锚杆(锚索)支护设计公式001

一、锚索设计锚固力

钢绞线直径为φ15.24mm时锚固力不小于200kN。

二、锚索支护参数校核

1、锚索通过悬吊作用，达到支护效果的条件，应满足：L≥L1+L2+L3

式中：

L——锚索总长度，m；

L1——锚索外露长度（包括钢带、托板、锁具厚度），m；

L2——有效长度（锚索取围岩松动圈冒落高度b），m;

L3——锚入岩（煤）层内深度，m。

其中

L1=0.20m

L2=b(锚索取围岩松动圈冒落高度)

b=

式中

B——巷道掘宽（切眼掘宽4.6m）

H——巷道掘高 (3.6m)

——顶板岩石普氏系数；(取2.5)`

   ——两帮围岩的似内摩擦角，=。

   带入公式算的b=1.18m

L2=1.18m

L3=锚固剂体积/锚索眼面积与锚索横截面之差（锚固剂型号；CK2335，使用数量：4根，锚索直径：15.24mm，锚索眼直径：28mm）

带入公式得L3=2.6m

L1+L2+L3=0.20m+1.18m+2.6m=3.98m

2、锚索长度校核，应满足

式中

——锚索总长度，m；

——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m；

其中：

——安全系数；(取2)

——锚索直径；（15.24mm）

——锚索抗拉强度，N/㎜2；(1426.05)

——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）

带入公式得La≥1.1m

——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m；(2.2m，经实际打眼，我矿顶板2m以上为砂岩)

——托板及锚具的厚度，m；

——外露张拉长度，m；(LC+ Ld=0.20m)

带入公式≥1.1m+2.2m+0.20m≥3.50m

以上得出：我矿锚索长度为4.2m满足设计要求。

3、校核锚索间、排距：应满足     

式中

——锚索间、排距，m；      

    ——锚索设计锚固力，kN/根；

    k——安全系数，一般取2；（松散系数）

L2——有效长度（取b）;

——岩体容重

其中

G取200kN/根

K取2

L2=1.18m(上式已算出)

取25kN/m3

算的a<5.82m

经验公式：L/S≥2（L为锚索孔深，S为间排距）

我矿切眼内锚索排距1m,间距为1.6m,我矿锚索参数很大程度上满足锚索间排距校核公式和经验公式。

经上述计算及验算得出结论：我矿锚索选长4.2m,排距1m,间距1.6m足以满足支护要求，且满足锚索大于4m的国家要求。

附表1 锚索抗拉强度（1MPa=1 N/mm2）

规格

L≤nF2/[BHγ-（2F1sinθ）/L1]

式中    L---锚索排距，m；

        B---巷道最大冒落宽度， m；

        H---巷道最大帽落高度， m；（最大取锚杆长度）

        γ---岩体容重，kN/m3（包括顶煤+直接顶）

L1---锚杆排距, m,

        F1---锚杆锚固力, kN;70

        F2---锚索极限承载力, kN;

θ---角锚杆与巷道顶板的夹角,75°;

n---锚索排数,取1。

5、加强锚索数目的校核，应满足   

   式中——锚索数目；

——安全系数；2

——锚索最低破断力，kN；

        ——被悬吊岩石的自重，kN；

    其中：——巷道掘进荒宽，m；

——锚索间排距，m；

          ∑——悬吊岩石厚度，m；

∑——悬吊岩石平均容重，kN/m3。

四、锚索抗拉强度（1MPa=1 N/mm2）

规格