锚杆参数的选择_锚杆模拟的参数选取
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一、锚杆参数的选择
1、锚杆长度
①按平衡拱理论计算:由公式L=N×(1.1+W/10)计算确定 式中:N——围岩影响系数,按设计规范中围岩分类,10#煤顶板f=4,为Ⅳ类顶板,所以N取1.1 W——巷道跨度,m L——锚杆总长度,m 则:L=1.1×(1.1+4.0/10)=1.65 ②按悬吊理论计算:由公式L=KH+l+T2计算确定 L——锚杆总长度,m K——安全系数,一般取2 H——软弱岩层厚度,m l——锚杆锚入坚固岩层的深度,一般取0.3m T2——锚杆外露长度,一般取2-5cm 则:L=2×0.5+0.3+0.05=1.35m 选取锚杆长度2.0m,大于1.65m,符合设计要求。
2、顶锚杆直径
由公式d=L/110计算确定。式中:d——锚杆直径,mm 则:d=1650/110=15mm 选取锚杆直径d=18mm,大于15mm,符合设计要求。
3、锚杆钻孔直径与树脂锚固剂直径确定
根据“三径”匹配要求,锚杆钻孔直径与锚杆杆体直径之差为4~10mm,锚杆钻孔直径与树脂锚固剂直径之差为3~5 mm,因此锚杆钻孔直径R孔在28~32之间,树脂锚固剂直径R树在23~27mm之间。
取R孔=28mm,R杆=23mm,均在计算范围之内,符合设计要求。
4、锚固方式和长度
①巷道顶板属于Ⅳ类顶板,为保证锚杆锚固力、扭矩达标,选用全锚锚固。
②锚固长度:全锚锚固要求锚固长度为0.5~0.9倍锚杆长度,取0.6倍,则锚固长度L锚=0.6×2m=1.2m,选用Z2388型1条CK2340型1条树脂锚固剂,锚固剂长度等于880mm+400mm=1280mm。
实际锚固长度:根据公式L锚=(L树·R2树)/(R2孔-R2杆)式中:L锚——树脂锚固剂锚固长度,mm L树——树脂锚固剂长度,mm R树——树脂锚固剂半径,mm R杆——锚杆半径,mm R孔——钻孔半径,mm 则:实际锚固长度
L锚=(1280×11.52)/(152-102)=1354mm>1200mm5、锚杆间、排距 由确定公式M≤0.5L和 a=式中:M——锚杆间距,m 式中:a——锚杆排距,m。Q——锚杆设计锚固力90KN/根。
Q确定。KHrH——冒落拱高度H=B/2f=4/(2×4)=0.5 r——被悬吊泥岩的容重取2.3×1000kg/m3 K——安全系数,一般取K=2 则:①M理=0.5×1.65=0.825m;M实=0.5×2=1m ②a=
901000 90000 Q ===2m。3KHr2817522.3109.80.625取间M=0.95m小于1m,排距a=1,小于2m,符合设计要求。