康红普,姜鹏飞,蔡嘉芳

(1．天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;2．煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;3．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京 100013)

锚杆支护应力场测试与分析

康红普1,2,3,姜鹏飞1,2,3,蔡嘉芳1,2,3

(1．天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;2．煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;3．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京 100013)

在实验室建立了锚杆支护应力场测试模型,测试了单根与2根锚杆在不同拉伸载荷下的支护应力值及应力场分布特征,分析了2根锚杆形成的支护应力场相互叠加与影响的特点。采用数值模拟,计算了单根、2根锚杆在不同载荷下形成的支护应力场及影响因素,并将实验室测试结果与数值模拟结果进行了对比。研究结果表明：单根锚杆在端部附近应力较高,随着远离锚杆端部,应力逐渐减少,锚杆中部应力较小;在远离锚杆的一侧出现拉应力区;2根锚杆形成的支护应力场主要在模型中部叠加,由于模型前后表面应力扩散范围小,导致两表面附近中部应力很低,模型中心部位远离锚杆,应力也比较小。最后,提出了存在的问题及改进建议。

锚杆;支护应力场;测试;分布特征

应力场是研究巷道与采煤工作面围岩变形与破坏、围岩与支护相互作用的核心问题。巷道大变形、顶板垮落、冲击矿压及煤与瓦斯突出等灾害,均与围岩应力场密切相关[1]。……