煤炭工程 ›› 2023, Vol. ›› Issue (12): 0-0.
• 研究探讨 •
开采研究院1,石垚2
kaicai kaicaikaicai,S hiyao
摘要： 针对煤矿井下锚杆支护系统中各护表构件与围岩相互作用关系缺乏定量性研究，以及锚杆支护设计方案中构件选型存在依据不充分等问题，采用自主研发的锚杆支护应力场测试试验台，测试了100kN预紧力时2根锚杆共同作用下，6种常用护表构件在围岩表面以及内部的支护应力的分布规律，且测试过程中在护表构件与围岩之间均铺设了金属网，以更贴合现场实际工况，并从应力扩散角度，给出了护表构件选型建议。研究结果表明：在围岩表面，锚杆尾部附近各会形成一个压应力集中区，压应力集中区又可分为核心区和边缘区，压应力核心区应力值大于200kPa，边缘区压应力值介于10-200kPa之间，相比于应力核心区，边缘区应力分布范围更易受构件类型影响；W钢护板、W形钢带、M形钢带和π形钢梁产生的10kPa应力可以将锚杆尾部附近的2个独立应力集中区连接起来，并形成一个具有一定宽度的连续条带，产生群锚效应；护表构件对10-200kPa的压应力在围岩表面和围岩内部的分布范围具有明显影响，但对大于200kPa的压应力和拉应力的分布范围影响较小；在距离围岩表面1m范围内，W形钢带、M形钢带、π形钢梁可以明显增加20-60kPa的应力的分布面积，但当距离超过1m时，20-60kPa的应力分布面积又要比托盘时有所降低；最后从支护应力扩散角度，对护表构件的应力扩散效果从优到劣进行了排序。研究结果可为煤矿锚杆支护系统中护表构件的选择和设计提供有价值的参考。
