预裂锚固体力学特性及锚固机理

• Published in: 煤炭学报 Vol. 45; no. 1; pp. 82 - 89
• Main Authors: 王卫军, 董恩远, 赵志伟, 吴海, 袁超
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201 2020; 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201%湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭,411201%广西路桥工程集团有限公司,广西南宁,530011%湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭,411201
• Subjects: 非连续变形; 相似模拟试验; 深部巷道; 锚固机理
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YG19.1436

TD353; 为研究锚杆对深部巷道围岩的控制作用,通过制作三轴加载物理相似模拟试验系统,分析了锚杆支护强度、锚杆预紧力对预裂试件的锚固效果并构建了劈裂板梁结构模型.试验结果发现:无锚杆支护时,试件表现出脆性破坏;随锚杆支护强度及预紧力增大,试件承载能力得到提高且其应力应变曲线具有较好的屈服平台,表现出明显的延性特征;试件垂向位移量相近时,随锚杆支护强度及预紧力增大,试件体应变变小;试件主要沿最大主应力方向(垂直方向)发生劈裂破坏,拉伸裂纹集中在临空面附近,剪切裂纹则分布在远离临空面的区域,在锚杆的作用下形成类似板梁结构,板梁挠度不仅与试件自身力学性能、外载荷有关,还与板梁长度、板梁结构形式有关.锚杆支护密度的增大改变了板梁结构形式,减小了板梁挠度,而较大预紧力能够降低板梁之间的离层量,相应的试件非连续变形得到控制.由此可知,锚杆支护不仅可提高破裂围岩的承载能力,而且可有效控制破裂围岩的非连续变形,从而提高深部巷道围岩的连续性和整体稳定性.