采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6): 1269-1277.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0080

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顶板锚杆离散工作阻力影响巷道抗冲能力分析

成云海1,马梦想1,胡兆峰2,姚金鹏3,张修峰4,任文涛5,逄焕东6,万晓7   

  1. 1. 山东科技大学采矿工程研究院,山东泰安271200;2. 山东能源鲁西矿业有限公司,山东 济南250014;3. 山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590;4. 山东能源集团有限公司,山东菏泽274918;5. 山东唐口煤业有限公司,山东济宁272000;6. 山东科技大学土木工程与
    建筑学院,山东青岛266590;7. 山东新巨龙能源有限责任公司,山东菏泽274918
  • 出版日期:2025-11-15 发布日期:2025-11-19
  • 通讯作者: 马梦想,E-mail:14755755039@163.com,Tel:19856199436
  • 作者简介:成云海(1970— ),男,山东省泰安市人,博士,教授,主要从事冲击地压防治理论与技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(5197417)

Analysis on the influence of discrete anchor working resistance of the roof on rock burst resistance of the roadway

  • Online:2025-11-15 Published:2025-11-19

摘要: 实测发现新巨龙煤矿6305运输巷顶板锚杆工作阻力呈现显著离散性,这与当前巷道抗冲能力评价中采用的均匀假定相悖,且离散工作阻力对巷道抗冲能力的影响尚未得到研究。基于此,依据动静载叠加诱冲理论与Griffith能量理论,构建锚杆轴向工作阻力和地应力共同作用下的单裂纹损伤扩展模型,推导出裂纹扩展时临界应力与锚杆工作阻力的函数关系,阐明离散锚杆工作阻力促使局部裂纹率先扩展、贯通进而诱发整体失稳的规律;同时分别计算均匀和离散锚杆工作阻力下巷道的抗冲击能力,为分析离散锚杆工作阻力对巷道抗冲能力的影响提供直观依据。研究得出以下主要结论:冲击地压发生时围岩临界应力与锚杆工作阻力大小呈正相关关系,与锚杆和裂纹夹角呈负相关关系;在离散锚杆工作阻力作用下,顶板不同区域临界应力存在差异,6305运输巷顶板可承受的最大、最小动载分别为3.4 MPa和0.9 MPa;以均匀和离散锚杆工作阻力计算巷道抗冲击能力,结果分别为ML1=4.9和ML2=3.1,表明常规验算方法得出的安全值偏高。

关键词: 锚杆离散工作阻力, 抗冲能力计算, 临界冲击应力, 案例分析

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