錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)

5.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型

選擇錨桿支護(hù)形式

計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)2024/9/1015.1錨桿支護(hù)要求《煤礦安全規(guī)程》對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定：

第44條規(guī)定：采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：（一）錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離，錨桿的形式、安裝角度，混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度，掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等，必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。2024/9/102(二)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道，必須采用光面爆破。(三)打錨桿眼前，必須首先敲幫問(wèn)頂，將活矸處理掉，在確保安全的條件下，方可作業(yè)。(四)使用錨固劑固定錨桿時(shí)，應(yīng)將孔壁沖洗干凈，砂漿錨桿必須灌滿填實(shí)。(五)軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí)，必須全長(zhǎng)錨固。(六)采用人工上料噴射機(jī)噴射混凝土、砂漿時(shí)，必須采用潮料，并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前，必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。2024/9/103(七)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)，并用記錄牌板顯示。對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查，并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試驗(yàn)時(shí)，必須有安全措施。(八)錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿的托板緊貼巷壁。(九)巖幫的涌水地點(diǎn)，必須處理。(十)處理堵塞的噴射管路時(shí)，噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。2024/9/104《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定：1.巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí)，進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。2.在采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。3.煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。4.錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)可采用一種或多種方法組合進(jìn)行。2024/9/1055.錨桿支護(hù)形式以錨桿為基本支護(hù)構(gòu)件，可選用以下構(gòu)件進(jìn)行組合：1）組合構(gòu)件（鋼筋托梁、鋼帶、鋼梁等）；2）護(hù)網(wǎng)；3）錨索。6.鉆孔直徑、錨桿直徑和樹脂錨固劑直徑應(yīng)合理匹配，鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應(yīng)為6~10mm，鉆孔直徑和樹脂錨固劑直徑之差應(yīng)為4~8mm。2024/9/1067.煤巷頂板優(yōu)先采用樹脂錨固螺紋鋼錨桿。8.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。9.煤巷頂板錨桿支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固手段應(yīng)優(yōu)先采用錨索。10.煤巷復(fù)雜地段應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。2024/9/1075.2錨桿支護(hù)材料一般要求

設(shè)計(jì)選用的煤巷錨桿支護(hù)材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品合格證。錨桿（錨索）桿體及其附件、其他組合構(gòu)件等的力學(xué)性能應(yīng)相互匹配。2024/9/108支護(hù)材料1.錨桿、托盤、螺母

金屬錨桿、托盤、螺母應(yīng)符合MT146.2-2002的規(guī)定。樹脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.錨固劑樹脂錨固劑應(yīng)符合MT146.1-2002的規(guī)定。錨固劑生產(chǎn)家應(yīng)提供質(zhì)量合格證。2024/9/1093.鋼帶鋼帶的選用應(yīng)根據(jù)巷道具體情況選用不同型號(hào)和規(guī)格，鋼帶材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于375MPa。4.錨索錨索用鋼絞線應(yīng)符合GB/T5224-2003的規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)不低于1860MPa，延伸率不小于3.5%，直徑不小于15.2mm的鋼絞線。與鋼絞線配合的錨具應(yīng)符合GB/T14370-2000的規(guī)定。2024/9/10105.網(wǎng)煤巷錨桿支護(hù)巷道宜選用金屬焊接網(wǎng)，在條件允許的情況下，可選用符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編織金屬網(wǎng)或其他材料的網(wǎng)。6.噴射混凝土服務(wù)期長(zhǎng)的巷道或維修巷道可采用噴射混凝土等封閉措施。2024/9/10115.3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法

工程類比法

我國(guó)多數(shù)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范都明確規(guī)定，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)算應(yīng)以工程類比法為主，在必要時(shí)量測(cè)法及解析法為輔。

工程類比法是建立在已有工程支護(hù)設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，在圍巖條件、施工條件等各種影響因素基本一致的情況下，根據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力，選定待建工程錨桿支護(hù)類型及參數(shù)。2024/9/1012樹脂錨固劑應(yīng)符合MT146.斷層破碎帶、淋水帶，需要初錨力和控壓注漿。（b）“外拱”不僅能保持自身的穩(wěn)定性，而且成為下位由常規(guī)錨網(wǎng)支護(hù)形成的平衡拱即“內(nèi)拱”賴以保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)，如下圖所示；煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法（a）錨索可將上位的頂板加固成為一個(gè)具有較強(qiáng)承載能力的上位壓力拱，稱之為“外拱”；頂板錨桿數(shù)量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：錨索加固機(jī)理示意圖（斷面圖）4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)6m左右，煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.配合先噴后錨，在軟巖中亦可應(yīng)用。各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。5m，每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹脂藥卷來(lái)錨固錨頭，錨索間距為2.《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范MT/T1104-對(duì)錨桿支護(hù)作出了以下規(guī)定：（8）錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)普通錨桿加固斷面示意圖樹脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容3錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法錨桿支護(hù)形式的選擇，必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。γ—煤的體積密度，取γ=13.巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估結(jié)果證明錨桿支護(hù)可行時(shí)，進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。設(shè)計(jì)錨固力為30～50KN。采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。2）兩幫：錨桿+網(wǎng)，錨桿長(zhǎng)度為2.6m左右，煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.由錨桿預(yù)應(yīng)力形成的承壓拱穩(wěn)定性，可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)理論由拱座處巖石的最大抗壓強(qiáng)度、巖拱的抗剪能力及巖拱保持其承載拱形狀的變形等三個(gè)方面校核，并確定錨桿參數(shù)；這種錨桿的成本較高，不能回收復(fù)用，但錨固性能好，錨固力大（50~70KN）。4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容理論計(jì)算法（一）按懸吊作用計(jì)算（二）按擠壓加固拱理論計(jì)算（三）組合梁理論計(jì)算（四）高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿設(shè)計(jì)2024/9/1013數(shù)值模擬法1）應(yīng)用廣泛。2）求解過(guò)程：建模，求解大規(guī)模的方程。影響因素：?jiǎn)栴}，介質(zhì)，精度，邊界條件和初始條件，參數(shù)選取，軟件。2024/9/10143）數(shù)值模擬軟件：（1）有限元軟件：ANSYS,MARC（2）離散元軟件：UDEC,3DEC（3）有限差分軟件：FLAC3D.

2024/9/10155.4錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

確定錨桿類型錨桿類型：1）金屬倒楔式錨桿2）管縫式錨桿3）水力脹管式錨桿4）木錨桿和竹錨桿5）鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿2024/9/1016復(fù)雜地段的支護(hù)范圍應(yīng)延伸到正常地段的5m以上。68，考慮到外露部分長(zhǎng)度0.采煤工作面?zhèn)鹊拿簬蛢?yōu)先采用可切割錨桿。5m，每根錨索選用4卷直徑為Ф25mm、長(zhǎng)為350mm的樹脂藥卷來(lái)錨固錨頭，錨索間距為2.使用82型錨固劑，可在15～60s內(nèi)凝膠，5min后錨固力可達(dá)40KN以上，可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。我國(guó)多數(shù)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范都明確規(guī)定，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)算應(yīng)以工程類比法為主，在必要時(shí)量測(cè)法及解析法為輔。使用82型錨固劑，可在15～60s內(nèi)凝膠，5min后錨固力可達(dá)40KN以上，可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。1）能有效承受拱內(nèi)巖重；(十)處理堵塞的噴射管路時(shí)，噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。按煤巖層最大厚度計(jì)，這樣深入到上部硬巖中的長(zhǎng)度約0.端頭錨固型樹脂錨桿是由樹脂藥包和桿體組成(下圖)。配合先噴后錨，在軟巖中亦可應(yīng)用。5%，直徑不小于15.也可按照固體力學(xué)理論由彈塑性解試算錨桿參數(shù)。（8）錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)2m，桿體為Ф20mm的螺紋鋼，3卷樹脂藥卷，進(jìn)行全長(zhǎng)錨固，錨桿間排距0.k2—頂板抗剪安全系數(shù)，一般取k2=3~5；鉆孔直徑、錨桿直徑和樹脂錨固劑直徑應(yīng)合理匹配，鉆孔直徑和錨桿桿體直徑之差應(yīng)為6~10mm，鉆孔直徑和樹脂錨固劑直徑之差應(yīng)為4~8mm。樹脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。這種錨桿的成本較高，不能回收復(fù)用，但錨固性能好，錨固力大（50~70KN）。6m左右，煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.(十)處理堵塞的噴射管路時(shí)，噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。錨索用鋼絞線應(yīng)符合GB/T5224-2003的規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)不低于1860MPa，延伸率不小于3.2）兩幫：錨桿+網(wǎng)，錨桿長(zhǎng)度為2.在采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。在采區(qū)巷道布置時(shí)，應(yīng)盡量使煤巷的軸線方向與最大水平主應(yīng)力的方向平行。適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。式中b—頂板最大破壞范圍;6）樹脂錨桿7）快硬水泥錨桿8）內(nèi)注式錨桿9）可拉伸錨桿10）其它錨桿2024/9/1017金屬倒楔式錨桿

此種錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成，如下圖所示。

這種錨桿屬端頭錨固型，安裝后可立即承載，可回收。錨固力達(dá)40KN左右。常用于圍巖比較破碎，需要立即承載的地下工程。2024/9/10182024/9/10192024/9/10202024/9/1021管縫式錨桿

管縫式錨桿又稱開縫式或摩擦式錨桿，它是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.1㎜，用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小2～3mm的錨孔，為安裝方便，打入端略呈錐形。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力，屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。

對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng)，有良好適應(yīng)能力，鉆孔變彎曲，錨固得更牢。這種錨桿的成本較高，不能回收復(fù)用，但錨固性能好，錨固力大（50~70KN）。2024/9/10222024/9/1023水力脹管式錨桿鋼管

雙層異形鋼管。高壓水注入鋼管內(nèi)，膨脹變大，擠壓孔壁。錨固力較大，可達(dá)80KN。木錨桿普通木錨桿，壓縮木錨桿2024/9/10242024/9/1025a.普通木錨桿；b.壓縮木錨桿1—外楔；2—鐵墊圈；3—木托板；4—木桿體；5——內(nèi)楔2024/9/1026鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿鋼筋或鋼絲繩砂漿錨稈是全長(zhǎng)錨固型錨桿。設(shè)計(jì)錨固力為30～50KN。2024/9/1027樹脂錨桿

用樹脂為粘結(jié)劑，在固化劑和加速劑的作用下，將錨桿的頭部粘結(jié)在錨桿孔內(nèi)。端頭錨固型樹脂錨桿是由樹脂藥包和桿體組成(下圖)。

使用82型錨固劑，可在15～60s內(nèi)凝膠，5min后錨固力可達(dá)40KN以上，可滿足5min以上墊板擰緊螺帽的要求。

使用115型樹脂錨固劑，可在3～5min內(nèi)凝膠達(dá)到很高的錨固強(qiáng)度，15min后即可套上墊板緊固螺帽。2024/9/10282024/9/1029快硬水泥錨桿

桿體結(jié)構(gòu)與樹脂錨桿相同，是端頭錨固型錨桿。

膠結(jié)材料：國(guó)產(chǎn)定型早強(qiáng)水泥和雙快水泥按一定比例混合而成。使用前需浸水2～3min，在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌，12min后錨固力開始增長(zhǎng)，1h后錨固力可達(dá)40-60kN。

適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程。配合先噴后錨，在軟巖中亦可應(yīng)用。2024/9/10302024/9/1031內(nèi)注式注漿錨桿

不穩(wěn)定圍巖中，單純提高錨桿長(zhǎng)度和強(qiáng)度作用很小時(shí)，可采用內(nèi)注式注漿錨桿。

注漿

硬化圍巖；1）可控內(nèi)壓注漿錨桿

斷層破碎帶、淋水帶，需要初錨力和控壓注漿。2）普通內(nèi)注式錨桿2024/9/1032可拉伸錨桿⑴套管摩擦式可拉伸錨桿這種錨桿是對(duì)桿件、內(nèi)錨頭、外錨頭及托板等構(gòu)件采用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的目的。2024/9/1033⑵彎曲可伸長(zhǎng)縮錨桿用優(yōu)質(zhì)鋼材，并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理，可制成較大延伸率的錨桿桿體。2024/9/1034中空自鉆式錨桿：2024/9/1035各類錨桿特征表（一）2024/9/1036各類錨桿特征表（二）2024/9/1037各類錨桿特征表（三）2024/9/1038選擇錨桿支護(hù)形式（1）單體錨桿支護(hù)（2）錨噴支護(hù)（3）錨網(wǎng)噴支護(hù)（4）錨網(wǎng)支護(hù)或錨笆支護(hù)（5）錨帶支護(hù)2024/9/1039（6）錨梁支護(hù)（7）錨桁支護(hù)（8）錨網(wǎng)帶或錨網(wǎng)梁支護(hù)（9）錨網(wǎng)桁支護(hù)（10）錨索支護(hù)（11）錨注支護(hù)2024/9/1040錨桿支護(hù)形式的選擇，必須根據(jù)巷道的用途、服務(wù)年限、圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力大小等因素來(lái)確定。錨噴、錨網(wǎng)噴等形式多應(yīng)用于服務(wù)年限長(zhǎng)的開拓巷道和硐室（巖巷）。錨帶、錨網(wǎng)、錨梁、錨帶網(wǎng)、錨桿桁架形式多應(yīng)用于服務(wù)年限較短的采準(zhǔn)巷道。各類圍巖煤巷的錨桿支護(hù)形式如下表所示。2024/9/10412024/9/1042計(jì)算錨桿支護(hù)參數(shù)1）錨固力

錨固力：錨桿對(duì)于圍巖的約束力。在實(shí)際應(yīng)用中，大都以抗拔力為錨固力。

錨桿安設(shè)在巖體內(nèi)部，它的受力以及它作用于圍巖的力同框式支架相比要復(fù)雜很多。2）錨桿長(zhǎng)度和直徑3）錨桿間距和排距2024/9/1043錨桿約束圍片的力2024/9/1044

2024/9/1045

2024/9/1046

2024/9/1047

2024/9/1048

2024/9/10492024/9/1050組合拱作用計(jì)算錨桿參數(shù)

由錨桿預(yù)應(yīng)力形成的承壓拱穩(wěn)定性，可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)理論由拱座處巖石的最大抗壓強(qiáng)度、巖拱的抗剪能力及巖拱保持其承載拱形狀的變形等三個(gè)方面校核，并確定錨桿參數(shù)；

也可按照固體力學(xué)理論由彈塑性解試算錨桿參數(shù)。2024/9/1051

根據(jù)錨桿組合拱作用，巷道圍巖內(nèi)的錨桿將在破裂區(qū)內(nèi)形成一個(gè)防止破裂區(qū)擴(kuò)展到承壓拱，可以承受破裂區(qū)上部巖石的徑向荷載。2024/9/1052案例濟(jì)寧二號(hào)礦4304回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)2024/9/10531.支護(hù)問(wèn)題濟(jì)寧二號(hào)礦4304頂煤最大厚度可達(dá)2.5m左右（巷道高度2.8m），上部泥巖厚度為1.6m左右，煤與泥巖復(fù)合形成的軟層頂板厚度最大可達(dá)4.1m左右；同時(shí)又加之巷道斷面擴(kuò)大至4.2m，這樣，2.2m長(zhǎng)的普通錨桿很難對(duì)4.1m左右的復(fù)合軟層頂板起到有效的加固作用，如下圖所示。因此，必須選用較長(zhǎng)的錨桿進(jìn)行加固。2024/9/1054普通錨桿支護(hù)頂板失穩(wěn)示意圖2024/9/10552.支護(hù)方式選擇根據(jù)這種軟層復(fù)合頂板的特點(diǎn)，采用預(yù)應(yīng)力錨索與錨桿聯(lián)合加固方案，即在普通錨桿錨固的基礎(chǔ)上通過(guò)沿適當(dāng)斷面安裝錨索對(duì)頂板進(jìn)行加固，其作用為：（a）錨索可將上位的頂板加固成為一個(gè)具有較強(qiáng)承載能力的上位壓力拱，稱之為“外拱”；（b）“外拱”不僅能保持自身的穩(wěn)定性，而且成為下位由常規(guī)錨網(wǎng)支護(hù)形成的平衡拱即“內(nèi)拱”賴以保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)，如下圖所示；2024/9/1056錨索加固機(jī)理示意圖（斷面圖）2024/9/1057（c）通過(guò)適當(dāng)?shù)呐啪?，錨索將使得沿巷道的走向“外拱”相互重疊，保持“外拱”范圍內(nèi)巖體整體穩(wěn)定性，如下圖所示：錨索加固機(jī)理示意圖（走向剖面圖）2024/9/1058

2024/9/1059當(dāng)寬度比3.8/2.8=1.36時(shí)，kc=3.0；取γ=25KN/m3;當(dāng)兩側(cè)均為實(shí)體煤時(shí)，Kc=1；幫的單向抗壓強(qiáng)度σm=19.1Mpa；煤層的內(nèi)摩擦角為20°；埋深取為H=651.49m。將上述參數(shù)帶入得：C=2.02m2024/9/1060

2024/9/10614.普通錨桿加固參數(shù)（a）幫錨桿長(zhǎng)度如下圖所示，對(duì)于兩幫的加固，可以取在破壞范圍的2/3處，即合力作用點(diǎn)所處位置，作為兩幫支護(hù)長(zhǎng)度的下限，而全部破壞范圍作為支護(hù)的上限。因此，兩幫錨桿有效范圍長(zhǎng)度l幫=1.346~2.02m，取平均值l幫=1.68，考慮到外露部分長(zhǎng)度0.2m，則實(shí)際幫錨桿長(zhǎng)度為l′幫=2.0m。2024/9/1062巷道圍巖破壞范圍示意圖2024/9/1063（b）頂錨桿長(zhǎng)度同樣，沿著支護(hù)合力作用點(diǎn)為端點(diǎn)形成的拱高b1作為頂板錨桿支護(hù)的下限，頂板在支護(hù)條件下全松動(dòng)范圍拱高作為支護(hù)的上限，故頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度l頂為:取平均值并考慮外露端長(zhǎng)度0.2m，則頂板錨桿的實(shí)際長(zhǎng)度取l頂=2.2m。2024/9/1064（c）頂板錨桿間排距頂板錨桿數(shù)量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：

1）能有效承受拱內(nèi)巖重；

2）桿體抗剪強(qiáng)度能滿足要求。2024/9/1065（Ⅰ）平衡拱內(nèi)巖重所需錨桿間距S1式中RT—錨桿的實(shí)際錨固力，取RT=40KN/根；

k—安全系數(shù)，取k=3；

γ—煤的體積密度，取γ=13.5KN/m3。將上述參數(shù)代入得：2024/9/1066（Ⅱ）校核桿體抗剪強(qiáng)度所需錨桿間距S2式中b—頂板最大破壞范圍;k2—頂板抗剪安全系數(shù)，一般取k2=3~5；P0

—錨桿錨固力，P0

=40kN；2a—巷道跨度，取2a=4.2m；l頂—頂板錨桿有效錨固長(zhǎng)度f(wàn)—分層間摩擦因數(shù)，取f=0.3。將上述參數(shù)代入得：s2=1.2m。2024/9/1067

2024/9/1068綜上所述，4304回采巷道錨桿支護(hù)形式及參數(shù)選擇（見下圖）如下：1）頂板：錨桿+網(wǎng)+鋼梯，錨桿長(zhǎng)度2.2m，桿體為Ф20mm的螺紋鋼，3卷樹脂藥卷，進(jìn)行全長(zhǎng)錨固，錨桿間排距0.7m×0.7m.。2）兩幫：錨桿+網(wǎng)，錨桿長(zhǎng)度為2.0m，用Ф18mm螺紋鋼作為錨桿桿體，兩個(gè)Ф25mm×350mm樹脂藥卷，間排距為700mm×700mm。為了控制底板的變形，下幫角處錨桿與水平夾角為45°。2024/9/1069普通錨桿加固斷面示意圖2024/9/10705.錨索加固參數(shù)（a）錨索長(zhǎng)度、間距考慮到煤巖層厚度的變化，為保證錨索在上部硬巖中有一定的長(zhǎng)度，即保證錨固力，選取錨索的有效長(zhǎng)度5m（孔深5m），外露部分為0.5m，錨桿總長(zhǎng)度為5.5m。按煤巖層最大厚度計(jì)，這樣深入到上部硬巖中的長(zhǎng)度約0.73m左右。2024/9/1071錨索加固斷面示意圖1—錨索；2—鋼梁；3—金屬網(wǎng)；4—普通錨桿2024/9/1072（b）錨索排距錨索最主要的任務(wù)是保證“內(nèi)拱”的穩(wěn)定性。取間隔3排錨桿打1排錨索，即錨索排距2.8m，則每根錨索的錨固力為：即需每根錨索的錨固力不低于165.5