1.一种巷道支护用锚杆的长度确定方法,操作步骤如下:
第一步:依据巷道断面设计尺寸掘进巷道,在形成巷道轮廓线(1)之后,根据巷道断面形状,做出巷道轮廓线(1)的外接圆(2),确定外接圆(2)的半径r;
第二步:基于塑性力学和巷道围岩塑性松动圈理论,得出巷道围岩塑性区的发育深度为h, 其中,C为巷道围岩的内聚力,φ为巷道围岩的内摩擦角,p0为巷道的静水压力,p0=γH,γ为上覆岩层的平均容重,H为巷道埋深;
第三步:做与外接圆(2)同圆心的塑性区拓展同心圆,其半径为
此塑性区拓展同心圆即为塑性松动圈(3);
第四步:确定锚杆(4)的合理长度L,锚杆(4)的合理长度L=L1+L2+L3,其中L1为锚杆外露长度,根据松动圈理论,锚杆(4)外露长度取0.15m;L2为巷道表面到塑性区拓展同心圆的距离;L3为锚杆(4)锚入坚硬稳定围岩(5)的长度,根据松动圈理论,锚杆(4)锚入坚硬稳定岩层的长度为0.3m-0.4m,实际中可按照锚杆锚固长度适当调整,保证锚杆锚固端有效锚固在坚硬围岩中即可;
第五步:在各位置处的锚杆孔中安装相应确定了合理长度的锚杆(4);随着巷道不断向前掘进,根据不同位置巷道的断面尺寸,形成新的巷道轮廓线(1),重新进行锚杆(4)的合理长度的确定,接着重复以上步骤,直至整个巷道支护完成。
2.根据权利要求1所述的一种巷道支护用锚杆的长度确定方法,其特征是:所述的锚杆(4)锚入坚硬稳定岩层的长度不小于0.3m。