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
H=2.5m
经查设计手册P254页表1-4-37数为f=3，或者部分段f≦2。 一、锚杆长度计算 1、计算公式 L=L1+L2+L3 2、L1的计算 L1=
（铁托盘）+螺母厚+（20-30mm）
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=68mm 3、L3的计算 （1）、经验取值法 L3为深入老顶
L3≧300mm
手
因我矿17煤巷道顶板在距顶板上1-1.5m
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=500mm。 2
按锚固粘结力（π*d*τc*L3）等于杆体屈服（软钢）或拉断承载力
(π/4*d*σt)得公式估算如下：
2
L3=d*σt/(4*τc)=d*σt /(4*τc)
d ----锚杆直径,单位mm
d=16mm, Mpa,
σ
t ----杆体材料的设计抗拉强度,
P2666页表6-1-80得螺纹钢锚杆,(16锰)屈服强度为340Mpa,抗拉强度为520MPa。
τc----锚杆与砂浆的粘结强度;圆钢τc≈2.5MPa
τc≈
5Mpa,所得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
τc=1.8 MPa
L3= d*σL3= d*σ
tt
/(4*τc)=16mm*520MPa/(4*1.8 Mpa)=1155mm /(4*τc)=16mm*340MPa/(4*1.8 Mpa)=755mm
4、L2的计算 1
L2
L2≧伪顶厚度、取L2
≧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。 2
L2取普氏免压拱高(b或b1)
L2=b=B/(2f)
当f≧3
当f≦2
:
L2= b1=1/f*,m
B ----巷道掘进跨度,m,f----巷道顶板的
H---- φw-----当f≧3时；
L2=b=B/(f*2)=3.8m/2*3=633mm 当f≦2时；
H=2.6m
B=3.8m
40°
L2= b1=1/f*=1/2*<3.8m/2+2.6m* cot(45°+40°/2)> =1.556m
5、根据以上计算得出 当f≧3
L=L1+L2+L3
=68mm+500mm+633mm=1201mm
L=L1+L2+L3
=68mm+755mm+633mm=1456mm
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 =π/4*d2*σt
由P=Q
t
d=1.13 σ其中Q①
② 按经验数据, ③
)
f=3~7,Q=18.5*f-12,KN f=8~12,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锰),屈服强度为340Mpa,抗拉强度为520MPa。 由此得 d=1.13 σ
t
)= 1.13 520MPa)=
12.54mm
螺纹锚杆直径为12.54mm。
三、锚杆间排距计算 a= 其中:
γ )或a=0.887d γ
σt ----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锰)γ----KN/m
340Mpa,抗拉强度为520MPa。
P230页表1-4-6知页岩容重为
γ=G*2.4g/cm³=9.8*2.4g/cm³=23.52KN/m³ k----通常a=b
2
1.5~1.8
k=1.8
G=aL2γ,由kG=Q,或kG=(π
杆体承载力, 得上面左等式a=0.887d
/4*d*σt)
2
γ
L2 -----巷道顶板岩体破碎带高度,m,根据上面计算可知L2=0.633m d ----锚杆杆体直径,mm,此处可取d=16mm(d=12.54mm) a ----锚杆间距,排距,
mm
Q ----锚杆锚固力,取64KN
a= 或 a=0.887d
γ =
（立方）
=1.545m
γ =
（立方）
=0.887*12.54*=1.545
三岔口、四岔口等大跨度计算参考附录
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