高強(qiáng)讓壓錨桿支護(hù)特性及讓壓卸壓耦合支護(hù)作用研究.pdf

1、　　高地應(yīng)力、大變形是深埋巷道支護(hù)過(guò)程中必須解決的兩個(gè)重要問(wèn)題。在我國(guó)煤炭行業(yè)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，加深對(duì)深埋巷道支護(hù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此文通過(guò)讓壓管壓縮實(shí)驗(yàn)、高強(qiáng)讓壓錨桿拉拔實(shí)驗(yàn)、ADINA數(shù)值模擬并結(jié)合現(xiàn)有的支護(hù)理論，研究了鉆孔卸壓與新型讓壓錨桿進(jìn)行耦合支護(hù)的巷道支護(hù)技術(shù)。
　　該文首先通過(guò)讓壓管壓縮實(shí)驗(yàn)和讓壓錨桿拉拔實(shí)驗(yàn)，分析了讓壓錨桿的功能特性及其應(yīng)力-應(yīng)變規(guī)律，并推導(dǎo)了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合的讓壓錨桿本構(gòu)關(guān)系；通過(guò)理論

2、分析和數(shù)值模擬，分析了鉆孔卸壓對(duì)巷道圍巖應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的影響關(guān)系，闡述了卸壓孔徑、地應(yīng)力和煤層強(qiáng)度對(duì)卸壓半徑的影響關(guān)系；在分析巷道圍巖應(yīng)力分布、讓壓錨桿支護(hù)機(jī)理和支護(hù)體系強(qiáng)度與圍巖錨固體強(qiáng)度關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)鉆孔卸壓與讓壓錨桿耦合支護(hù)的數(shù)值模擬分析，研究了讓壓點(diǎn)、讓壓距離、卸壓孔徑與讓壓錨桿長(zhǎng)度、卸壓孔長(zhǎng)度與讓壓錨桿長(zhǎng)度、卸壓孔與讓壓錨桿間排距、讓壓錨桿直徑等不同影響因素的變化對(duì)耦合支護(hù)效果的影響規(guī)律。并結(jié)合實(shí)際工程案例證明該耦合支護(hù)

3、方法在一定程度上是適用于深埋巷道支護(hù)的。主要結(jié)論如下：(1)讓壓錨桿具有的獨(dú)特的讓壓變形功能，既可以保護(hù)錨桿桿體又可以主動(dòng)控制巷道的變形，有利于巷道圍巖的穩(wěn)定發(fā)展；(2)鉆孔卸壓區(qū)半徑與鉆孔半徑、地應(yīng)力成正比關(guān)系，與煤層的粘聚力成反比關(guān)系，而與圍巖的摩擦角關(guān)系不大；(3)讓壓錨桿的彈性讓壓距離越大、讓壓點(diǎn)越高，讓壓錨桿的讓壓效率系數(shù)就越大，巷道就越穩(wěn)定，錨固體具有更多的讓壓儲(chǔ)備空間以抵御動(dòng)壓或巖體震動(dòng)等外力擾動(dòng)作用，但錨桿讓壓效率系數(shù)應(yīng)

4、控制在 2.5~4.0 之間；(4)卸壓孔與讓壓錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)深埋巷道支護(hù)效果的影響具有一定的規(guī)律性。隨著卸壓孔直徑、長(zhǎng)度的增大，巷道圍巖應(yīng)力、變形量呈先減小后增大的規(guī)律變化。巷道圍巖應(yīng)力及位移量隨錨桿長(zhǎng)度的增加而減小并且影響效果逐漸減弱，適當(dāng)?shù)腻^桿長(zhǎng)度是應(yīng)該能夠使其錨固端的一定長(zhǎng)度錨固于圍巖彈性區(qū)。錨桿直徑對(duì)巷道支護(hù)效果具有一定的影響，但效果不明顯。卸壓孔與錨桿間的排距對(duì)巷道支護(hù)效果存在一定的范圍，過(guò)分的增大或減小間排距均不利于巷道的