+30mm+30mm=68mm3、L3的计算（1）、经验取值法L3为深入老顶 长度 可按经验取L3三300mm因我矿1

2、7煤巷道顶板在距顶板上1-1.5m处没有老顶 亦可套用设手册P2671页表6-1-88中L3计算公式，此时老顶取概念为载荷高度、 破碎带高度以外的非破碎稳定带。根据我矿17煤巷道顶板特性可取L3=500mm2、理论估算法 按锚固粘结力（兀*d* pc*L3）等于杆体屈服（软钢）或拉断承载力(兀/4*d 2* at)得公式估算如下：L3=d* a t /(4* r c)=d* cn /(4* r c)其中d -锚杆直径，单位mm暂取锚杆直径为d=16mm,a t -杆体材料的设计抗拉强度，单位Mpa,经查设计了册P2666页表6-1-80得螺纹钢锚杆,(16镒)屈服强度为340Mpa抗拉强 度为

3、520MPar c-锚杆与砂浆的粘结强度；圆钢r c=2.5MPa螺纹钢r a 5Mpa所彳# L3尚需对砂浆与孔壁岩石间粘结强度进行校核，砂浆与石 灰岩粘结强度为2.5 Mpa,砂浆与粘土岩粘结强度为1.8 MPa。开拓大巷选用螺纹钢锚杆，因砂浆与粘土岩粘结强度为1.8 MPa所以取pc=1.8 MPa所以根据公式计算如下L3= d*(rt/(4* t c) =16mm*520MPa/(4*1.8 Mpa)=1155mm 或L3= d* a t /(4* r c) =16mm*340MPa/(4*1.8 Mpa)=755mm4、L2的计算1 L2的取法仃很多种 其中取L2三伪顶厚度、取L2三

4、易碎直接顶厚度、L2取不同岩体的经验载荷高度均不适合我矿现 场条件。 L2取普氏免压拱高(b或b1)当 f m 3 时 L2=b=B/(2f)当 fW2 时 L2= b1 = 1/f*,m其中：B -巷道掘进跨度，m,南皮、北皮跨度均为B=3.8mf巷道顶板的普氏岩石坚冏性系数H-巷道掘进高度此处取H=2.6m0 w-两蕾岩,匚的似内摩擦用此处取40当f三3时；L2=b=B/(f*2)=3.8m/2*3=633mm当f三2时；L2= b1=1/f*=1/2*=1.556m5、根据以上计算得出当f三3时L=L1+L2+L3=68mm+500mm+633mm=1201mm或者 达到锚杆屈服强度L=

5、L1+L2+L3=68mm+755mm+633mm=1456mm或者达到锚杆拉断强度L=L1+L2+L3=68mm+1155mm+633mm=1856mm二、锚杆直径计算1、各种类型的锚杆的锚固力 Q,锚杆杆体承载力P：P =兀 /4*d 2* a t由P=Q得d=1.13a t)其中Q的收定方法 按现场锚.同力拉拔实验数据平均俏按经验数据，楔缝式锚.杆毛鼓励可按下列经验公式计算f=37,Q=18.5*f-12,KNf=812,Q=181.0-6.3*f-12,KN根据我矿经验取值为64KN查设计手册P2666页表6-1-80得螺纹钢锚杆(16镒)，屈服强度为340Mpa抗拉强度为520MPa

6、由此得 d=1.13 at)= 1.13520MPa)=12.54mm由此得螺纹锚杆直径为12.54mm三、锚杆间排距计算a= )a=0.887d 其中:at - 杆体抗拉强度，Mpa,经查设计手册P2666页表6-1-80得螺纹钢锚杆(16镒) 屈服强度为340Mpa抗拉强度为520MPa丫 -岩体客.重 KN/m 经查表P230页表1-4-6知页岩容重为丫 =G*2.4g/cm3=9.8*2.4g/cm3=23.52KN/m3k-安个系数 一股取1.51.8 此处lMk=1.8通常a=b锚杆M距勺错杆排距札I等锚杆悬吊岩体质量 G4L2丫 ,由卜6=、或kG=(兀/4*d 2* at)杆体承载力，得上面左等式a=0.887dYL2 -巷道顶板岩体破碎带高度，m,根据上面计算可知L2=0.633md - 锚杆杆体直径，mm,此处可取d=16mm(d=12.54mm)