锚杆支护计算.doc
支护参数计算
根据锚杆加固作用原理 , 确定如下参数 :
2.3.1 锚杆长度
L L1L 2L3=++=
式中，
L1—锚杆外露长度,其值主要取决于锚杆类型及锚固方式，一般取，对于端
锚锚杆， L1 =垫板厚度 +螺母厚度 +（~），对于全长锚固锚杆，还有加上穹形球体的厚度 ;
L 2—锚杆的有效长度，即围岩松动圈的范围，通过查规范知一般取 1.5m;
L 3—锚杆锚固段长度亦即锚杆锚入坚硬岩石的长度, 一般 L3=~，由拉拔实验确定，当围岩松软时， L3还要加大，取 L3为。
为安全施工，取锚杆长度L=2100mm长满足要求。
围岩内外围层结构的稳定性分析
巷道围岩范围内各部分岩体，由于其距巷道周边的距离和岩性的不同，对巷道稳定性的影响作用是有显著差别的。根据这种作用的大小以及一般巷道支护控制作用的范围，可将巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分，然后研究内外层围岩的结构类型及其与围岩稳定性之间的关系，并提出相应的围岩控制原则。
(1)内层围岩。内层围岩是指距巷道周边较近的那部分岩体，其范围与通常意义上的松动圈范围相当。如图所示，内层围岩的结构与性质对巷道稳定性影响最大。这部分岩体受开挖及风化等影响严重，最易出现破坏和冒落，围岩变形的绝大部分是由这部分岩体产生的，锚杆支护、注浆加固及人为卸压等措施大致上也是在该范围岩体中进行的。可见，内层围岩既是影响巷道稳定性的最关键部分，也是人为控制措施的主要的和直接的作用对象。
(2)外层围岩。外层围岩是围岩中距巷道周边较远的那部分岩体。与内层围
岩相比，外层围岩受开挖及风化等影响较小，受支护控制作用的影响也较小；总的围岩变形中，外层围岩所占比例很小，对巷道稳定性的影响也较小。
(3)内外层围岩之间的关系。根据上述定义可知．内层围岩的结构与性质是影
响巷道稳定性的决定因索，外层围岩的结构与性质对巷道稳定性的影响要通过内
层围岩来实现；支护控制的主要对象是内层围岩。内层围岩往往与支护形成整体承裁结构，外层围岩则是上覆岩层压力向内层围岩和支护传递的中介。
巷道围岩内外层结构
2.3.2锚杆直径：
锚杆采用 20MnSiⅡ级建筑用螺纹钢系列，锚杆的直径根据杆体承载力与锚
固力等强度原则确定，即
d 35.52Q
35.52
114
20.5mm t340
式中，
D—锚杆杆体直径， mm
Q—锚固力，由拉拔实验及查表确定为114KN.
t —杆体材料的抗拉强度，查表知t 为 340Mpa，常用的锚杆直径规格为14、16 、 18、 20、22mm现取锚杆直径为20mm。
2.3.3锚杆间、排距
锚杆间排距根据每根锚杆悬吊的岩石重量确定，即锚杆悬吊的岩石重量等于
锚杆的锚固力，通常按锚杆的等间等排距排列，根据设计规范知，锚杆间距
D 1
l 1 2100 1050mm 2 2
式中，
D—锚杆间距；
L—锚杆长度；
安全起见 D 取<满足要求，排距L0=D=。
2.3.4支护形式
岩巷段采用锚、喷、网联合支护，锚杆采用Φ20mm×2100mm20MnSiⅡ级建
筑用螺纹钢，间排距 800mm× 800mm，每孔 2 卷 Z2335 树脂药，网采用Φ6mm钢筋焊接而成，规格 850mm×2000mm，网格 80mm×80mm，网搭接 100mm，喷浆厚
度 T=100mm；不小于 100mm；
2.3.5每米巷道支护材料消耗量
由前面的巷道断面尺寸设计知
断面拱高：
h0 B 1 4300 2150mm
2 2
巷道半径：
R 1
B
1
43002150 mm 2 2
巷道设计掘进断面积：
S1B1 (0.39 B1 h3 )15.10m2
式中， B1 B T —巷道设计掘进宽度。h3—从底板起巷道的壁高，取1600mm；
T—锚喷厚度，取 100mm。
巷道净断面积：
S B(0.39B h2 )
式中， B—巷道净宽 , 此时 B=4300mm；
2.3.6每米巷道锚杆消耗量
N 式中，
P1 0.5D DL0
N—每米巷道锚杆消耗；
P1—为计算锚杆消耗周长；P1 =+2h 3=（m）D—锚杆间距 , 取；
L0—锚杆排距，取
故
10.5 0.5 0.8
根N
0.8
15.78 16
0.8
2.3.7每米巷道金属网消耗
N2 1.57B2 1.57 4.65 7.3 m2
2.3.8 锚杆的布置方式
按设计要求锚杆采用三花形布置方式，间排距800mm× 800mm从顶开始，依
次由腮部至帮，巷道断面每排P 10.5
，取 13 根。D
13.125 13 根
0.8
2.3.9 锚固剂
锚杆锚固为树脂药卷锚固，每根锚杆均用直径为φ20mm，规格为中速Z2335 的树脂药卷，每孔 2 卷药。药卷凝胶时间3~4 分钟，固化时间 15 公钟。