[发明专利]一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法

说明书

本发明公开了一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法，包括1)将锚杆的间排距都设置为同一值，即间距和排距均为a；锚杆的锚固力锚杆悬吊的松散层重量Q₂＝γ*H*a²；锚杆支护功能函数方程G(H，a)＝Q₁‑Q₂，极限状态方程为G(H，a)＝0；2)；2)由中心点法计算得，可靠性指标得出本设计方法从可靠性理论方面，给出巷道支护的可靠性依据，实现精确锚杆支护参数的精确设计，既能避免传统设计的不必要浪费，还能提高井下巷道支护的安全性，降低矿山开采企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法。

背景技术

锚杆支护技术出现已经有相当长的时间了，并且已被广泛应用在井下巷道支护技术中。有关锚杆支护设计的理论和技术都有相当多的研究，但对于锚杆支护设计都集中在锚杆围岩相互作用、锚杆材料等方面，很少有对锚杆支护的可靠性方面进行研究。

并且传统设计手册公式该计算方法中只有一个安全系数，具有很大的盲目性。

因此本发明从锚杆支护的可靠性入手，提出一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法，改变现有的设计方法，将井下实际的松散层客观变化情况和实际的施工队伍在安装锚杆支护时存在的必然误差等因素全面考虑进来，从可靠性理论方面，给出巷道支护的可靠性依据，从而实现锚杆支护参数的精确设计，既能保证巷道锚杆支护的可靠性，又能避免传统设计的不必要浪费。提高井下巷道支护的安全性，降低矿山开采企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于中心点法的井下巷道锚杆支护参数设计方法，包括以下步骤：

1)将锚杆的间排距都设置为同一值，即间距和排距均为a；

锚杆的锚固力

锚杆悬吊的松散层重量Q₂＝γ*H*a²

锚杆支护功能函数方程G(H，a)＝Q₁-Q₂

极限状态方程为G(H，a)＝0，

其中，σ_t-锚杆抗拉强度、MPa；

d-锚杆直径，mm；

H-松散层高度、m；

a-锚杆的间排距、m；

γ-岩层重力密度、Kn/m²；

σ_H-松散层H的标准差，m；

σ_a-锚杆间排距a的标准差，m；

2)由中心点法计算得，可靠性指标

整理，得

令

可解

经过正反验算将舍去；