大跨度、大断面巷道锚杆锚索联合支护机理研究.pdf

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1、总第137期doi:10.3969/j.issn.1005—2798.2011.02.003大跨度、大断面巷道锚杆锚索联合支护机理研究周志利。(1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083;2.潞安矿业集团公司,山西长治046204)摘要:随着综采工作面设备的大型化,开采强度与产量的大幅度提高,要求的巷道断面也越来越大,大大增加了支护难度,单锚杆支护已很难满足支护要求,文章就锚杆一锚索联合支护的作用机理和在切眼支护设计中的实际应用,以及支护效果进行了研究。关键词:煤巷大断面;锚杆;锚索;联合支护

2、中图分类号:TD353.6文献标识码:A文章编号:1005.2798(2011)02—0006—03Span,BoltandCableTunnelLargeSectionofSupportMechanismZHOUZhiAi·(1.ResourcesandSafetyEngineeringInstituteofChinaUniversityofMining(Beijing),Beijing100083,China;2.uMiningGroup,Changzhi046204,China)Abstract:Mech

3、anizedminingfacewithlarge—scaleequipment,miningintensityandyieldasubstantialincrease,therequiredroadwaysectionisalsogrowing,hasgreatlyincreasedthedifficultyofsupposingasingleboltsupporthasbeendificulttomeetsupportrequire·ments,articleonthebolt—theroleofancho

4、rcombinedsuppo~mechanismandcutsupportinthepracticalapplicationofthedesign,aswellassupportingeffectWasstudied.Keywords:coallargesection;anch0r;cable;combinedsuppo~锚杆支护技术的发展和应用显著提高了巷道支预紧力在20kN时,锚杆尾部附近出现了明显的应护效果,降低了支护成本,减轻了劳动强度,其优越力集中现象,最大压应力达0.07MPa。在远离锚杆性得到了充

5、分体现。但随着综采工作面设备的大型尾部方向,压应力逐渐减小。至锚杆长度的1/5处,化,开采强度与产量的大幅度提高,要求的巷道断面压应力减小到0.02MPa。在锚杆长度一半左右的也越来越大,煤层大巷的跨度已经超过6m,断面超范围内形成了应力值大于0.O1MPa的压应力区,之过20m;回采巷道宽度也达5—6m,断面积达15~上为应力很小的近零应力区。在锚杆端部出现了拉20m,开切眼跨度达到8~10Ill,断面积超过30Ill。应力区,但应力值很小。两根锚杆之间有效压应力由于巷道断面的增大,大大增加了支护难度,单锚杆

6、小,而且相互独立,没有连成整体。两根锚杆之间中支护已很难满足支护要求,本文就锚杆一锚索联合部应力值很小,出现较大范围的近零应力区,在此区支护的作用机理和在切眼支护设计中的实际应用,域,锚杆几乎无支护作用。由于锚杆预紧力低,导致以及支护效果进行了研究。锚杆支护产生的预应力场应力值小,形成的有效压应力区范围小,孤立分布,没有连成整体。近零应力1锚杆、锚索支护应力场分析区范围大,锚杆支护在近零应力区几乎没有加固围1.1锚杆支护应力场分析岩的作用。为了研究锚杆、锚索的支护作用机理,我们在现如图2所示,预紧力为100kN

7、时,锚杆尾部附场进行了锚杆、锚索受力测试,分析锚杆、锚索支护近出现了较大的应力集中现象,最大压应力达到的应力场分布特征与影响因素。如图1所示,锚杆0.36MPa。在远离锚杆尾部方向,压应力逐渐减小。收稿日期:2010-12-03作者简介:周志利(1962一),男,山西洪洞人,在读博士研究生,成绩优异高级工程师,从事煤矿技术管理工作。6周志利:大跨度、大断面巷道锚杆锚索联合支护机理研究第20卷第2期至锚杆长度的1/5处,压应力减小到0.12MPa。在应力区在沿钢带长度方向上显著扩大。在顶板表面锚杆长度一半左右的范

8、围内形成了应力值大于附近,有效应力区呈椭圆分布,彼此相互连接,形成0.04MPa的压应力区,有效压应力区范围明显扩大,连续的有效压应力带,预紧力扩散范围大,锚杆能有近零应力区大幅度缩小。在锚杆端部出现了拉应力效支护锚杆之间的围岩。区,应力值很小。锚杆附近应力集中明显,随着远离攀I_锚杆位置,压应力逐渐减小。镱鼍瑚劳荣}灞静t罄尊。氇强i魏蠹蠹嚣

9、毫擎黪§《糍鬻《鼍蠢毒鳓}静i:—毒0麓

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