采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (2): 237-245.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0401

• 论文 • 上一篇    下一篇

复合软岩巷道长短锚索层次控制技术及实践

付玉凯,王涛,孙志勇,郑建伟   

  1. 1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013; 2. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013; 3. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-04-06
  • 作者简介:付玉凯(1985— ),男,河南省安阳市人,博士,副研究员,主要从事巷道支护理论与技术方面的研究。
  • 基金资助:
    天地科技创新项目(2018-TD-MS021); 国家自然科学基金项目(51804159, 51974160);国家重点研发计划项目(2017YFC0804205)

Layered control technology and practice of long and short anchor cable in composite soft rock roadway

  • Online:2021-03-15 Published:2021-04-06

摘要: 为解决复合软岩巷道变形难题,以成庄矿 53181 巷为工程背景,采用理论计算的方法确定 巷道围岩 4 个承载层的范围,并分析锚杆(索)锚固系统失效的本质原因。基于 4 个承载层的范围, 提出长、短锚索层次控制技术,建立长、短锚索层次控制力学模型,对比分析锚杆(索)和长、短 锚索层次控制下的围岩位移特征曲线,从理论角度揭示长、短锚索层次控制复合软岩顶板围岩变 形的机理: 短锚索预紧力、刚度高,对浅部离层敏感,可有效增强浅部破碎围岩的强度参数,控 制围岩浅部早期变形;长锚索锚固段位于岩层弹性范围内,安全性高,其可用变形较大,较好适 应复合软岩巷道释放的变形; 同时,长、短锚索锚固段分布位置不同,有利于分散围岩内部的受 力,从而提高预应力的扩散效果。长、短锚索层次支护技术在成庄 53181 巷进行工业性试验,试 验结果表明:锚索受力稳定,顶板下沉量仅为原支护参数下的 29.4%,浅部和深部离层均未超过 50 mm,长、短锚索支护系统与围岩耦合充分,有效控制了围岩流动层及塑性层的进一步扩展。

关键词: 复合顶板, 软岩, 长、短锚索层次控制技术, 巷道支护, 岩石力学

中图分类号: