錨固承載結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定性研究及影響因素分析.pdf

1、為進一步揭示錨桿與圍巖相互作用機理，完善錨桿支護技術(shù)理論和支護參數(shù)設(shè)計方法，提高現(xiàn)有錨桿支護參數(shù)設(shè)計的可靠性、科學性和實用性。本文以顧橋礦中央?yún)^(qū)、南區(qū)、東區(qū)二水平井底車場段-1050m軌道大巷為研究對象，運用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測三種研究方式，探討巷道錨桿支護后，其圍巖內(nèi)部形成的支護結(jié)構(gòu)的形式、強度、應力狀態(tài)及其與錨桿支護參數(shù)、巖性之間的關(guān)系，據(jù)此確定科學合理的錨桿支護參數(shù)。
　　首先，通過建立錨固承載結(jié)構(gòu)體力學模型并基于M

2、ohr-Coulomb屈服準則，推導出錨固承載結(jié)構(gòu)體等效強度參數(shù)公式;在等效強度參數(shù)確定的基礎(chǔ)上，根據(jù)承載結(jié)構(gòu)體受力特點，在垂直方向上應用靜力平衡方程，得出錨固承載結(jié)構(gòu)體強度公式，并進行強度影響因素分析。其次，以顧橋礦三區(qū)地質(zhì)條件為工程背景，開展了同一深度條件下不同錨桿支護密度的巷道支護效果數(shù)值模擬研究。通過橫向比較同一巖性中不同支護密度的支護效果，確定不同巖性巷道的合理支護密度;縱向比較同一支護參數(shù)下，不同巖性的支護效果，確定巖性對支

3、護效果的影響。研究結(jié)果表明，錨桿支護對圍巖的強化作用和錨固體的承載能力隨著支護密度的增大而逐漸增強，垂直應力峰值點的位置由深部逐漸往淺部轉(zhuǎn)移，巷道變形量降低且圍巖兩幫塑性區(qū)范圍逐漸變小，圍巖趨于穩(wěn)定;確定了砂巖巷道合理支護密度為800～1000mm，砂質(zhì)泥巖巷道合理支護密度為800mm，泥巖巷道合理錨桿支護密度為600mm;同一支護參數(shù)、不同巖性條件下巷道的垂直應力云圖、塑性區(qū)有明顯變化，承載結(jié)構(gòu)體的承載能力和錨桿對圍巖的強化作用隨著巷