锚杆拱形托盘托锚力扩散效应及影响因素分析

拱形托盘是锚杆支护系统中的关键构件之一,其结构尺寸及强度直接影响锚杆支护效果。采用室内实验和数值模拟相结合的方法,研究分析了锚杆拱形托盘不同受载阶段托锚力在岩体内部的扩散演化规律;利用正交试验理论,分析了托锚力扩散演化对锚杆拱形托盘拱高和圆拱半径的敏感度。研究发现:托锚力经托盘传递至岩体,扩散形成“应力泡”式的次生应力场;若托锚力小于托盘承载强度,次生应力场范围随着托锚力的增加而增大,反之则减少;拱形托盘圆拱半径和拱高等因素对次生应力场范围具有显著性影响,但敏感性主次顺序为圆拱半径>拱高。

双柳矿深部大断面巷道支护优化设计研究

为解决双柳矿大断面巷道受掘进、采动等影响围岩变形量大、变形速度快等问题,采用井下调研、机理分析、数值模拟等综合方法,对大断面回采巷相关支护技术进行了研究,提出了适用于双柳矿深部大断面巷道的支护设计方案。结果表明:采用高强锚杆和高预应力锚索形成巷道支护结构的主体是提高支护强度的主要途径;拱形托盘有利于提升锚杆、锚索预应力的扩散,同时可提高锚杆索的综合承载力,用拱形托盘代替平托盘可实现锚杆索协同支护,从而提升巷道整体支护强度。