1、頂板錨桿支護(hù)間排距、長(zhǎng)度、直徑計(jì)算方法一、使用適用條件和地點(diǎn)1、田莊煤礦二水平北翼皮帶巷、二水平南翼皮帶巷等開(kāi)拓大巷2、巷道寬B=3.8m 巷道高H=2.5m 巷道頂板為泥.巖（頁(yè)巖），經(jīng)查設(shè)計(jì)手冊(cè)P254頁(yè)表1-4-37 ,得該頂板巖石普氏巖石堅(jiān)固性系數(shù)為f=3,或者部分段f三2。一、錨桿長(zhǎng)度計(jì)算1、計(jì)算公式L=L1+L2+L32、L1的計(jì)算11=鐵熱板厚 （鐵托盤(pán)）+螺母厚+ （20-30mn）我礦鐵墊板（鐵托盤(pán)）厚度為 8mm螺紋鋼用螺母厚度為30mm由上得 L1=8mm+30mm+30mm=68mm3、L3的計(jì)算（1）、經(jīng)驗(yàn)取值法L3為深入老頂 長(zhǎng)度 可按經(jīng)驗(yàn)取L3三300mm因我礦1

2、7煤巷道頂板在距頂板上1-1.5m處沒(méi)有老頂 亦可套用設(shè)手冊(cè)P2671頁(yè)表6-1-88中L3計(jì)算公式，此時(shí)老頂取概念為載荷高度、 破碎帶高度以外的非破碎穩(wěn)定帶。根據(jù)我礦17煤巷道頂板特性可取L3=500mm2、理論估算法 按錨固粘結(jié)力（兀*d* pc*L3）等于桿體屈服（軟鋼）或拉斷承載力(兀/4*d 2* at)得公式估算如下：L3=d* a t /(4* r c)=d* cn /(4* r c)其中d -錨桿直徑，單位mm暫取錨桿直徑為d=16mm,a t -桿體材料的設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度，單位Mpa,經(jīng)查設(shè)計(jì)了冊(cè)P2666頁(yè)表6-1-80得螺紋鋼錨桿,(16鎰)屈服強(qiáng)度為340Mpa抗拉強(qiáng) 度為

3、520MPar c-錨桿與砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度；圓鋼r c=2.5MPa螺紋鋼r a 5Mpa所彳# L3尚需對(duì)砂漿與孔壁巖石間粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行校核，砂漿與石 灰?guī)r粘結(jié)強(qiáng)度為2.5 Mpa,砂漿與粘土巖粘結(jié)強(qiáng)度為1.8 MPa。開(kāi)拓大巷選用螺紋鋼錨桿，因砂漿與粘土巖粘結(jié)強(qiáng)度為1.8 MPa所以取pc=1.8 MPa所以根據(jù)公式計(jì)算如下L3= d*(rt/(4* t c) =16mm*520MPa/(4*1.8 Mpa)=1155mm 或L3= d* a t /(4* r c) =16mm*340MPa/(4*1.8 Mpa)=755mm4、L2的計(jì)算1 L2的取法仃很多種 其中取L2三偽頂厚度、取L2三

4、易碎直接頂厚度、L2取不同巖體的經(jīng)驗(yàn)載荷高度均不適合我礦現(xiàn) 場(chǎng)條件。 L2取普氏免壓拱高(b或b1)當(dāng) f m 3 時(shí) L2=b=B/(2f)當(dāng) fW2 時(shí) L2= b1 = 1/f*,m其中：B -巷道掘進(jìn)跨度，m,南皮、北皮跨度均為B=3.8mf巷道頂板的普氏巖石堅(jiān)冏性系數(shù)H-巷道掘進(jìn)高度此處取H=2.6m0 w-兩蕾巖,匚的似內(nèi)摩擦用此處取40當(dāng)f三3時(shí)；L2=b=B/(f*2)=3.8m/2*3=633mm當(dāng)f三2時(shí)；L2= b1=1/f*=1/2*=1.556m5、根據(jù)以上計(jì)算得出當(dāng)f三3時(shí)L=L1+L2+L3=68mm+500mm+633mm=1201mm或者 達(dá)到錨桿屈服強(qiáng)度L=

5、L1+L2+L3=68mm+755mm+633mm=1456mm或者達(dá)到錨桿拉斷強(qiáng)度L=L1+L2+L3=68mm+1155mm+633mm=1856mm二、錨桿直徑計(jì)算1、各種類型的錨桿的錨固力 Q,錨桿桿體承載力P：P =兀 /4*d 2* a t由P=Q得d=1.13a t)其中Q的收定方法 按現(xiàn)場(chǎng)錨.同力拉拔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均俏按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，楔縫式錨.桿毛鼓勵(lì)可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算f=37,Q=18.5*f-12,KNf=812,Q=181.0-6.3*f-12,KN根據(jù)我礦經(jīng)驗(yàn)取值為64KN查設(shè)計(jì)手冊(cè)P2666頁(yè)表6-1-80得螺紋鋼錨桿(16鎰)，屈服強(qiáng)度為340Mpa抗拉強(qiáng)度為520MPa

6、由此得 d=1.13 at)= 1.13520MPa)=12.54mm由此得螺紋錨桿直徑為12.54mm三、錨桿間排距計(jì)算a= )a=0.887d 其中:at - 桿體抗拉強(qiáng)度，Mpa,經(jīng)查設(shè)計(jì)手冊(cè)P2666頁(yè)表6-1-80得螺紋鋼錨桿(16鎰) 屈服強(qiáng)度為340Mpa抗拉強(qiáng)度為520MPa丫 -巖體客.重 KN/m 經(jīng)查表P230頁(yè)表1-4-6知頁(yè)巖容重為丫 =G*2.4g/cm3=9.8*2.4g/cm3=23.52KN/m3k-安個(gè)系數(shù) 一股取1.51.8 此處lMk=1.8通常a=b錨桿M距勺錯(cuò)桿排距札I等錨桿懸吊巖體質(zhì)量 G4L2丫 ,由卜6=、或kG=(兀/4*d 2* at)桿體承載力，得上面左等式a=0.887dYL2 -巷道頂板巖體破碎帶高度，m,根據(jù)上面計(jì)算可知L2=0.633md - 錨桿桿體直徑，mm,此處可取d=16mm(d=12.54mm)