预应力锚杆支护参数设计

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1、第３３卷第７期煤炭学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．７２００８年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹＪｕｌｙ２００８文章编号：０２５３－９９９３（２００８）０７－０７２１－０６预应力锚杆支护参数的设计１２１康红普，姜铁明，高富强（１煤炭科学研究总院开采设计研究分院，北京１０００１３；２晋城无烟煤矿业集团有限责任公司技术中心，山西晋城０４８００６）３Ｄ摘要：在不考虑原岩应力场的条件下，采用有限差分数值计算软件ＦＬＡＣ，分析了锚杆预应力、锚杆长度、锚杆支护密度、锚杆安装角度及锚固方式等支护参数对锚杆预

2、应力引起的应力场－锚杆预应力场的影响．基于数值模拟结果，结合井下应用情况，对预应力锚杆支护涉及的参数，包括预应力，锚杆直径、强度、长度、密度、角度，锚固方式，组合构件参数，锚索支护参数等进行了全面、系统的分析，提出了预应力锚杆支护参数选择的原则、范围．关键词：预应力；锚杆支护；支护参数中图分类号：ＴＤ３５３６文献标识码：ＡＤｅｓｉｇｎｆｏｒｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄｒｏｃｋｂｏｌｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ１２１ＫＡＮＧＨｏｎｇｐｕ，ＪＩＡＮＧＴｉｅｍｉｎｇ，ＧＡＯＦｕｑｉａｎｇ（１ＣｏａｌＭｉｎｉ

3、ｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎｉｎｇＢｒａｎｃｈ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ；２ＪｉｎｃｈｅｎｇＡｎｔｈｒａｃｉｔｅＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＧｒｏｐ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ０４８００６，Ｃｈｉｎａ）３ＤＡｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｅｒｉｅｓｏｆｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｉｅｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｄｅＦＬＡＣｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｒｏｃｋｂｏｌｔｉｎ

4、ｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｅｄｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄｓｔｒｅｓｓｍａｇｎｉｔｕｄｅ，ｂｏｌｔｌｅｎｇｔｈ，ｄｅｎｓｉｔｙ，ｉｎｓｔａｌｌｅｄａｎｇｌｅａｎｄａｎｃｈｏｒａｇｅｐａｔｔｅｒｎ．Ｔｈｅｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｅｓｗｅｒｅｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｐｒｅｓｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｓ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｎａｌｙ

5、ｓｉｓｏｆｒｏｃｋｂｏｌｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄｓｔｒｅｓｓ，ｂｏｌｔｄｉａｍｅｔｅｒ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｌｅｎｇｔｈ，ｄｅｎｓｉｔｙ，ｉｎｓｔａｌｌｅｄａｎｇｌｅ，ａｎｃｈｏｒａｇｅｐａｔｔｅｒｎ，ｏｔｈｅｒｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｃａｂｌｅｂｏｌｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔ

6、ｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｒｏｃｋｂｏｌｔｓｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｍｉｎｅｓｉｔｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｓｃｏｐｅｏｆｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄｒｏｃｋｂｏｌｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄｓｔｒｅｓｓ；ｒｏｃｋｂｏｌｔｉｎｇ；ｂｏｌｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ国内外的研究与实践表明，预应力是锚杆支护中的关键参数，是区别锚杆支护属于主动支护还是被动支护的参数．无

7、预应力或预应力很低的锚杆支护属于被动支护，只有围岩发生变形后才能被动地支护巷道，无法控制围岩的早期变形与离层；预应力锚杆支护属于真正的主动支护，能及时控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形，使围岩处于受压状态，抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏的出现，保持围岩的完整性，减小围岩强度的降低．在岩土加固工程中，预应力锚杆、锚索已经得到广泛应用．在边坡加固、坝体工程、基坑工程，以及隧道和地下硐室工程中，预应力锚杆、锚索是有效的加［１］固手段．在这些岩土工程中进行锚杆、锚索支护设计时，预应力是关键

8、参数．美国的矿井十分重视锚杆预应力的作用，锚杆预应力为锚杆杆体屈服强度的５０％～７５％，达到高预收稿日期：２００８－０４－２８责任编辑：柴海涛基金项目：国家科技支撑计划基金资助项目（２００６ＢＡＢ１６Ｂ０２，２００６ＢＡＫ０３Ｂ０６）作者简介：康红普（１９６５—），男，山西五台人，研究员，博士生导师．Ｔｅｌ：０１０－８４２６３１２５，Ｅ－ｍａｉｌ：ｋａｎｇｈｐ＠１６３ｃｏｍ７２２煤炭学报２００８年第３３卷［２］