倾斜地层巷道锚杆-拱架联合支护破坏特征及控制对策

论文摘要

为明确倾斜地层巷道锚杆-拱架支护失效机理,寻求围岩变形控制对策,以典型案例为工程背景,利用FLAC3D锚杆-拱架精细化模拟平台,开展了不同地层倾角下的直墙半圆形巷道锚杆-拱架联合支护数值试验。结果表明:①地层倾斜对巷道变形影响显著,围岩以及锚杆、拱架的破坏情况具有明显的非对称性,且岩层倾向巷帮变形较严重;②巷道顶板沉降和巷帮内移受地层倾角影响较小,但巷道底鼓随倾角增大而显著增大。针对失效关键部位与变形破坏特征,以20°倾角为例,进一步开展了3种优化方案数值模拟对比分析。结果显示,通过增大锚杆直径取得的支护效果并不显著,拱腿仍率先屈曲变形进而造成整体失效,而关键部位锁拱锚杆的施加提高了拱架结构整体性。基于此提出倾斜地层巷道单侧锁拱等非对称支护对策,并得到现场验证。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值模拟试验方案设计
•   1.1 典型案例工程概况
•   1.2 试验方案
• 2 精细化数值模型建立
•   2.1 巷道及围岩模型
•   2.2 可破断锚杆模型
•   2.3 拱架模型
• 3 数值模拟结果及分析
•   3.1 联合支护失效特征分析
•   3.2 控制对策比选
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨博,杨宁,李为腾,马海曜,李廷春,管清升

关键词: 倾斜地层,巷道支护,锚杆拱架支护,非对称变形,围岩控制

来源: 煤炭科学技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,江苏建筑职业技术学院,江苏建筑节能与建造技术协同创新中心

基金: 国家自然科学基金资助项目(51604166,41772299),青岛市博士后应用研究资助项目(2016130),江苏省高等学校自然科学研究资助项目(17KJB440002),江苏建筑节能与建造技术协同创新中心博士专项研究基金资助项目(SJXTBS1701)

分类号: TD353

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.06.015

页码: 98-104

总页数: 7

文件大小: 4099K

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