錨桿支護引數的確定
一、 錨桿長度
l≥l1+l2+l3
=0.1+1.5+0.3=1.9m
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)，取0.1m；
l2 ——錨桿有效長度或軟弱岩層厚度，m；
l3——錨入巖（煤）層內深度（錨固長度），按經驗l3≥300mm。
(一) 錨桿外露長度l1
l1=(0.1～0.15)m，[鋼帶+托板+螺母厚度+（0.02～0.03）]
(二) 錨入巖(煤)層內深度(錨固長度)l3
1. 經驗取值法
《在錨桿噴射混凝土支護技術規範》gbj86－85「第三節錨桿支護設計」中、第3.3.3條第四款規定：
第3.3.3條端頭錨固型錨桿的設計應遵守下列規定:
一、杆體材料宜用20錳矽鋼筋或3號鋼鋼筋;
二、杆體直徑按表3.3.3選用;
三、樹脂錨固劑的固化時間不應大於10分鐘,快硬水泥的終凝時間不應大於12分鐘;
四、樹脂錨桿錨頭的錨固長度宜為200～250公釐,快硬水泥卷錨桿錨頭的錨固長度
宜為300～400公釐;
五、托板可用3號鋼,厚度不宜小於6公釐,尺寸不宜小於150×150公釐;
六、錨頭的設計錨固力不應低於50千牛頓;
七、服務年限大於5年的工程,應在杆體與孔壁間注滿水泥砂漿。
一般取300mm～400mm
2. 理論估算法
《在錨桿噴射混凝土支護技術規範》gbj86－85「第三節錨桿支護設計」中規定：
第3.3.11條區域性錨桿或錨索應錨入穩定岩體。水泥砂漿錨桿或預應力錨索的水泥砂漿膠結式內錨頭錨入穩定岩體的長度,應同時滿足下列公式:
公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)見圖形所示。
3.3.11-1)
3.3.11-2)
式中la——錨桿杆體或錨索體錨入穩定岩體的長度（cm）；
d1——錨桿鋼筋直徑走絲或錨索體直徑（cm）；
d2——錨桿孔直徑（cm）；
fst ——錨桿鋼筋或錨索體的設計抗拉強度（n/cm2）；
fcs——水泥砂漿與鋼筋或水泥砂漿與錨索的設計粘結強度(n/cm2)；圓鋼為2.5mpa，螺紋鋼為5mpa。
fcr——水泥砂漿與孔壁岩石的設計粘結強度（n/cm2）；砂漿與石灰岩粘結強度為2.5mpa，砂漿與粘土巖粘結強度為1.8mpa，
k——安全係數，取1.2。
(三) 錨桿有效長度或軟弱岩層厚度l2
1. 根據「懸吊理論」確定l2
l2=kh
式中：k --- 安全係數，一般取2；
h ---軟弱岩層厚度，m；
2. 根據「普氏自然平衡供理論」確定l2
● 頂板錨桿有效長度l2頂
當f≥3時1
當f＜3時2
式中：k --- 安全係數，一般取1.5～2；
b或b1 --- (普氏免壓拱高)圍岩鬆動圈冒落高度，m；
b --- 巷道開掘寬度，此處取b=5.3m；
f --- 巷道頂板的岩石普氏堅固性係數，(煤取2.5)；
h --- 巷道掘進高度，取3.3m；
--- 頂板岩石普氏係數；(煤取2.5)；
--- 兩幫圍岩的似內摩擦角，取反算；
= arctan(2.5)=68.2°
● 幫錨桿有效長度l2幫的確定
3 =0.64 m或4
=1.27 m
式中：c --- 幫破碎深度（m）；
h --- 巷道掘進高度，取3.3m；
---兩幫圍岩的內摩擦角，取40°；
b --- 巷道開掘寬度，5.3m；
f ---岩石普氏係數；(煤取2.5)；
將以上l1、l2、l3的值代入①式得：
l頂≥l1+l2頂+l3
l幫≥l1+l2幫+l3
3. 根據「組合拱理論」計算l2
組合拱理論設計錨桿的支護引數，一般適用於圍岩破碎，巷道斷面為拱頂的巷道
ⅰ、兩幫煤體受擠壓深度c
=(2.8×24×100×1/(1000×2.5×1)×cos1.5°-1)
×3.3×tan(45°-68.2°/2)
=2.05(m)
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(kn/m3)，取24kn/m3；
h --- 巷道埋深(m),取100m；
b ---固定支撐力壓力係數，按實體煤取1；
fc ---煤層普氏係數，取2.5；
kc ---煤體完整性係數(取0.9-1.0)，取1；
---煤層傾角，取3°；
h ---巷道掘進高度m，取3.3m；
---煤體內摩擦角，可按fc反算，取68.2°；
=arctan(2.5)=68.2°
ⅱ、潛在冒落高度b
=(2.65+1.26)×cos3°/(0.45×3)=2.89(m)
式中：a ——頂板有效跨度之半(m),取2.65m；
c ——兩幫煤體受擠壓深度(m),由①式計算得1.05m；
ky——直接頂煤巖型別性係數； 取0.45
當岩石f=3-4時，取0.45；
f=4-6 時，取0.6；
f=6-9時，取0.75；
fy——直接頂普氏係數，取3；
——煤層傾角，取5°；
ⅲ、兩煤幫側壓值qs
=2.8×3×1.26×13×[3.3×sin3°+2.89×cos1.5°
×tg(45-68.2/2)]
=185(kn/m2)
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；
n --- 採動影響係數(取2-5)，取3
c --- 兩幫煤體受擠壓深度(m),由①式計算得1.26m；
r煤--- 煤體容重(kn/m3),取24 kn/m3；
h --- 巷道掘進高度m，取3.3m；
a --- 煤層傾角，取3°；
b --- 潛在冒落高度，由②式計算得2.89m；
--- 煤體內摩擦角，可按fc反算得68.2°
l2幫=c
l2頂=b
將以上l1、l2、l3的值代入①式得：
l頂≥l1+l2頂+l3
l幫≥l1+l2幫+l3
4. 根據「組合梁原理」計算l2
組合梁理論只適合層狀頂板錨桿支護的設計，對於巷道的幫、底不適用，組合梁厚度越大，梁的最大應變值越小。組合梁充分考慮了錨桿對離層和滑動的約束作用，原理上對錨桿作用分析的比較全面，但是它存在以下明顯缺點。
a.組合梁有效組合厚度很難確定。b.沒有考慮水平應力對組合梁強度、穩定性及錨桿荷載的作用。其實，在水平應力較大的巷道中，水平應力是頂板破壞、失穩的主要原因。
式中：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),取0.06mpa；
--- 與組合梁層數有關的係數
組合層數： 1 2 3 ≥4
值： 1.0 0.75 0.7 0.65
b --- 巷道跨度(m),取5.3m；
σ1 --- 最上一層岩層抗拉計算強度(mpa)，可取試驗強
度的0.3-0.4倍，(沒有引數)？
σx --- 原岩水平應力
σx=λrz =0.4×24×10-9×100×103
=0.000960mpa
式中：λ—側壓力係數，一般為0.25-0.4,
——上覆岩層平均容重，取24kn/m3；
z—巷道埋深(m),取100m；
將以上l1、l2、l3的值代入①式得：
l≥l1+l2+l3
5. 按經驗公式計算錨桿長度l(加固拱理論)
ｌ= n（1.1+b/10
=1.0×(1.1+5.3/10)=1.63（m）；
式中：l—錨桿長度（m）；
n—圍岩穩定影響係數，ⅴ類圍岩取係數1.2；
b—巷道跨度（m），取5.3m。
二、 錨桿間、排距
(一) 經驗公式
根據《錨桿噴射混凝土支護技術規範》gbj86－85規定：
第3.3.7條系統錨桿的布置應遵守下列規定:
一、在隧洞橫斷面上,錨桿應與岩體主結構麵成較大角度布置;當主結構面不明顯時,可與隧洞周邊輪廓垂直布置;
二、在巖面上,錨桿宜成菱形排列;
三、錨桿間距不宜大於錨桿長度的二分之一;ⅳ、ⅴ類圍岩中的錨桿間距宜為0.5 ～1.0公尺,並不得大於1.25公尺。
d≤1/2l
d≤0.5×2200=1100mm
(二) 根據錨桿支護的原理計算錨桿間/排距
1. 根據「懸吊理論」計算錨桿間、排距
2. 錨桿間距
d≤1/2l
● 錨桿排距
當復合頂板厚度小於1.15m,即在巷道上方1.15m範圍內有關鍵層存在條件下,關鍵層下面復合頂岩層可懸吊在穩定的關鍵層岩層上,支護設計按懸吊理論計算,且不需錨索補強(4)。
錨桿的有效長度l2大於或等於關鍵層下位復合頂板厚度,錨桿的間排距則有:
或 式中：d — 錨桿間、排距，m；
q — 錨桿設計錨固力， 105 kn/根
k — 安全係數，一般取1.5～2；
l2—軟弱岩層厚度或冒落拱高度b，取 m；
h —軟弱岩層厚度或冒落拱高度b，取 m；
式中 b——巷道開挖寬度，m；
f——岩石堅固性係數，取3。
γ — 被懸吊岩石的容重，取24 kn/m3；
d — 錨桿最小直徑，mm；
3. 根據「組合拱理論」計算錨桿間、排距
● (頂)錨桿間排距
式中：l0 --- 錨桿間、排距，m；
n --- 錨桿設計錨固力， 105 kn/根
n --- 每排錨桿根數，根；
k --- 安全係數，一般取2～3；
γ --- 被懸吊岩石的容重，取24kn/m3；
a --- 1/2巷道掘進寬度，m；
l2 --- 錨桿有效長度(頂錨桿取b冒落拱高度)，取1.31 m；
● (幫)錨桿間排距
式中：d --- 錨桿間、排距，m；
n --- 錨桿設計錨固力， 105 kn/根
h --- 巷道掘進高度，m；
k --- 安全係數，一般取2～3；
γ --- 被懸吊岩石的容重，取24kn/m3；
a --- 1/2巷道掘進寬度，m；
l0 --- 幫錨桿排拒(同頂錨桿排拒)，取 m；
錨桿支護考核
礦 檢驗專案巷道名稱 檢查工程量 允許偏差13檢查日期 7年月10查現場，一處不符合要求扣日內在設計值245689質量0.5分檢查專案及標準要求檢查辦法質量檢查情況評分辦法保障礦工程質量檢查 驗收 考核制度健全，各種檢查記錄齊全，班組機制5有班組檢查驗收制度並有記錄頂板管理材料質量10分 頂板管理符...
煤礦錨桿支護技術規範
礦壓學習課件 一 術語和定義 1 煤巷 斷面中煤層面積佔4 5或4 5以上的巷道。2 半煤巖巷 斷面中岩石面積 含夾石層 大於1 5到小於4 5的巷道。3 錨桿支護 以錨桿為基本支護形式的支護方式。4 錨桿杆體破斷力 錨桿杆體能承受的極限拉力。5 錨桿拉拔力 錨桿錨固後，拉拔試驗時，錨桿破斷或失效時...
錨桿支護質量要求
一 打裝錨桿施工工藝 質量標準 一 打錨桿眼 1 打錨桿眼前，必須進行敲幫問頂，找掉危矸 活矸，打眼人員必須站在支護完好的安全地點進行打眼作業。2 根據設計要求，採用畫線打眼，標記出錨桿眼位。3 打眼方向應垂直於巷道的輪廓線，與煤 巖 層層面夾角不小於750。4 先將頂部錨桿用鑽機打好並上緊托盤，然...