锚网支护参数优化研究

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1、锚网支护参数优化研究覃庆韩1，刘立顺2(1.广西华锡集团股份有限公司铜坑矿,广西河池547205；2.北京矿冶研究总院,北京100160）摘要：在介绍块体理论及程序的基础上，以铜坑矿92号矿体4个裂隙岩体试验区巷道为例，充分利用一般块体理论GeneralBlock程序和关键块体理论Unwedge程序快速确定1#、2#、3#和4#四个试验区内巷道的最优锚网支护参数。研究成果可为其它地下工程复杂裂隙岩体的锚网支护提供参考。关键词：块体理论；锚网支护；优化中图分类号：TD868文献标识码：A文章编号：Studyontheoptimi

2、zationofanchornetsupportparametersQINQinghan1,LIULishun2（1.GuangxiChinatingroupco.,LTDTongkengkuang,HechiGuangxi547205,China;2.BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy,Beijing100160,China）Abstract:Basedontheintroductionofblocktheoryandcalculationprogram,Ta

3、kingNo.92orebodyinTongkengkuangforexample,optimalanchornetsupportparametersof1#,2#,3#and4#testareasarequicklydeterminedbyfullyusingtheGeneralBlockcalculationprogramofthegeneralblocktheoryandtheUnwedgecalculationprogramofthekeyblocktheory.Theresearchresultscanbeuseda

4、sreferencefortheanchornetsupportofcomplicatedfracturedrockmassinotherundergroundengineering.Keywords:blocktheory,anchornetsupport,optimization目前地下巷道工程的支护设计基本是以围岩等级为基础进行的，而欠缺对围岩的地质结构和力学性质的考虑[1-2]。本文在充分考虑岩体内的断层、节理、裂隙等地质结构特性和物理、力学特性的基础上，利用软件分析评价块体的几何特征、滑动机理和稳定性，并针对不同围岩

5、特性优选出合理的锚网支护参数。1块体理论及程序简介1.1关键块体理论与Unwedge程序（1）关键块体理论关键块体理论由石根华教授在20世纪70年代提出。关键块体理论对研究对象进行了假定，即：结构面为平面且贯穿研究的岩体；岩体为刚性体；岩体破坏方式为结构面的剪切滑移。该套理论的研究方法有矢量法和全空间赤平投影作图法两种，两种分析方法各自独立但分析结果一致[3-4]。（2）Unwedge程序Unwedge是E.Hoek在关键块体理论的基础上开发研制出的用于块体稳定性分析的程序。Unwedge程序将结构面切割形成的块体假定为四面体

6、，其中三个面为结构面，一个面为开挖临空面。由Unwedge程序计算的块体破坏方式有直接垮落、沿单面滑动或沿双面滑动[5-6]。该程序能够根据结构面组合搜索出最大块体，并计算出安全系数。收稿日期：作者简介：覃庆韩(1990-)，男，广西河池人，学士，助理工程师，采矿工程专业，主要从事采矿设计工作。1.2一般块体理论和GeneralBlock程序（1）一般块体理论一般块体理论是以关键块体理论为基础发展起来的，它解决了关键块体理论中的不连续面无限延展的问题，实现了“有限延展裂隙，复杂开挖面形状”条件下所有块体的识别，使块体理论更接近

7、工程实际。（2）GeneralBlock程序GeneralBlock是以一般块体理论为基础开发出来的块体稳定性计算分析程序，该程序与Unwedge相似之处是都包含有块体的识别和稳定计算、锚杆或锚索支护设计等功能。除此之外，GeneralBlock程序还能够对一次性输入的大量结构面数据在一定半径范围内进行筛选。2锚网支护力分析锚杆支护作为矿山巷道工程最常见的支护方式之一[7-12]，其作用机理是将锚杆周边一定范围内的岩石压缩为稳固岩体，并能承受一定的荷载，从而使锚杆周边的岩体稳固。常见的锚杆支护破坏方式有：①拔出破坏，即块体沿临

8、空面脱落或沿结构面滑出，但锚杆完好的处于块体内；②拉断破坏，即块体在脱落或滑出时将锚杆拉断，断开的锚杆分布位于岩体和块体之内。③剥离破坏，即块体滑出时，锚杆并没有随块体滑出，而是完好的位于岩体内。3数据模拟3.1试验区选取根据工业试验区的选择原则，在铜坑矿选取了4个试验区：1