论文部分内容阅读
锚杆支护是我国煤矿巷道主要支护手段之一,其应用范围越来越广,进入深部开采后,沿空掘巷锚杆失效频率较高,给煤矿安全生产带来了一定威胁,因此有必要针对深部开采沿空掘巷锚杆失效机制进行研究。 本文在现场调研、理论分析与数值模拟的基础上,对深部开采沿空掘巷锚杆失效机制、锚杆失效对支护系统可靠性影响及锚杆失效控制技术进行探讨。在深部开采沿空巷道顶板运动规律研究的基础上,分类分析了深部开采沿空掘巷围岩变形破坏特征;现场调研,总结了巷道存在的锚杆失效形式,分析了各类失效锚杆的失效特点。基于巷道变形破坏特征与锚杆失效特征建立各类失效锚杆的力学模型,推导出各类失效锚杆的应力方程,分析了锚杆应力分布特点,结合深部开采沿空掘巷围岩变形破坏特征分析锚杆失效机制。从深部开采沿空掘巷锚杆受力特征与巷道变形破坏特征出发,建立了较为合理的数值模型,对照分析了巷道顶板、肩角以及帮锚杆失效对顶板下沉、两帮移近以及沿节理面滑移的影响,并由此得出,巷道不同部位锚杆失效对其整体稳定性影响不同,高水平应力环境下,巷道肩角锚杆失效对巷道整体稳定性影响最大。基于深部开采沿空掘巷围岩变形特征、锚杆失效机制提出了失效锚杆的控制原则与控制技术。