巷道锚杆支护计算公式
a=b=
2 0.4
3 26 .4
4 =1.48m
根据1552 工作面围岩柱状资料分析，15 煤层顶板直接顶为粘土岩，厚度 1.0-1.5m ，施工时，极易垮落，掘进施工时以14#煤层做顶沿15#煤层底板掘进，采取锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中，需用高强度锚索做辅助支护。根据邻近1551 运、回两巷掘进巷道的支护经验，确定1552 回风巷、1552回风巷皮带机头硐室,采用锚杆—钢筋网—钢带-- 锚索联合支护。
二、支护参数设计
㈠采用类比法合理选择支护参数：根据15#煤层邻近巷道的支护经验，1552 回风巷巷道顶锚杆选用φ16mm× 1800mm的圆钢锚杆，间距1000mm排, 距900mm；选用1x7丝φ15.24mm，锚固力不小于230kN 冷拔钢筋,长度 4.2m的锚索加强支护。
㈡采用计算法校核支护参数
1、锚杆长度计算
L = KH+L1+L2
式中：L——锚杆长度，m H ——冒落拱高度，m
K --- 安全系数，取2
L1——锚杆锚入稳定岩层深度，取0.5m
L2——锚杆在巷道中的外露长度，取0.05m
其中：H=B/2f=3.4/(2 × 4)=0.43m
式中：B——巷道宽度 f ——岩石坚固性系数，取4
L = 2H+L1+L2=2× 0.43+0.5+0.05=1.41m 施工时取L=1.8m
2、锚杆间距、排距a、b
式中：a、b——锚杆间、排距m Q——锚杆设计
锚固力，50kN/根；H——冒落拱高度，取
0.58m ；K ——安全系数，取 2 ；r ——被悬吊
粘土岩的重力密度，26.44kN/m3
50
施工中间距取 1.0m ，排距取 0.9m 。
3、锚杆直径的选择：
d 4 PK /
2
P=abhr=0.9×1×1.8×23=37.26kN/m 2 式中： a--- 锚杆排距
h--- 锚杆承载岩体高度，取锚杆长度 1.8m
b--- 锚杆间距
r--- 承载岩体容重 23kN/m 3
K--- 安全系数 取 2
2
Δ-- 锚杆材料抗拉强度，取 38kN/m 2
d 4 PK / = 4 3730 2/3.14 3800 =15.8mm 施工中取 Φ =16mm
通过锚杆直径的验算，排距确定为 0.9m ，间距为 1.0m, 能满足支护要求
4、理论上锚杆锚固长度可用下式计算：
式中： la —锚固长度， m ；
dr —锚固剂直径， mm ，取 23mm ；
D —钻孔直径， mm ，取 28mm ；
d —锚杆杆体直径， mm ，取 20mm ；
lr —锚固剂长度， mm ，两种锚固剂 CK2360 和 K2380，则锚固剂长度为 1400mm 。
d r 2
l = 232 l= D 2 d 2 lr =282 202 锚杆的外露长度假设为 50mm ，则锚杆为全锚
5、锚索支护参数计算：
⑴确定锚索的长度：
L=La+Lb+Lc+Ld
式中 L-- 锚索总长度， m
d r
2 D 2 d 2l r
1400=1928mm
La--- 锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，
Lb--- 需要悬吊的不稳定岩层厚度，取 1.5m
Lc--- 上托盘及锚具的厚度，取0.1m
Ld--- 需要外露的张拉长度，取0.3m
锚索锚固长度La 按下式确定：
La ≥ K×(d1fa/4fc)
式中：K--- 安全系数，取2
d1--- 锚索钢绞线直径，取15.24mm
fa--- 钢绞线抗拉强度，N/m㎡(1920MPa,含1883.52N/mm2)
fc —锚索与锚固剂的粘合强度，取10N/mm2
则La≥(2×15.24×1883.52)/4×10=1435.242 ㎜≈ 1.44m
L=1.44+1.5+0.1+0.3=3.34m 施工取锚索长度为 4.2m。⑵锚索的间、排距校核:
L=NF2/ {BHr-(2F1sin θ )/L1 }
式中L —锚索间排距，m
B —巷道最大冒落宽度，正巷 3.4m
H —巷道冒落高度，按最严重冒落高度取 2.0m
r--- 岩体容重，23kN/m3
L1 —锚杆的排距，0.9m
F1—锚杆的锚固力，50kN
F2 —锚索极限承载力，17.8mm取335kN，21.6mm取550kN。
θ—角锚杆与巷道顶板的夹角，75 度
n —一排锚索个数，取2
通过上述计算，1552 回风巷锚索间距小于 2.5m 布置。根据巷道掘进支护情况，1552回风巷巷道顶板施工一排锚索加强支护，长度
4.2m，间距为 2.0m 布置，每根锚索使用不少于四节树脂药卷锚固，可满足支护要求。
直墙圆拱形巷道
锚杆长度确定：
(1)锚杆长度
锚杆长度可按式 1 确定
L b L b1 L b2 L b3
式中： L b ——锚杆长度， m
L b1 ——锚杆外露长度（一般取 0.1-0.15m ）
L b2 ——锚杆有效长度， m
L b3 ——锚杆锚固长度（一般取 0.3-0.4m
锚杆有效长度 L b2 的确定方法为：
帮： L b2 L p a 2
式中： a —巷道宽度， m ；
c —直墙圆形拱巷道墙高， m ；
d —直墙圆形拱巷道拱高， m ；
Lp —塑性软化区的范围， m ，一般状况下当采深 <200m,Lp=0-2m ；当采深在 200-400m 之间时， Lp=2-5m ；当采深> 400m ，Lp=5-8m 。
2）锚杆的间排距：
假设锚杆的间排距相同，都为 Sb ，则计算公式为：
S b [ b ] 2
Sb P
式中： Sb ——等距排列时锚杆的间排距， m ；
[ b ] ____ 单根锚杆的极限破断力， kN ；
P ——巷道的各部位支护载荷， kN/m 2
顶板： P d k 4W 1 a 帮部： P b k W 2
a k ——安
全系数，一般取 1.05-2.0 ；直墙半圆拱巷道：顶： L b2 L p (a/2)2 (c d)2
cd