锚杆(锚索)长度、间排距、参数的确定
1锚杆支护参数的确定
（1）两帮破坏范围C 的确定
k — cot 2(45 ) -1 、1 一 u 2
式中，k ——应力集中系数；
kt 巷道维护时间影响系数； k C ——煤层稳定影响系数；
σ C ――煤帮煤层单轴抗压强度（MPa ）; σ y ――垂直自重应力（MPa ）; α 煤层倾角（°）；
h C -- 被巷道切割的煤层厚度（m ）； I t 巷道切割煤层（岩层）的最大宽度 U ――煤层的泊松比； ——煤层的内摩擦角（°）
（2）巷道顶板破坏范围的确定
φ――为顶板岩石内摩擦角（°）。
（3）锚杆直径
二 4Q/（W s ） f ；：；4—0.1/（3.14—380） =0.018m
式中,
叫- k t k=c
Oy CoSC / 2)
1.5 h 2 I
t
2
C cot
式中，R P
为围岩松动范围（m ）；
R 0— 巷道外接圆半径（m ）；
P o
原岩自重应力（MPa ）;
C —— -顶板岩石粘结力（MPa ）;
R P
锚杆直径（mm ）； 6—螺纹钢抗拉强度（Mia ）; Q —锚杆锚固力；
考虑富余系数1.13锚杆直径确定为20mm
（4）锚杆长度
式中,
b —组合拱厚度（m ）;
「一锚杆对岩层的控制角（） a —锚杆间排距（m ）。
2锚索支护参数的确定
1锚索长度的确定
L a= L
aI ' L
a2 ' L
a3
式中：
L a ――锚索长度（m ）； L a1 ---- 锚索外露长度（m ）; L a1 ---- 锚索有效长度（m ）; L a2——锚索锚固长度（m ）。
（1）静压软岩巷道
在锚杆失效的情况下，其潜在的冒落高度为 1.5倍的巷道宽度。同时为保证 巷道的稳定性，锚索应保证锚固到稳定的岩层内，锚索有效长度：
f n A
L a2
=maxH.5a,Σ h >
I i# J
式中，a ——巷道宽度（m ）；
h i ――稳定岩层下各层厚度（m ）； i -- 稳定岩层下岩层层数。 （2）动压软岩巷道
L a2 =max!3a 正 h ?
I 7 J
bta
n ；： a
0.1
1.8tan 45
0.5
tan 45
0.1 =2.4(m)
（3）当 L a2∕a>3 时，则 L a2=3a°
2锚索排距的确定
锚索间排距根据锚杆失效时，锚索所承担的岩层重量确定。每排布置一根锚索则其排距为：
S ^r aI
a 4a2 k
式中，a ------ 巷道宽度（m）；
――上覆岩层平均体积质量（KNzm3）
l^a 1 ――单根锚索的极限破断力（KN）；
k --- 安全系数。
1锚杆长度的计算
L=KH+L 1+L2
式中L——锚杆长度，m;
K――安全系数，取2；
H ――冒落拱高度，m,是根据公式H=B∕2f估算的；
B――巷道开挖宽度，一次开挖宽度 4.2m,二次开挖宽度3.5m ,取
4.2m；
f ――岩石（煤）坚固系数，f=2。
L1 ――锚杆锚入岩层深度，根据经验条件，取 0.3m；
L2 ――锚杆在巷道中的外漏长度。
2锚杆间排距的计算
B=X QZ（KHr）
式中：
B――锚杆间排距（m）；
Q――锚杆设计锚固力，8 9.8KN ;
K――安全系数，去K=6;
H ――冒落拱高度，H=0.955m; r ――被悬吊岩层的重力密度。
1锚杆间排距的计算
(1) 顶锚杆间排距的计算
ab= Q∕(KrLcos ：)
式中：
a — 锚杆间距，m ；
b — 锚杆排距，
m ；
Q-
—顶锚杆锚固力，
取 64KN ；
KN ；
G 悬吊岩石载K — —锚杆安全系数， m ，取 1.5m ；
日石穴"≡^ IZM∕rτι 3
W OQ r 岩石容重,KN/m ，取23.5；
L —
锚杆有效长度， m ，取 1.5m ； .：L -—岩层倾角，取 30，
(2) 帮锚杆间排距的计算
行帮支护所需提供的最大支撑力为
'3max
=r{d H tan(45- /2) fH}tan 2(45- ∕2)∕f
为保持巷帮不失稳，则支护体提供的支护力 P-f ax ,贝U 锚杆的间距为:
a 1=Q∕(b1K1 ^m
aX )
式中：
Q ――帮锚杆锚固力Q,取40KN ; a ι - 帮锚杆的间距，m ； b 1 ---- 帮锚杆排距，m ；
r ——煤的容重，KN/m 3，取13.1; d ――巷道半宽，m,取1.5m ； H ――巷帮高度，m,取高帮3.0;
――煤层内摩擦角，取25度；
f――煤层普氏系数，一般取2?3,取2;
Ki——锚杆安全系数，一般取1.5?2,取2；
2锚索间排距的计算
1锚索长度的确定
锚索长度L包括孔内长度L i与外漏长度L2
L i=Nb
式中：
L ――锚索长度，m;
L1 ――锚索孔内长，m;
L2――锚索外露长度，m,取0.3;
B――巷道跨度，m,取3;
n――经验系数，一般1.5?2,取2。
2锚索排距的计算
由于回采巷道跨度不大(3 m),锚索布置在巷道断面中央，垂直于煤层顶板单排布置。
3锚索间距的计算
由于顶板悬吊载荷为
G2=2rhB∕3
因此，锚索间距可由下式计算
Q2=G2cos： =2rha2Bcos> /3
式中：
Q2――锚索预紧力，KN,100?120,取100;
r――岩石的容重，KN/m ,取23.5;
B――巷道跨度，m,取3;