矩形巷道全长锚固锚杆力学模型分析及设计

煤矿开拓大量采用矩形巷道,传统锚杆设计方法通过将矩形巷道等效为圆形巷道对围岩变形进行分析进而确定支护参数,但圆形巷道围岩变形规律与矩形巷道不同,使得锚杆支护设计产生较大误差。依据陕西神木柠条塔煤矿S12001工作面运输巷顶板变形监测结果,建立顶板梁模型,根据弹塑性理论,推导出矩形巷道顶板下沉变形计算式,进一步对全长锚杆进行受力分析并提出其设计方法。研究结果表明:巷道顶板表面跨中部位竖向变形最大,向岩体内部以及巷道两帮逐渐减小;锚杆上剪应力以中性点为界,锚杆两端剪应力方向相反,最大剪应力在靠近巷道一端,锚杆轴向拉应力在中性点处最大,锚杆两端为0。通过对S12001工作面运输巷顶板进行支护设计,经计算发现各支护参数均符合生产要求,将理论计算的顶板围岩变形量与现场监测结果进行对比,对模型可靠性进行了验证。

深部软岩巷道支护方案优化设计与应用

为解决淮南矿区深部软岩巷道返修率高、支护效果差等问题,以潘三煤矿深部软岩巷道为研究对象,综合多种研究方法,对该矿区深部软岩巷道支护参数设计进行优化。首先通过工程类比法,初步选取合适的支护参数,考虑巷道矿压观察结果;其次采用FLAC 3D软件,对巷道现有支护方案进行支护参数模拟优化,进而选取最优支护参数,旨在实现一次成巷,减小巷道返修率。提出了优化后的巷道断面尺寸和全长锚固锚杆+锚索支护的联合支护方式。优化后的支护设计方案,在经济、技术上,均具有较大优势,为类似条件深部软岩巷道支护设计提供了参考。

全长粘结型水泥砂浆锚杆设计及基本试验浅析

全长粘结型锚杆广泛应用于多种工程的岩土体加固中,其设计的关键的是采用正确的计算方法和适宜的设计参数,为验证设计参数和施工工艺,施工前应进行锚杆抗拔测试的基本试验。本文针对现行相关规范对锚杆设计及基本试验的相关规定不尽相同这一情况,从全长粘结型锚杆的加固机理出发,对锚杆的设计方法进行了比选,提出了适宜的计算方法。并就基本试验的主要目的进行了分析,提出了最大试验抗拔力预估值、试验锚杆直径和试验锚杆长度应满足的条件。