高地压软岩巷道锚架组合支护机理与技术
2013-08-31李敬佩经来旺杨仁树郝朋伟郭东明
采矿与岩层控制工程学报 2013年4期
李敬佩,经来旺,杨仁树,郝朋伟,经 纬,郭东明
(1.中国矿业大学 (北京)力学与建筑工程学院,北京100083;2.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001;3.淮北矿业股份有限责任公司,安徽淮北235025)
长期以来,关于高地压软岩巷道支护技术的研究,公开发表的文献很多[1-7],但就支护机理的研究而言,大多偏向于某种单一支护情况的机理分析,如锚网支护、架棚支护、二次支护[8-9]、注浆加固、网壳支护、底角锚杆[10]、双网双盘[11]等其他支护形式[12-13]。关于某些组合支护,虽然也有些文献涉及机理研究[14-15],取得了很多可喜的成果,但力学机理方面尚存在需完善之处,某些文献[16]仅借助于数值模拟进行了一定程度的分析,但由于数值模拟研究在很多情况下存在较为主观的因素,因此难以准确反映问题的本质。目前我国绝大多数高地压、软岩巷道也在追求复合支护结构,如锚网+套棚支护型式、二次锚网支护等,但由于在力学机理方面缺乏较为深入地研究,不是支护效果不尽人意,就是支护成本太高。实际上,关于锚杆支护效应、棚架支护效应和网壳支护效应的研究,公开发表的文献极少,而这恰是支护设计的关键所在。现场实测表明,很多变形、破坏严重的巷道,锚杆的实际受力远小于杆体本身的强度,很多情况下,锚杆受力在50kN以下,而直径22mm锚杆的拉断力高达250.8kN(HRB500)、311.6kN(HRB600),因此可以确定,很多情况下巷道的变形与破坏并不是因为锚杆的强度问题。对于棚架巷道,很多人一直将棚架材料的强度视为支架承载力的一个标准,于是在巷道变形严重的地段常使用大型号U型钢以提高支护强度,可以说这是一个错误的认识。……
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