锚杆支护计算.doc

2.3 支护参数计算根据锚杆加固作用原理,确定如下参数: 2.3.1锚杆长度=0.15+1.5+0.4=2.05m 式中，锚杆外露长度,其值主要取决于锚杆类型及锚固方式，一般取0.15m，对于端锚锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.030.05），对于全长锚固锚杆，还有加上穹形球体的厚度;锚杆的有效长度，即围岩松动圈的范围，通过查规范知一般取1.5m;锚杆锚固段长度亦即锚杆锚入坚硬岩石的长度,一般L3=0.30.4，由拉拔实验确定，当围岩松软时，L3还要加大，取L3为0.4m。为安全施工，取锚杆长度L=2100mm长满足要求。 围岩内外围层结构的稳定性分析 巷道围岩范围内各部分岩体，由于其距巷道周边的距离和岩性的不同，对巷道稳定性的影响作用是有显著差别的。根据这种作用的大小以及一般巷道支护控制作用的范围，可将巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分，然后研究内外层围岩的结构类型及其与围岩稳定性之间的关系，并提出相应的围岩控制原则。 (1)内层围岩。内层围岩是指距巷道周边较近的那部分岩体，其范围与通常意义上的松动圈范围相当。如图所示，内层围岩的结构与性质对巷道稳定性影响最大。这部分岩体受开挖及风化等影响严重，最易出现破坏和冒落，围岩变形的绝大部分是由这部分岩体产生的，锚杆支护、注浆加固及人为卸压等措施大致上也是在该范围岩体中进行的。可见，内层围岩既是影响巷道稳定性的最关键部分，也是人为控制措施的主要的和直接的作用对象。 (2)外层围岩。外层围岩是围岩中距巷道周边较远的那部分岩体。与内层围岩相比，外层围岩受开挖及风化等影响较小，受支护控制作用的影响也较小；总的围岩变形中，外层围岩所占比例很小，对巷道稳定性的影响也较小。 (3)内外层围岩之间的关系。根据上述定义可知内层围岩的结构与性质是影响巷道稳定性的决定因索，外层围岩的结构与性质对巷道稳定性的影响要通过内层围岩来实现；支护控制的主要对象是内层围岩。内层围岩往往与支护形成整体承裁结构，外层围岩则是上覆岩层压力向内层围岩和支护传递的中介。巷道围岩内外层结构2.3.2 锚杆直径： 锚杆采用20MnSi级建筑用螺纹钢系列，锚杆的直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，即式中，D锚杆杆体直径，mmQ锚固力，由拉拔实验及查表6.17确定为114KN.杆体材料的抗拉强度，查表6.15知为340Mpa，常用的锚杆直径规格为14、 16 、18、 20 、22mm现取锚杆直径为20mm。2.3.3 锚杆间、排距 锚杆间排距根据每根锚杆悬吊的岩石重量确定，即锚杆悬吊的岩石重量等于锚杆的锚固力，通常按锚杆的等间等排距排列，根据设计规范知，锚杆间距 D式中，D锚杆间距；L锚杆长度；安全起见D取0.8m1.050m满足要求，排距L0=D=0.8m。2.3.4 支护形式岩巷段采用锚、喷、网联合支护，锚杆采用20mm2100mm20MnSi级建筑用螺纹钢，间排距800mm800mm，每孔2卷Z2335树脂药，网采用6mm钢筋焊接而成， 规格850mm2000mm，网格80mm80mm，网搭接100mm，喷浆厚度 T=100mm；不小于100mm；2.3.5 每米巷道支护材料消耗量由前面的巷道断面尺寸设计知断面拱高： 巷道半径： 巷道设计掘进断面积： 式中，巷道设计掘进宽度。从底板起巷道的壁高，取1600mm； T锚喷厚度，取100mm。 巷道净断面积： 式中，B巷道净宽,此时B=4300mm；2.3.6 每米巷道锚杆消耗量 式中，N每米巷道锚杆消耗； P1为计算锚杆消耗周长；P1 =1.57B2+2h3=1.574.65+21.6=10.5（m）D 锚杆间距,取0.8m；L0锚杆排距，取0.8m故 2.3.7 每米巷道金属网消耗 2.3.8锚杆的布置方式按设计要求锚杆采用三花形布置方式，间排距800mm800mm从顶开始，依次由腮部至帮，巷道断面每排