煤-岩-锚组合锚固体单轴压缩试验及锚杆力学机制

• 作者: 任恒 余伟健 刘泽 刘芳芳 吴根水 黄钟
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 采矿工程 倾斜煤岩组合体 加锚 非均匀破坏 煤-岩结构面
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 57-68
• 页数: 12页
• 分类号: TD82
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0500

摘要

薄煤层开采条件下巷道复合围岩(煤层和岩层)的稳定与控制是煤矿资源开采的突出问题,深入研究支护结构与煤岩体形成煤-岩-锚组合锚固体的破坏机制具有重要意义.通过对水平方向加锚和未加锚倾斜煤岩组合体(角度设置为15°,30°和45°)试件进行一系列单轴压缩试验,结果表明:无锚试件的应力-应变曲线在峰后阶段有较多微小的多峰起伏波动,出现了应力阶梯式下降;小角度(0°,15°)煤岩组合体破坏时煤体对煤-岩结构面作用的应力较均匀,破坏裂纹主要分布在煤体中,2种角度试件强度差异较小;组合角度增大(＞15°),煤体发生拉剪破裂时,对煤-岩结构面形成了局部应力集中,煤体和岩体同时产生拉剪复合破坏,此时煤岩体强度由煤体、岩体以及锚杆共同作用;从环向应变规律来看,煤体与岩体环向应变累积值随组合倾角增加而增大,加锚试件应变累计值小于无锚试件,此外,煤体与岩体二者之间破坏累积发生了滞后效应,煤体提前于岩体50 s进入破坏.最后,对煤-岩-锚组合体力学机制进行探讨,分析锚杆与煤岩体结构面锚固角对煤岩系统强度的变化规律的影响,试验结果与理论预测模型结果比较符合.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	余伟健		63	817	15.0	27.0
2	刘泽		49	146	7.0	9.0
3	吴根水		6	44	4.0	6.0
4	黄钟		3	4	1.0	2.0
5	刘芳芳		3	10	2.0	3.0
6	任恒		2	0	0.0	0.0