高強讓壓錨桿支護特性及讓壓卸壓耦合支護作用研究.pdf

1、　　高地應力、大變形是深埋巷道支護過程中必須解決的兩個重要問題。在我國煤炭行業(yè)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，加深對深埋巷道支護的研究具有重要的現(xiàn)實意義。此文通過讓壓管壓縮實驗、高強讓壓錨桿拉拔實驗、ADINA數(shù)值模擬并結(jié)合現(xiàn)有的支護理論，研究了鉆孔卸壓與新型讓壓錨桿進行耦合支護的巷道支護技術(shù)。
　　該文首先通過讓壓管壓縮實驗和讓壓錨桿拉拔實驗，分析了讓壓錨桿的功能特性及其應力-應變規(guī)律，并推導了與實驗結(jié)果相吻合的讓壓錨桿本構(gòu)關(guān)系；通過理論

2、分析和數(shù)值模擬，分析了鉆孔卸壓對巷道圍巖應力場和應變場的影響關(guān)系，闡述了卸壓孔徑、地應力和煤層強度對卸壓半徑的影響關(guān)系；在分析巷道圍巖應力分布、讓壓錨桿支護機理和支護體系強度與圍巖錨固體強度關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過對鉆孔卸壓與讓壓錨桿耦合支護的數(shù)值模擬分析，研究了讓壓點、讓壓距離、卸壓孔徑與讓壓錨桿長度、卸壓孔長度與讓壓錨桿長度、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耦合支護效果的影響規(guī)律。并結(jié)合實際工程案例證明該耦合支護

3、方法在一定程度上是適用于深埋巷道支護的。主要結(jié)論如下：(1)讓壓錨桿具有的獨特的讓壓變形功能，既可以保護錨桿桿體又可以主動控制巷道的變形，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備空間以抵御動壓或巖體震動等外力擾動作用，但錨桿讓壓效率系數(shù)應

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