采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (5): 1079-1092.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0314
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孙晓明1,2,3,齐振敏1,2,张勇1,2,3,缪澄宇4,郭志飚1,2
摘要: 为明确不同支护结构锚固岩体力学特性,以万福煤矿千米深井巷道为工程实例,采用现场调研、室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,分析软岩巷道围岩变形破坏机制,揭示锚固岩体的结构强化强度及韧性效应。通过室内试验得到巷道所处中砂岩强度为80 MPa,应变为0.3%,2G-NPR锚索恒阻值约为420 kN,延伸率达到约27%。通过相似理论确定锚固岩体及支护结构力学参数,结合数值模拟分析不同岩石强度下无锚固、不同支护结构(锚索、锚索+钢带、锚索+钢带+锚网)锚固岩体力学特性,结果表明:随着锚索、锚索+钢带、锚索+钢带+锚网支护时强度提升率不断增大,峰值振铃计数不断降低,具有显著结构强化强度效应。同时由于2G-NPR锚索高强高韧的力学特性,2GNPR支护结构锚固岩体强度、韧性提高率、岩体损伤降低率均优于PR支护结构锚固岩体,其中2G-NPR锚索+钢带+锚网支护后强度、韧性提高率、岩体损伤降低率最为显著。进一步探究不同岩石强度下锚固岩体力学特性,随着岩石强度的增加,不同支护结构锚固岩体强度提高率及韧性提高率不断降低,由于2G-NPR锚索延伸率远高于PR锚索,PR支护结构锚固岩体韧性提高率处于较低水平,2G-NPR支护结构锚固岩体韧性提高率维持在较高状态。
中图分类号: