恒阻大变形锚杆（索）让压吸能模型及支护设计

• 作者: 张国锋 张志民 苗沛沛 许丽莹
• 来源期刊: 煤矿支护
• 学科: 工学
• 关键词: 软岩巷道 恒阻锚杆(索) 能量平衡方程 让压吸能支护 设计理论
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 11-15
• 页数: 5页
• 分类号: TD353.6

摘要

针对我国煤矿深部软岩巷道高地压、水理、围岩软弱、结构裂化等综合作用引起的巷道大变形问题，基于能量平衡理论，提出恒阻大变形（以下简称恒阻）锚杆（索）让压吸能支护理论与设计方法。根据试验力学特性曲线，采用能量分析法，将恒阻锚杆（索）荷载-位移曲线划分为弹性阶段、恒阻让压阶段，建立了围岩能量平衡方程、恒阻锚杆（索）两阶段的吸能方程，以及围岩-恒阻锚杆（索）共同作用下的能量关系式，并依据组合拱理论给出了恒阻锚杆（索）支护参数设计的理论公式。研究结果表明：恒阻锚杆（索）恒阻器变形量与围岩变形量之间关系呈二次抛物线规律分布，恒阻锚杆（索）恒阻器变形，能够有效吸收软岩围岩变形能，减小围岩最终变形量。工程算例分析显示，恒阻锚杆（索）支护时，恒阻器77．6ram让压变形量，可吸收79％的围岩能量，降低88．9％的围岩变形量。