单根锚杆不同工作载荷下支护应力场特征相似模拟研究.pdfVIP

学兔兔 第20卷 第5期 (总第 126期) 煤 矿 开 采 Vo1．20No．5 (SeriesNo．126) 2015年 10月 C0ALMININGTECHN0LOGY October 2015 单根锚杆不同工作载荷下支护 应力场特征相似模拟研 究 林 健 ，王 洋 ，杨景贺 ， ，王正胜 ， ，蔡嘉芳 ，， (1．天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013；2．煤炭科学研究总院开采设计研究分院，北京 100013； 3．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室 (煤炭科学研究总院)，北京 100013) [摘 要] 采用实验室相似模拟测试和分析 了单根锚杆在不同工作载荷条件下围岩横 向和纵向 应力场分布特征。测试结果表明：锚固体轴向应力场由压应力核心区和扩散 区构成，核心 区位于锚固 体近锚杆区域，由3个压应力集中区组成，整体呈 “酒精灯”状分布。随着锚杆工作载荷的加大，轴 向应力场在垂直轴向方向上无论应力值还是分布范围均明显增大，在锚杆轴线方向虽然应力值明显增 大，但应力分布范围基本无明显变化。锚固体横向应力场沿锚杆轴向在锚杆周围形成前后2个比较明 显的压应力集中区，浅部应力集中区在锚杆托板下方呈倒扣的碗状，锚固段附近压应力集 中区呈对扣 碗状。锚固体横 向应力场整体应力值较小，约为轴向应力场应力值的1／4左右。随着锚杆工作载荷的 加大，锚固体内横 向应力集中区范围不断扩大，应力值不断提高，但位置和形态基本保持不变。 [关键词] 单根锚杆；工作载荷；支护应力场；相似模拟 [中图分类号]TD315 [文献标识码]A [文章编号]1006—6225(2015)05—0087—06 AnalogueSimulationofSupportingStressFieldCharacteristicof SingleAnchoredBoltunderDifferentW orkingLoads LIN Jian ，WANGYang， ，YANGJing．he， ，WANGZheng．sheng， ，CAIJia．fang，’ (1．CoalMining＆DesigningDepartment，TiandiScience＆TechnologyCo．，Ltd．，Beijing100013，China； 2．CoalMining＆DesigningBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China； 3．StateKeyLaboratoryofCoalResourceHigh-efficiencyMining＆CleanUtilization(ChinaCoalResearchInstitute)，Beijing100013，China) Abstract：Applyinganaloguesimulation，surroundingrocklateralandvertical stressfielddistributioncharacteristicofsingleanchored boltwastestunderdifferentworkingloads．Resultsshowedthataxialstressfieldwascomposedofcompression stresscorezoneand diffusionzone．Corezonewaslocatedinanchoredbodywhichwasnearanchoredbolt，included3compressionstresszonesna dtookon “alcoholburner”shapedistribution．Withworkingloadincreased，stressv