深部回采巷道錨固失效分析及支護對策

寧義國，馬雙文，CAO Chen,3

(1.開灤能源化工股份有限公司 呂家坨礦業分公司，河北 唐山 063107；2.遼寧工程技術大學 礦業學院，遼寧 阜新 123000；3.伍倫貢大學 土木、采礦與環境學院，新南威爾士 伍倫貢 2522)

0 引 言

據估計，2020年后，我國年平均巷道掘進長度將達到14 000 km。我國煤礦井下開采深度以10 m/a的速度增加，隨著開采深度的持續增加，巷道圍巖條件逐漸惡化，煤礦井下巷道出現了高應力、采動影響強烈等一系列復雜條件支護難題[1]。錨桿支護技術現已普遍用于煤礦下的巷道支護[2-4]，目前，發達國家煤礦巷道基本全部采用了錨桿支護技術，我國錨桿支護占巷道支護總量75%以上[5]。針對錨桿支護，諸多學者已經做了大量研究。趙敏[6]認為錨桿采用非全長錨固時，當圍巖變形過大，在拉、剪應力作用下，錨桿的自由段桿體將會發生破斷。李英明等[7]認為在全長錨固錨桿支護作用時，桿體的應力分布滿足中性點理論。黃明華等[8]基于非線性剪切滑移模型分析了錨固方式對錨桿錨固效果的影響，并確立了臨界錨固長度的計算方法?？导t普等[9]通過對不同形狀錨桿拉拔試驗，得出了桿體形狀對拉拔力的影響程度，并借助數值模擬軟件得出了不同條件下剪應力的分布特征。文獻[10-12]等利用實驗室條件，對4種不同橫肋間距的錨桿進行了錨固拉拔試驗，試驗結果發現，肋間距為33.15 mm時試件拉拔力最大。同時，文獻[13-17]對肋間距為12、24、36、48 mm的4種右旋錨桿進行了錨固拉拔試驗，試驗結果顯示，當肋間距為48 mm時，錨固試件拉拔力最大?！?br>