深部巷道锚杆-锚索协调锚固:理论与实践提升

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深部巷道锚杆-锚索协调锚固技术是一种在复杂地质条件下,针对深部矿井巷道支护问题的创新方法。该技术主要解决的是锚杆-锚索协同支护过程中存在的理论认识不足和设计盲目性问题。锚固力学是其核心基础,通过优化深部巷道顶板和两帮的锚杆、锚索锚固参数,如锚固长度、直径、预紧力等,确保支护结构的有效性和稳定性。 锚杆-锚索协调锚固的关键在于,它能够有效分散和传递巷道顶部和两帮的荷载,减少岩层的局部应力集中,从而控制围岩的变形和破坏。在实际应用中,研究者对某矿的14103辅运巷和14203辅运巷进行了实地试验,通过空心包体应力解除法测量地应力,这种方法涉及将压力传感器包裹在岩芯中,通过释放包体内的压力来间接测量地应力,这种方法由刘允芳等人在其著作中有详细介绍。 在地应力的测试中,研究者发现研究区的最大主应力可达25MPa以上,且受岩体性质影响显著。软弱岩层如煤和泥岩的应力值低于硬岩层如中砂岩,而断层区域的地应力方向和强度均有所变化,这在饶运章等人的研究中有所体现。这些数据对设计合理的锚固参数和支护方案至关重要。 通过有限元软件adina进行地应力场反演,可以进一步揭示地应力分布的细节,如应力集中区域,这对于理解巷道稳定性以及选择合适的支护措施具有重要作用。例如,地应力场反演结果显示,断层尖灭部位和断层带两侧的岩层容易产生应力集中,因此在这些区域可能需要更加强大的锚固支撑。 深部巷道锚杆-锚索协调锚固技术不仅依赖于精确的地应力测量,还结合了岩体力学原理和数值模拟技术,旨在提高巷道的安全性和耐久性,降低因地质条件变化带来的风险。这项技术的研究和应用,对于保障煤矿安全开采和提升工程设计水平具有重要意义。