1.采用工程类比法合理选择支护参数

根据已掘巷道和邻近矿掘进支护经验，主回撤通道锚杆选用ø18mm×2000mm 左旋无纵筋螺纹钢，间排距800mm×800mm，见支护平面与断面图。锚杆安装扭矩不小于150N·m，锚固力不小于60KN。

2.采用计算法校验支护参数

1.顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：

L≥L1＋L2＋L3

式中  L——锚杆总长，mm；

      L1——锚杆外露长50mm；

      L2——不稳定层厚度（顶锚杆取免压拱高b，帮锚杆取煤帮破碎深度c）mm；

      L3——伸入稳定岩层锚固端长度。

普氏免压拱高：b=B/2f顶

破碎深度：C=Htan(45-ω帮/2)

式中：B——巷道宽度，B=4500mm，H——巷道高度，H=3850mm；

      f顶——顶板岩石普氏系数，f顶取2.0；

ω帮——两帮围岩的内摩擦角，ω帮取63.43°。

b=4500/（2×2.0）=1125mm

L3——深入稳定岩层深度，按锚固粘结力（πdτc L3）等于杆体屈服或拉断承载力（¼πd²σ2）而得的估算：L3= dσ2/4τc=18×550/4×5=495㎜（取值600㎜）。

试中：d-锚杆直径，18㎜：σ2-杆体材料抗拉强度，ø18螺纹钢锚杆抗拉强度为550Mpa（试验检测值）。

Τc-锚杆与树脂的粘结强度，螺纹钢取5.0Mpa。

依据上述公式计算得出：顶锚杆长L顶≥50+1125+600=1775mm；

所选锚杆长度能满足计算要求。

3.按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的间、排距：

根据每根锚杆悬吊荷载大小确定锚杆间（a）、排距（b），即锚杆悬吊岩石载荷（G＝γL2a b）大于或等于锚杆锚固力（Q）。为安全起见，再考虑安全系数k，取k=1.3-1.8（取值1.5）。

                   Q≥γKL2a b

试中：Q-锚固力，（根据经验拉拔验试7-10吨，取7吨，7t≈70KN）

γ——顶板岩石容重，取2.5吨/m³

L2——不稳定层厚度，取最大值1.05m

ab——选用的锚杆间、排距

ab≤Q/kγL2计算得ab≤7/1.5*2.5*1.05=2.42≈1.55×1.55m即a、b≤1.55m。因此，间、排距参数能满足计算结果。

锚杆拉拔力不小于12MPa（60KN）。

4.悬吊理论校核锚索排距：

为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落，用Φ17.8mm×7200mm的锚索，将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间距，冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向力的平衡，可用下式计算锚索间排距：

L≤nF2/[BHγ－（2F1sinθ）/L1]

式中  L——锚索排距，m，

      B——巷道最大冒落宽度，4.5m，

      H——巷道冒落高度，按最严重冒落高度取2.2m，

      γ——岩体容重，25KN/m³，

      L1——锚杆排距，0.8m，

      F1——锚杆极限锚固力，70KN，

      F2——锚索极限承载力，取355KN，

      θ——锚杆与巷道顶板的夹角，90°，

      n——锚索排数，取1，

L=1*355/[4.5*2.2*25-（2*70*1）/0.8]=3.59m，

通过上述计算，锚索间距1.6m，排距3.2mm均不大于3.59m，所选锚索参数满足设计要求。

锚索试验拉拔力20MPa（110KN）。

三、确定锚杆、锚索树脂用量

1.锚杆树脂用量理论计算依据：树脂所占体积V1，锚固段孔体积V2，V1≥V2即可。树脂型号K2360及CK2335，直径23mm，长度600mm、350mm，锚杆孔直径28mm，锚固段长度950mm。锚杆所占体积忽略不计。

二节树脂体积：23÷2=11.5，11.5×11.5×3.14×（600+350）=394501

锚固段锚杆体积:18÷2=0.9，9×9×3.14×950=241623

即V1=394501+241623=636124。

锚固段孔体积：28÷2=14，V2=14×14×3.14×950=584668。

即符合V1≥V2，选用一节K2360，一节CK2335，两节树脂即可。

2.锚索树脂用量理论计算依据：树脂、锚索所占体积V1，锚固段孔体积V2，V1≥V2即可。树脂型号CK3550，直径35mm，长度500mm，锚索孔直径38mm，锚固段长度1500mm。

三节树脂体积：35÷2=17.5，17.5×17.5×3.14×1500=1442437，锚索所占体积计算17.8÷2=8.9，8.9×8.9×3.14×1000=248719.4，

   即V1=1442437+248719.4=1991156.4。

锚固段孔体积：38÷2=19，V2=19×19×3.14×1000=1133540。

即V1＞V2，选用三节CK3550树脂即可。