支护理论计算方法
=0.05+8.9+0.35=9.3
锚杆间距:D=Nh/L0KQs =105×2.65/×2×155=
式中:N——设计锚杆锚固力,MPa
K——安全系数,取 2-3
L0——煤帮锚杆排距,同顶板排距 Qs——两帮侧压值,KN
3、按组合梁原理计算
(1) 锚杆长度 L
L=L1+L2+L3 式中:L1——锚杆外露长度 m
0.24=155kN/m 式中:n——采动影响系数,取 2-5 r 煤——煤体容重,KN/m3 (1)顶锚杆长度 L L=L1+b+L2 =0.05+5.62+0.35=6.02 式中:L1——锚杆外露长度 m L2——锚固端长度 m b——潜在冒落拱高度 m 锚杆间距 D≤1/2L 锚杆排距 LO=Nn/2K·rab =105×12/2×2×24×2.1×5.62= 式中:n——顶板每排锚杆根数 N——每根锚杆锚固力,KN K——安全系数,取 2-3 r ——上覆岩层平均容重,取 24KN/ m3 a——1/2 巷道掘进跨度,m (2)煤帮锚杆 锚杆长度:L=L1+C+L2
切眼锚杆支护参数的确定: 1、顶锚杆 按加固拱原理确定锚杆参数: 锚杆长度:L=N×(1.1+B/10)=1.1×(1.1+4.2/10)=1.67m (N 取 1.1)
锚杆直径:D=L/110=1.67/1.10=15.2mm 锚杆间排距:a<0.5L=0.5×1670=835mm 根据以上计算,为提高安全度和支护效果,选取φ20×2200mm 左旋无纵筋锚杆,锚杆间排距 900×900 mm,每眼使用 Z2335 药卷 3 卷。 2、帮锚杆 两邦锚杆选用Φ20mm,L=2200mm 左旋无纵筋锚杆,间排距750
≥4
ψ 值:1.0 0.75 0.7 0.65
B——巷道跨度 m
σ1——最上一层岩层抗拉计算强度,可取试验 强度的 0.3-0.4 倍 MPa
σx——原岩水平应力,σx=λrz MPa=0.4×数,一般为 0.25-0.4, Z—巷道埋深 m (2)锚杆间距 以上所选锚杆长度,还需验算组合梁各层间不发生相对 滑动,并保证最下面一层岩层的稳定性
L3——锚固端长度 m L2——组合梁自撑厚度 m L2=0.612B[K1P/ψσ1σx]/2
=0.612×4.2(2×/)
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 5-6
P——组合梁自重均布载荷 MPa
ψ——与组合梁层数有关的系数
组合层数:1 2
3
D≥1.63m1(σ1/KP)/2 =1.63×(/8×)/2=
式中:m1——最下面一层岩层的厚度 m K——安全系数,取 8-10 P——本层自重均布荷载 P=r1m1 =24×,MPa ; r1——最下面一层岩层的容重,KN/m3
锚索支护参数的确定: 1、 锚固长度 La La≥fst/πfcs d1 =(1870/3.14×10)×17.8=1060mm 设计锚固长度 1.4m>1.06m 式中:d1—锚索钢绞线之径,mm fst—钢绞线抗拉强度,Mpa fcs—锚索与锚固剂的设计粘接强度,按 10MPa 计算 2、 锚索间排距 L/S≥2 S≤L/2=6600/2=3300mm 设计间排距 1.8m<3.3m 式中:L—锚索孔深度 S—锚索间距 3、 锚索锚固力 P P1≥P≥P1/K 或 P2/K P≥400/2=200KN 设计锚固力 200KN 式中:P—设计锚索锚固力 KN P1—锚固段锚固剂与孔壁的粘结力 KN P2—锚固段锚固剂与钢绞线的粘结力 KN K—安全系数,取 2
r ——上覆岩层平均容重,取 24KN/ m3 H——巷道埋深 m B——固定支撑力压力系数,按实体煤取 1 fc——煤层普氏系数, Kc——煤体完整性系数,0.9-1.0 a——煤层倾角 h——巷道掘进高度 m ψ——煤体内摩擦角,可按 fc 反算 Ⅱ、潜在冒落高度 b
b=(a+c)Cosa/Kyfr =(2.1+8.9)×0.92/0.45×4=5.62m
式中:σ屈——杆体材料的屈服极限 Mpa d——杆体直径
(3)锚杆间排距 锚杆间距 D≤1/2L D≤0.5×2200=1100mm 锚杆排距 L0=Nn/2kra L2 =105×103×13/2×3×24×103×2.1×1=4.51m
式中:n——每排锚杆根数 N——设计锚固力,KN/根 K——安全系数,取 2-3 r ——上覆岩层平均容重,取 24KN/ m3 a——1/2 巷道掘进宽度 m
1、按悬吊理论 (1)锚杆长度 L,
L=L1+L2+L3 =50+1000+300=1350mm
式中:L1——锚杆外露长度 L2——软弱岩层厚度,可根据柱状图确定 mm L3——锚杆伸入稳定岩层深度 一般不小于 300mm
(2)锚固力 N:可按锚杆杆体的屈服载荷计算 N=π/4(d2σ屈) = 0.25×3.14×(0.02)2×335×106=105KN
×700,每眼使用Z2335药卷3卷(最末一排距底板不超过300 mm)。
三、护网 护网选取直径 4 mm,网格 40×40 mm 的经纬网。 四、锚索 因机、风巷及切眼埋深大,跨度也较大,为确保安全和支护效果, 施工时在顶板打锚索加强支护。机巷顶锚索规格:17.8 mm×7000 mm, 间距 1.5 m,排距 1.5 m,每眼使用 Z2335 药卷 4 卷。
2、按自然平衡拱理论计算 Ⅰ、两帮煤体受挤压深度 C C=((KrHB/1000fcKc)Cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2) =((2.5×24×510×1/1000×2×1.0)Cos(23°/2) -1)×2.65×tg(45°-63°/2)=8.9m
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
式中:a——顶板有效跨度之半 m Ky——直接顶煤岩类型性系数。 当岩石 f=3-4
时,取 0.45 ;f=4-6 时,取 0.6; f=6-9 时,取 0.75。 Fr——直接顶普氏系数
Ⅲ、两煤帮侧压值 Qs Qs=KnCr 煤[h×sina+b×cos(a/2)×tg(45-a/2) =2.5×2×8.9×1.48[2.65×0.39+5.62×0.98×