底角锚杆在深部软岩巷道底臌控制中的机制及应用研究.pdfVIP

第 27 卷 增 1 岩石力学与工程学报 Vol.27 Supp.1 2008 年 6 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2008 底角锚杆在深部软岩巷道底臌控制中的机制 及应用研究 1 1，2 1 3 杨生彬 ，何满潮 ，刘文涛 ，马小钧 (1. 中国地质大学 工程技术学院，北京 100083 ；2. 中国矿业大学 力学与建筑工程学院，北京 100083 ； 3. 大屯煤电(集团)有限责任公司 生产技术处，江苏 沛县 221611) 摘要：底臌作为深部巷道围岩变形与破坏的主要方式，一直是煤矿深井开采及其他地下巷道工程中难以解决的问 题之一，如何有效地控制底臌成为巷道支护中首要考虑的问题。通过多个试验巷道工程底臌控制措施的对比研究 表明，底角锚杆技术对于控制底臌起到了积极的作用。运用三维数值模拟方法，研究底角锚杆在控制巷道底板变 形中的力学过程，分析分步开挖下底角锚杆力学性能发挥的时间效应，从而提出底角锚杆控制底臌的工作机制。 底角锚杆在控制底板变形中的作用，主要是通过成排置入底板的杆体，利用材料自身的抗弯刚度，切断底板基角 部位的塑性滑移线，对于岩体结构为块状结构或块裂结构的深部软岩巷道支护工程，可以有效控制巷道底臌。同 时，结合具体的深部巷道工程实例，针对巷道底臌的变形机制及变形特征，合理应用底角锚杆控制底臌技术，提 出非对称设计方法，有效控制了底板变形，对于深部巷道底臌的控制及防治具有理论指导意义。 关键词：采矿工程；深部开采；软岩巷道；底臌；底角锚杆；数值模拟 中图分类号：TD 353 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2008)增 1 –2913 –08 MECHANICS AND APPLICATION RESEARCH ON THE FLOOR ANCHOR TO CONTROL THE FLOOR HEAVE OF DEEP SOFT ROCK ROADWAY 1 1，2 1 3 YANG Shengbin ，HE Manchao ，LIU Wentao ，MA Xiaojun (1. School of Engineering and Technology ，China University of Geosciences，Beijing 100083，China； 2. School of Mechanics and Architecture Engineering ，China University of Mining and Technology，Beijing 100083，China； 3. Production and Technology Department ，Datun Coal-electricity Group Co .，Ltd. ，Peixian ，Jiangsu 221611 ，China) Abstract ：As the main failure mode in deep adjoining rock roadway ，floor heave is one of the most difficult problems to be solved in deep coal mines and other subsurface projects. How to control the floor heave effectivel