煤巷侧帮压力及锚杆参数计算

煤矿为了高产高效，采区巷道普遍采取大断面矩形形状、且沿煤层布置。由于煤层相对于上覆岩层强度较弱，矿压显现明显，煤帮常常出现较大范围的破裂、破坏现象，严重威胁巷道稳定和安全生产。采用高强锚杆(索)加固技术可以维护巷道的稳定，但锚杆长度、直径、间排距等参数主要依靠经验确定，缺乏依据理论的计算方法。本文针对水平层状岩层、矩形煤巷，基于岩层控制关键层理论和弹性地基梁模型，获得岩梁变形及应力解析表达式，以确定煤巷侧帮的压力及破裂范围；进而根据岩土工程稳定原理，确定维护煤帮稳定所需要的锚固力，为锚杆直径及间排距的确定提供理论依据。最后，通过算例进行了煤巷侧帮压力及锚杆参数的计算，其结果符合工程实际。