干河矿煤巷锚杆支护力学模型及数值分析.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第４期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?４ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０４０２４干河矿煤巷锚杆支护力学模型及数值分析１，２２１２田亮，单仁亮，王凯，李民族（１?中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京１０００８３；２?中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京１０００８３）摘要：旺采法中采场巷道服务时间各不相同，为了使支护设计具有针对性，利用力学和数值模型分析了煤巷变形特点。根据“岩梁”理论，建立煤巷顶板力学模型，获得了顶板岩层厚３Ｄ度与煤巷跨度、直接顶容许拉应力之间的双曲关系。结合ＦＬＡＣ，分析了支护部位

2、不同时围岩及锚杆力学响应，明确了煤巷支护的重点是角部和两帮，单独进行两帮支护对围岩的控制效果优于单独顶板支护，支巷两帮可以采用玻璃钢锚杆。分析了锚杆参数对围岩的影响规律，证明加强两帮支护可以实现“强帮护顶”，帮锚杆长度存在最优值。关键词：旺格维利采煤法；煤巷；岩梁；玻璃钢锚杆；数值模拟＋中图分类号：ＴＤ３５５?９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０４⁃００７７⁃０５ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｏｌｔｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｃｏａｌｒｏａｄｗａｙｉｎＧａｎｈｅＭｉｎｅ１，２２１２ＴＩＡ

3、ＮＬｉａｎｇ，ＳＨＡＮＲｅｎ－ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＫａｉ，ＬＩＭｉｎ－ｚｕ（１?ＣｏｌｌａｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２?ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｄｅｓｉｇｎｓｏｆｃｏａ

4、ｌｒｏａｄｗａｙｓｏｕｇｈｔｔｏｂｅｔａｒｇｅｔｅｄ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｉｒｕｓｅａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｔｉｍｅａｒｅａｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎＷｏｎｇａｗｉｌｌｉｍｉｎｉｎｇａｒｅａ．Ｒｕｌｅｓｏｆｒｏａｄｗａｙｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｒｏｃｋｂｅａｍ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｒｏｏｆｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｎｄａｍｏｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｒｏｃｋ３Ｄｂｅａｍ，

5、ｗｉｄｔｈｏｆｒｏａｄｗａｙａｎｄａｌｌｏｗａｂｌｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｏｆｒｏｏｆ，ｍｅｅｔｗｉｔｈｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃｃｕｒｖｅ．ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＦＬＡＣ，ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｓｕｐｐｏｒｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔｅｆｆｅｃｔｏｎｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｂｏｌｔｓ，ｔｈｅｃｏｒｎｅｒｓａｎｄｓｉｄｅｓｏｆｒｏａｄｗａｙａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｂｅｋｅｙｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｒｏａｄｗａｙｓｕｐｐｏｒｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄａｔａｏｆｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｉｄｅｓｓ

6、ｕｐｐｏｒｔｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｒｏｏｆｓｕｐｐｏｒｔｏｎｌｙ．ＦＲＰｂｏｌｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｓｉｄｅｓｓｕｐｐｏｒｔｉｎｂｒａｎｃｈｒｏａｄｗａｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｂｏｌｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｓｉｄｅｓｓｕｐｐｏｒｔｉｓｕｓｅｆｕｌｆｏｒｒｏｏｆｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｎｏｐｔｉｍｕｍｖａｌｕｅｔｏｌｅｎｇｔｈｏｆｓｉｄｅ－ｂｏｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗｏｎｇａｗｉｌｌｉｍｉｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｃｏａｌｒｏａｄｗａｙ；

7、ｒｏｃｋｂｅａｍ；ＦＲＰｂｏｌｔ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ边角煤是煤田正规切块布置后产生的，为了提高资源定支巷宽度为５～６ｍ，长度１２０ｍ，刀间煤柱宽度０?３～［３］回采效率，降低煤层回采的风险，需要提前开采，而连采１?５ｍ。周成军等在大海则矿成功应用了“一刀双硐”工机是很好的选择。旺采采场中有主巷、支巷及采硐，其用［４，５］艺。汪华君介绍了大柳塔矿和哈拉沟矿的旺采矿压和离途和服务时间各不相同，支护设计应具有针对性。［６］层规律，优化了功能煤柱尺寸。侯朝炯等从地应力测量、［１］神东煤矿旺采应用经历了三个阶段，形成了独具特加大锚杆支护参数、改进锚固工

8、具等方面指明了研究方向。［２］［７］色的方法。周茂普根据乌兰木伦煤矿现场应用反馈