支護理論計算方法

2021-07-24 10:57:44 字數 5527 閱讀 8272

1、按懸吊理論

(1)錨桿長度l,

l=l1+l2+l3

50+1000+300=1350mm

式中:l1——錨桿外露長度

l2——軟弱岩層厚度,可根據柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩定岩層深度一般不小於300mm

(2)錨固力n:可按錨桿杆體的屈服載荷計算

n=π/4(d2σ屈)

= 0.25×3.14×(0.02)2×335×106=105kn

式中:σ屈——杆體材料的屈服極限mpa

d——杆體直徑

(3)錨桿間排距

錨桿間距d≤1/2l

d≤0.5×2200=1100mm

錨桿排距l0=nn/2kra l2

=105×103×13/2×3×24×103×2.1×1=4.51m

式中:n——每排錨桿根數

n——設計錨固力,kn/根

k——安全係數,取2-3

r ——上覆岩層平均容重,取24kn/ m3

a——1/2巷道掘進寬度 m

2、按自然平衡拱理論計算

ⅰ、兩幫煤體受擠壓深度c

c=((krhb/1000fckc)cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2)

=((2.5×24×510×1/1000×2×1.0)cos(23°/2)-1)×2.65×tg(45°-63°/2)=8.9m

式中: k——自然平衡拱角應力集中係數,與巷道斷面形狀有關;矩形斷面,取2.8

r ——上覆岩層平均容重,取24kn/ m3

h——巷道埋深m

b——固定支撐力壓力係數,按實體煤取1

fc——煤層普氏係數,

kc——煤體完整性係數,0.9-1.0

a——煤層傾角

h——巷道掘進高度m

ψ——煤體內摩擦角,可按fc反算

ⅱ、潛在冒落高度b

b=(a+c)cosa/kyfr

=(2.1+8.9)×0.92/0.45×4=5.62m

式中:a——頂板有效跨度之半 m

ky——直接頂煤巖型別性係數。 當岩石f=3-4時,取0.45 ;f=4-6 時,取0.6; f=6-9時,取0.75。

fr——直接頂普氏係數

ⅲ、兩煤幫側壓值qs

qs=kncr煤[h×sina+b×cos(a/2)×tg(45-a/2)

=2.5×2×8.9×1.48[2.65×0.39+5.62×0.98×0.24=155kn/m

式中:n——採動影響係數,取2-5

r煤——煤體容重,kn/m3

(1)頂錨桿長度l

l=l1+b+l2

=0.05+5.62+0.35=6.02

式中:l1——錨桿外露長度 m

l2——錨固端長度 m

b——潛在冒落拱高度 m

錨桿間距d≤1/2l

錨桿排距lo=nn/2k·rab

105×12/2×2×24×2.1×5.62=

式中:n——頂板每排錨桿根數

n——每根錨桿錨固力,kn

k——安全係數,取2-3

r ——上覆岩層平均容重,取24kn/ m3

a——1/2巷道掘進跨度,m

(2)煤幫錨桿

錨桿長度:l=l1+c+l2

0.05+8.9+0.35=9.3

錨桿間距:d=nh/l0kqs

105×2.65/×2×155=

式中:n——設計錨桿錨固力,mpa

k——安全係數,取2-3

l0——煤幫錨桿排距,同頂板排距

qs——兩幫側壓值,kn

3、按組合梁原理計算

(1) 錨桿長度l

l=l1+l2+l3

式中:l1——錨桿外露長度 m

l3——錨固端長度 m

l2——組合樑自撐厚度 m

l2=0.612b[k1p/ψσ1σx]/2

=0.612×4.2(2×/)

k1——與施工方法有關的安全係數。掘進機掘進2-3;爆破法掘進3-5;巷道受動壓影響5-6

p——組合梁自重均布載荷 mpa

ψ——與組合梁層數有關的係數

組合層數:1 2 3 ≥4

ψ 值:1.0 0.75 0.7 0.65

b——巷道跨度 m

σ1——最上一層岩層抗拉計算強度,可取試驗強度的0.3-0.4倍 mpa

σx——原岩水平應力,σx=λrz mpa=0.4×24×510=0.00489mpa,

λ—側壓力係數,一般為0.25-0.4,

z—巷道埋深 m

(2)錨桿間距

以上所選錨桿長度,還需驗算組合梁各層間不發生相對滑動,並保證最下面一層岩層的穩定性

d≥1.63m1(σ1/kp)/2

=1.63×(/8×)/2=

式中:m1——最下面一層岩層的厚度 m

k——安全係數,取8-10

p——本層自重均布荷載 p=r1m1 =24×,mpa ;

r1——最下面一層岩層的容重,kn/m3

錨索支護引數的確定:

1、 錨固長度la

la≥fst/πfcs d1

=(1870/3.14×10)×17.8=1060mm

設計錨固長度1.4m>1.06m

式中:d1—錨索鋼絞線之徑,mm

fst—鋼絞線抗拉強度,mpa

fcs—錨索與錨固劑的設計粘接強度,按10mpa計算

2、 錨索間排距

l/s≥2

s≤l/2=6600/2=3300mm

設計間排距1.8m<3.3m

式中:l—錨索孔深度

s—錨索間距

3、 錨索錨固力p

p1≥p≥p1/k或p2/k

p≥400/2=200kn

設計錨固力200kn

式中:p—設計錨索錨固力 kn

p1—錨固段錨固劑與孔壁的粘結力 kn

p2—錨固段錨固劑與鋼絞線的粘結力 kn

k—安全係數,取2

切眼錨桿支護引數的確定:

1、頂錨桿

按加固拱原理確定錨桿引數:

錨桿長度:l=n×(1.1+b/10)=1.1×(1.1+4.2/10)=1.67m (n取1.1)

錨桿直徑:d=l/110=1.67/1.10=15.2mm

錨桿間排距:a<0.5l=0.5×1670=835mm

根據以上計算,為提高安全度和支護效果,選取φ20×2200mm左旋無縱筋錨桿,錨桿間排距900×900 mm,每眼使用z2335藥捲3卷。

2、幫錨桿

兩邦錨桿選用φ20mm,l=2200mm 左旋無縱筋錨桿,間排距750×700,每眼使用z2335藥捲3卷(最末一排距底板不超過300 mm)。

三、護網

護網選取直徑4 mm,網格40×40 mm的經緯網。

四、錨索

因機、風巷及切眼埋深大,跨度也較大,為確保安全和支護效果,施工時在頂板打錨索加強支護。機巷頂錨索規格:17.

8 mm×7000 mm,間距1.5 m,排距1.5 m,每眼使用z2335藥捲4卷。

錨桿支護引數的確定:

一、按加固拱原理確定錨桿引數:

1、頂錨桿

(1)錨桿長度:l= n(1.1+b/10)=1.0×(1.1+4.2/10)=1.52m;根據我礦支護經驗,錨桿長度取l=2.2m。

式中:l—錨桿長度;

n—圍岩穩定影響係數,取1.0m;

b—巷道跨度。

(2)錨桿直徑:d=l/110=2.2/110=0.02m,取d=20mm。

(3)錨桿間距:d≤0.5l=0.5×2.2=1.1m,取間排距為900×900mm。

(4)錨桿型號:選用φ20×2200mm的左旋無縱筋錨桿,其錨固力≥100kn/根;配用w鋼帶及φ4mm的鋼網聯合支護頂板。

2、巷幫錨桿:巷幫支護錨桿選用φ20×2200mm的左旋無縱筋錨桿,並配合φ14mm的鋼筋梯形梁和φ4mm的鋼網聯合支護。

二、按懸吊理論確定錨桿引數:

1、錨桿長度l,

l=l1+l2+l3

50+1200+300=1550mm

設計錨桿長度l=2200mm

式中:l1——錨桿外露長度

l2——軟弱岩層厚度,可根據柱狀圖確定 mm

l3——錨桿伸入穩定岩層深度一般不小於300mm

2、錨固力n:可按錨桿杆體的屈服載荷計算

n=π/4(d2σ屈)

= 0.25×3.14×(0.02)2×335×106=105kn

式中:σ屈——杆體材料的屈服極限mpa

d——杆體直徑

3、錨桿間排距

錨桿間距d≤1/2l

d≤0.5×2200=1100mm

錨桿排距l0=nn/2kra l2

105×103×13/2×3×24×103×2.1×1.2=3.76m

設計錨桿間排距為900×900mm

式中:n——每排錨桿根數

n——設計錨固力,kn/根

k——安全係數,取2-3

r ——上覆岩層平均容重,取24kn/ m3

a——1/2巷道掘進寬度 m

錨索支護引數的確定:

1、錨固長度la

la≥fst/πfcs d1

=(1870/3.14×10)×17.8=1060mm

設計錨固長度1.4m>1.06m

式中:d1—錨索鋼絞線直徑,mm

fst—鋼絞線抗拉強度,mpa

fcs—錨索與錨固劑的設計粘接強度,按10mpa計算

2、錨索間排距

l/s≥2

s≤l/2=6600/2=3300mm

設計排距1.8m<3.3m

設計間距1.6m<3.3m

式中:l—錨索孔深度

s—錨索間距

3、錨索錨固力p

p1≥p≥p1/k或p2/k

p≥400/2=200kn

設計錨固力200kn

式中:p—設計錨索錨固力,kn

p1—錨固段錨固劑與孔壁的粘結力,kn

p2—錨固段錨固劑與鋼絞線的粘結力,kn

k—安全係數,取2

錨桿(錨索)支護設計技術引數

一、錨索設計承載力

鋼絞線直徑為φ15.24mm時230kn,鋼絞線直徑為φ17.8mm時320kn,鋼絞線直徑為φ21.6mm時454kn。

二、錨索設計破斷力

鋼絞線直徑為φ15.24mm時260kn,鋼絞線直徑為φ17.8mm時355kn,鋼絞線直徑為φ21.6mm時504kn。

三、錨桿(錨索)支護引數校核

1、頂錨桿通過懸吊作用,幫錨桿通過加固幫體作用,達到支護效果的條件,應滿足:l≥l1+l2+l3

式中l——錨桿總長度,m;

l1——錨桿外露長度(包括鋼帶、托板、螺母厚度),m;

l2——有效長度(頂錨桿取圍岩鬆動圈冒落高度b,幫錨桿取幫破碎深度c),m;

l3——錨入巖(煤)層內深度,m。

其中圍岩鬆動圈冒落高度

b=式中b、h——巷道掘進荒寬、荒高;

——頂板岩石普氏係數;

——兩幫圍岩的似內摩擦角, =。

2、校核頂錨桿間、排距:應滿足

COD理論計算方法

一 cod概念 化學需氧量又稱化學耗氧量 chemical oxygen demand 簡稱cod。是利用化學氧化劑 如高錳酸鉀 重鉻酸鉀 將廢水中可氧化物質 如有機物 亞硝酸鹽 亞鐵鹽 硫化物等 氧化分解,然後根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。二 cod的測定 cod的測定方法主要有高錳酸鉀法...

波浪理論的計算方法

1 第一浪只是推動浪開始 2 第二浪調整不能超過第一波浪起點 比率 2浪 1浪0.5或0.618 3 第三浪通常是最長波浪,但絕不能是最短 相對1浪和5浪長度 比率 3浪 1浪1.618,2或2.618倍 4 第四浪的調整不能與第一浪重迭 楔形除外 比率 4浪 3浪0.382倍。5 第五浪在少數情況...

常用鋼材鋼管重量理論計算方法

鋼的密度為 7.85g cm3 鋼材理論重量計算 鋼材理論重量計算的計量單位為公斤 kg 其基本公式為 w 重量,kg f 斷面積mm2 l 長度,m 密度,g cm3 1 1000 各種鋼材理論重量計算公式如下 名稱 單位 計算公式 符號意義 計算舉例 圓鋼盤條 kg m w 0.006165 d...