深部回采巷道锚固失效分析及支护对策
2021-09-02宁义国马双文CAOChen
煤炭科学技术 2021年8期
宁义国,马双文,CAO Chen,3
(1.开滦能源化工股份有限公司 吕家坨矿业分公司,河北 唐山 063107;2.辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000;3.伍伦贡大学 土木、采矿与环境学院,新南威尔士 伍伦贡 2522)
0 引 言
据估计,2020年后,我国年平均巷道掘进长度将达到14 000 km。我国煤矿井下开采深度以10 m/a的速度增加,随着开采深度的持续增加,巷道围岩条件逐渐恶化,煤矿井下巷道出现了高应力、采动影响强烈等一系列复杂条件支护难题[1]。锚杆支护技术现已普遍用于煤矿下的巷道支护[2-4],目前,发达国家煤矿巷道基本全部采用了锚杆支护技术,我国锚杆支护占巷道支护总量75%以上[5]。针对锚杆支护,诸多学者已经做了大量研究。赵敏[6]认为锚杆采用非全长锚固时,当围岩变形过大,在拉、剪应力作用下,锚杆的自由段杆体将会发生破断。李英明等[7]认为在全长锚固锚杆支护作用时,杆体的应力分布满足中性点理论。黄明华等[8]基于非线性剪切滑移模型分析了锚固方式对锚杆锚固效果的影响,并确立了临界锚固长度的计算方法。康红普等[9]通过对不同形状锚杆拉拔试验,得出了杆体形状对拉拔力的影响程度,并借助数值模拟软件得出了不同条件下剪应力的分布特征。文献[10-12]等利用实验室条件,对4种不同横肋间距的锚杆进行了锚固拉拔试验,试验结果发现,肋间距为33.15 mm时试件拉拔力最大。同时,文献[13-17]对肋间距为12、24、36、48 mm的4种右旋锚杆进行了锚固拉拔试验,试验结果显示,当肋间距为48 mm时,锚固试件拉拔力最大。……
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