采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (2): 294-305.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0278

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裂隙岩体预应力锚注协同控制机制试验研究

黄玉兵1,2,江贝1,2,姚良帝1,2,郑有雷3,赵二会3,高祥3   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,北京 100083;
    2. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京 100083; 3. 兖煤万福能源有限公司,山东 菏泽 274922
  • 出版日期:2025-03-15 发布日期:2025-03-18
  • 通讯作者: 江贝,E-mail: jiangbei519@163.com,Tel:18600155766
  • 作者简介:黄玉兵(1992— ),男,山东省菏泽市人,博士/博士后,从事复杂条件巷道稳定性控制理论与方法方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(42307213, 52204260, 42277174, 42477166);中央高校基本科研业务费项目(2024JCCXSB01)

Experimental study on the collaborative control mechanism of prestressed anchor and grouting in fractured rock mass

  • Online:2025-03-15 Published:2025-03-18

摘要: 为明确破碎围岩高预应力锚注协同控制机制,开展不同裂隙尺寸、不同预紧力大小、不同注浆条件下的锚注体室内试验,提出注浆补强率、变形控制率等定量评价指标,研究不同条件下锚注体的破坏模式和承载性能;同时,基于摩尔库仑强度准则,分析预应力锚注对裂隙岩体承载能力的协同补强机制。结果表明:随着裂隙尺寸的增加,注浆补强率呈先增加后减小的趋势,变形控制率呈逐渐增大的趋势;随着支护预紧力的提高,注浆对裂隙试件承载力和侧向抗变形能力的增强作用提高;高预紧力和注浆共同施加时,对裂隙试件承载力和侧向抗变形能力均能起到“1+1>2”的协同增强作用。基于试验结果,以在建深部矿井万福煤矿为工程背景,提出注浆加固建议并开展现场应用。监测结果表明,围岩变形得到有效控制,两帮收敛量及顶底板移近量均小于120 mm,保障了深部巷道的安全稳定。

关键词: 裂隙岩体, 预应力锚注, 控制机制, 试验研究

中图分类号: