锚杆支护理论计算方法

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1、WORD格式整理锚杆支护参数的确定锚杆长度LLl + L2+L3 =0.1+1.5+0.3=1.9m式中：L 锚杆总长度，mL1 -锚杆外露长度（包括钢带+托板+螺母厚度），取0.1m;L2 -锚杆有效长度或软弱岩层厚度，mL3锚入岩（煤）层内深度（锚固长度），按经验L3 300mm（一）锚杆外露长度L1L1=（0.10.15）m ,钢带+托板+螺母厚度+ （0.020.03 ）（二）锚入岩（煤）层内深度（锚固长度儿31. 经验取值法在锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ86- 85 “第三节 锚杆支 护设计”中、第3.3.3条第四款规定：第333条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定:一、杆体材料

2、宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋；二、杆体直径按表333选用；三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时 间不应大于12分钟；四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200-250毫米,快硬水泥卷锚 杆锚头的锚固长度宜为300400毫米；五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150X150 毫米；六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿；七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。一般取 300mn400mm2. 理论估算法在锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ86- 85 “第三节锚杆支护设计”中规定:第3.3.11条局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆 或预应

3、力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度，应同时满足下列公式:公式(3.3.11 -1)、（3.3.11-2）见图形所示。d1 fstl2k4fcs(3.3.11 -1)la 十4d2fcr(3.3.11 -2)专业知识分享式中la锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（cm；d1锚杆钢筋直径走私或锚索体直径（cm；d2锚杆孔直径（cm；st锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm）；fcs水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度 （N/cm2）;圆钢为2.5MPa螺纹钢为5MPafcr 水泥砂浆与孔壁岩石的设计粘结强度（N/cm）;砂浆与石 灰岩粘结强度为2.5MPa砂浆与粘土岩粘结强

4、度为1.8MPaK安全系数，取1.2。锚杆有效长度或软弱岩层厚度L21.根据“悬吊理论”确定L2=KH式中：K -安全系数，一般取2;h -软弱岩层厚度，m b或bl -（普氏免压拱高）围岩松动圈冒落高度，m2.根据“普氏自然平衡供理论”确定L2-2顶板锚杆有效长度L2顶当f V 3时,B-H tan 45 -L _b 22L2 顶 一 b1 2顶式中：K -安全系数，一般取1.52;B -巷道开掘宽度，此处取B=5.3mf -巷道顶板的岩石普氏坚固性系数，（煤取2.5）;H -巷道掘进高度，取3.3m;f顶-顶板岩石普氏系数；（煤取2.5）;-两帮围岩的似内摩擦角，取 加反算；二 arcta

5、n(f顶)二 arctan(2.5)=68.2L2帮=c = H tan帮锚杆有效长度L2帮的确定-3=0.64 m或L2帮1 f B -1 +1 2f B 1=1.27 m式中：c -帮破碎深度(m；H -巷道掘进高度，取3.3m;-两帮围岩的内摩擦角，取40;二 arctan(f )B -巷道开掘宽度，5.3m；f 岩石普氏系数；(煤取2.5)；将以上L1、L2、L3的值代入式得：L顶L1+L2顶+匕L帮L1+L2帮+L33. 根据“组合拱理论”计算 L2巷道断面组合拱理论设计锚杆的支护参数，一般适用于围岩破碎， 为拱顶的巷道I、两帮煤体受挤压深度Ck?Hb口申C =(cos 1) h t

6、a n(45)1000 fcKc22=(2.8 x 24x 100X 1/(1000 x 2.5 x 1) x Cos1.5 -1)x 3.3 x tan(45 -68.2/2)=2.05(m)式中：K自然平衡拱角应力集中系数，与巷道断面形状有关; 矩形断面，取2.8r -上覆岩层平均容重(KN/m3)，取24KN/m；H -巷道埋深(m),取100mB -固定支撑力压力系数，按实体煤取1；fc -煤层普氏系数，取2.5 ；Kc -煤体完整性系数(取0.9-1.0)，取1；:-煤层倾角，取3；h -巷道掘进高度m取3.3m；-煤体内摩擦角，可按fc反算，取68.2 ；二 arcta n f顶=

7、arcta n(2.5)=68.2H、潜在冒落高度b,(a C) /、bcos() Ky fy=(2.65+1.26) x cos3 /(0.45 x 3)=2.89(m)式中：a顶板有效跨度之半(m),取2.65m；C 两帮煤体受挤压深度(m),由式计算得1.05m;怡一一直接顶煤岩类型性系数；取0.45当岩石f=3-4时，取0.45 ；f=4-6 时，取 0.6 ;f=6-9 时，取 0.75 ;Fy直接顶普氏系数，取3;:煤层倾角，取5 ;皿、两煤帮侧压值QsCLQs 二 KnC 煤h sin： b cos tan（45 ） =2.8 x 3X 1.26 x 13X 3.3 x sin3

8、 +2.89 x cos1.5 x tg（45-68.2/2）=185（kN/m2）式中：K -自然平衡拱角应力集中系数，与巷道断面形状有关；矩形断面，取2.8 ;n - 采动影响系数（取2-5），取3C -两帮煤体受挤压深度（m）,由式计算得1.26 mr 煤- 煤体容重（KN/m3）,取 24 KN/m3;h -巷道掘进高度m取3.3 ma -煤层倾角，取3;b -潜在冒落高度，由式计算得2.89 m-煤体内摩擦角，可按fc反算得68.2 L_2 帮=CL?顶=b将以上L1、L2、L3的值代入式得：L顶L1+L2顶+L3L帮L1+L2帮+L34. 根据“组合梁原理”计算L2组合梁理论只适合

9、层状顶板锚杆支护的设计，对于巷道的帮、底不适用，组合梁厚度越大，梁的最大应变值越小。组合梁充分考虑了 锚杆对离层和滑动的约束作用，原理上对锚杆作用分析的比较全面， 但是它存在以下明显缺点。a.组合梁有效组合厚度很难确定。b.没有考虑水平应力对组合梁 强度、稳定性及锚杆荷载的作用。其实，在水平应力较大的巷道中， 水平应力是顶板破坏、失稳的主要原因。L2 =1.935B KPr （二 i 二 x）式中：K1- 与施工方法有关的安全系数。掘进机掘进2-3 ；爆破法掘进3-5 ;巷道受动压影响5-6P -组合梁自重均布载荷（MPa）,取0.06MPa;-与组合梁层数有关的系数组合层数：123 4值：1

10、.0 0.75 0.7 0.65B - 巷道跨度（m）,取5.3m;（T1 -最上一层岩层抗拉计算强度（MPa），可取试验强 度的030.4倍，（没有参数）？（T X - 原岩水平应力V类围岩中的锚杆间距宜为0.51.0米并不得大于1.25米。D1/2L D 0.5 x 2200=1100mm(二)根据锚杆支护的原理计算锚杆间/排距1. 根据“悬吊理论”计算锚杆间、排距2. 锚杆间距D3.5 55 2.00,170,22500 -2700II1,5 3.545 -551,0 -2.00,2 2500 270011T0.6 1,535宀-450.5 1.00.25-0.302300 2500IV

11、0.1 0.630-3500.5030-0352200 2400V0.G5 - 020 -300.03 0.1035-0.452000 2300圉岩结构面的粘结力和内摩擦系数疳S3.1.7-2结构面分级结构面类型结构面特征摩擦系数粘结力（兆帕）1-般结构结构宙不荒通,起伏粗糙,无充填物 0.6 (M2-般结构 面结构面贯通性差，起伏平 滑*部分有充填物质O.(H5 * 0.60.06 0.13般结构面结构面贯通性较垦，碎屑 充填厚度小于起起伏差0.35 -0.450.03 0.064一般结构面平育，有薄层粘性夹泥0.25 入0.350 0.025一般结构面结构面贯通性好，平直光 滑，有粘性夹泥

12、，夹泥较悖，呈塑流性狀0.17 0,250第338条设计局部锚杆时，拱腰以上的锚杆对危石的抗力可按下列公式验算 水泥砂浆锚杆K- GCn As fst （3.3.8-1）预应力锚索或预应力锚杆K GC n P(338-2)或 K - G n Ay （T con （338-3）式中G锚杆或锚索承受的危石重量（牛顿）；As单根锚杆杆体的截面积（厘米2）;Ay单根预应力锚索或预应力锚杆杆体截面积（厘米2）n锚杆、预应力锚索或预应力锚杆的根数；fst 水泥砂浆锚杆钢筋设计抗拉强度（牛顿/厘米2）;P单根预应力锚索或预应力锚杆的预张拉力值（牛顿）;（T con预应力锚索或预应力锚杆张拉控制应力（牛顿/厘

13、米）;K 安全系数，取2。第339条拱腰以下及边墙局部锚杆的抗力可按下列公式验算：水泥砂浆锚杆K- G1f G2+n As - fsv+C A （3.3.9-1）预应力锚索或预应力锚杆K- G118&-注1：在环境温屣第件下测定* 注乱搅捋应在锚固剂舞胶之前完咸.5 技术要求5.1 原材料锚固剂所用原材料应符合有关国家标准和行业标准要求。5.2 外观树脂锚固剂应装填饱满，质地柔软，颜色均匀，树脂胶泥不分层沉淀，封口 严密，无渗漏，各型号锚固剂的标识应符合表1的规定。5.3 直径、长度偏差锚固剂直径偏差为土 0.5mm长度偏差为土 10mm5.4树脂胶泥稠度环境温度为（221）C时，不小于16m

14、m5.5 凝胶时间应符合表1的规定。5.6 抗压强度环境温度为（221）C、龄期24h条件下，用于端锚的锚固剂其抗压强度 应不小于60MPa用于全锚的锚固剂其抗压强度应不小于 40MPa5.7 锚固力应符合表3的规定MT 146.1 2002表3锚固力规定值kN类型CKaCKKZM龄期/min310153022mm125螺纹钢杆体20mm105oS335MPa18mm8516mm7522mm90圆钢杆体20mm70OS 浆35MPa18mm6016mm505.8 有效期5.8.1 环境温度为2025C室内存放时，不小于3个月5.8.2 80 C热稳定性试验，不小于16h。5.8抗拔力锚固长度1

15、25 mg模拟孔直径28 Dim*配套杆体为直径20 mm、屈服强度500 MPa的无纵肋螺纹 钢杆摊龄期2 h条件下.抗拔力应不小于100 kNn5-9锚固力住表3规定的酌期，锚固力应不小于与之配套杆体规定屈服力的】 M倍表3 规宦龄期单毡为分钟类型CKsCKbKz规足龄期b10153D-煤矿锚杆支护技术规范（新）ICS 73.100.10D 97备案号：26921 2010 MT2009- 12-11 发布2010- 07-01 实施中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 1104 2009煤巷锚杆支护技术规范Technical specifications for bolt supporti

16、ng in coalroadway国家安全生产监督管理总局发布4.3.1 一般要求设计选用的煤巷锚杆支护材料应符合国家标准和相关行业标准，并具有产品合格证。锚杆（锚索）杆体及其附件、其它组合构件等的力学性能应相互匹配。432锚杆、托板、螺母4.321金属杆体、托板、螺母应符合 MT 146.2 2002的规定。4.322树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体应符合有关标准的规定。4.3.3锚固剂树脂锚固剂应符合 MT 146.1 2002的有关规定。锚固剂生产厂家应 提供质量合格证。4.3.4钢带钢带的选用应根据巷道具体情况选用不同型号和规格，钢带材料抗拉强度应不低于375MPa 4.3.5 锚索4.3

17、.5.1 锚索用钢绞线应符合 GB/T5224 2003的规定；应优先选用抗拉强度等级不低于1860MPa延伸率不小于 3.5%，直径不小于15.2m m的钢绞线。4.3.5.2 与钢绞线配套的锚具应符合 GB/T 14370 2000的规定。4.3.5.3 锚索托板的承载力应符合 MT/T 942 2005的要求。根据企业发展战略的要求，有计划地对人力、资源进行合理配置，通过对企业中员工的招聘、培训、使用、考核、评价、激励、调整等一系列过程，调动员工地积极性，发挥员工地潜能，为企业创造价值，确保企业战略目标的实现。读书是一种感悟人生的艺术读杜甫的诗使人感悟人生的辛酸，读李白的诗使人领悟官场的腐败， 读鲁迅的文章使人认清社会的黑暗， 读巴金的文章使人感到未来的希望每一本书都是一个朋友，教会我们如何去看待人生读书是人生的一门最不缺少的功课，阅读书籍，感悟人生，助我们走好人生的每一步