煤巷复合层顶板长短锚杆联合支护技术研究.pdf

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1、第25卷第9期中国矿业Vo1．25，No．92016年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2016煤巷复合层顶板长短锚杆联合支护技术研究邓磊，东兆星(中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221116)摘要：针对普通等长锚杆在煤巷复合层顶板应用中的缺陷进行了长短锚杆联合支护技术的研究。基于山西汾西矿区中兴矿材料巷道设计七种联合支护方案，采用FLAC。。数值分析软件模拟不同工况下巷道支护。得到了在巷道顶板中部布设长锚杆受拉能有效控制表面位移、改善围岩应力分布，外侧布设短锚杆承受剪力能阻止层间滑动，节省支护成本的结果。结果与原工况的对比证明了长短锚杆在

2、复合层顶板支护中能满足预期的要求，且采用DCC组合时支护效果与原工况最接近的结论。对长短锚杆的作用机理的推测为联合支护的应用提供了参考。关键词：复合层顶板；长短锚杆；联合支护；数值模拟中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1004—4051(2016)09—0092—05ResearchonboltingwithdifferencescaleincompositelayerofroadwayroofDENGLei，DONGZhao-xing(SchoolofMechanics&CivilEngineering．ChinaUniversityofMining

3、8LTechnology．Abstract：ThestudyfocusesonthecombinationofboltingwithdifferentscaletOsolvethedisadvantagesincompositelayerofroadwayroof．FLACa。hasbeenappliedtoanalyzingtheresearchwhichincludingsevencombinations．Theresultsshowthelongboltingcancontroldisplacementandstressdistribution，andthe

4、shortboltingcanpreventfromsliding．ThenewmethodcanmeettheexpectedrequirementtOcomparewiththeold，andDCCisclosesttOtheoriginalresults．Themechanismofboltwithdifferentlengthhasbeenspeculated．Thispaperisofgreatsignificanceinapplicationoftheboltinginthefuture．Keywords：compositelayerofroof；bo

5、ltingwithdifferencescale；combinedsupporting；numericalSiml1】ation锚杆支护研究是地下工程的一个热点，普通锚长锚杆支护的文图。如姚桥矿l】综采工作面工程杆支护时通常设计为等长锚杆的形式。但在山西中，锚杆由于施工条件的限制，长度不足以穿越煤汾西矿区特别是中兴矿材料巷道支护的过程中发层锚固到坚固围岩，特别是在顶板破碎发育的巷道现了等长锚杆的局限性。在巷道顶板为复合层顶区段，锚杆无法承担荷载。赵固矿L2采掘工程中为板的复杂地质条件下，当全部采用长锚杆进行支护了解决工作断面的支护问题，采用锚杆锚索组合支时，掘进时

6、间与支护时间严重不匹配，锚杆支护花护技术。王志刚等[3]研究了可接长锚杆及其在复合费的时间长，成本高，而当全部采用短锚杆进行支层巷道顶板支护中的应用，王飞等研究了复杂顶护时，又由于锚杆长度较短无法深入到复合层顶板板条件下可接长锚杆在高应力软岩巷道中的让压中的较坚硬岩层中而导致支护效果不理想，且存在支护技术，贾东修等对拱形断面复合层顶板的锚着较大的安全隐患，因此等长锚杆并不适用。同时杆锚索联合支护进行了研究。这些研究和工程问在另一些复合层顶板工程施工中也遇到了普通等题都说明在复合层顶板这一特殊工程条件下普通等长锚杆应用的局限性。针对复合层顶板这一复杂地质条件下支护困

7、收稿日期：2015-12—17作者简介：邓磊(1990一)，男，硕士研究生，研究方向为岩土工程加难，围岩易破坏等特点。本文采用长短锚杆支护复固与处理。E—mail：cumtdenglei@163．com。合层顶板，利用锚杆长度的差异化来实现加固围第9期邓磊，等：煤巷复合层顶板长短锚杆联合支护技术研究岩，保护围岩的稳定性。以中兴矿材料巷道为研究2．1模型的建立对象，对长短锚杆的联合支护进行了模拟仿真，并巷道开挖模型见图2，边界条件见图3。将模拟结果与原工况等长锚杆支护效果进行对比，2．2模拟参数设定证明了长短锚杆在复合层顶板支护的优越性。采用摩尔一库伦强度准则，岩石

8、参数取自该