预应力协同支护研究：锚杆与锚索的数值模拟分析

"预应力协同支护数值模拟 - 李元，李波 - 首发论文 - 中国科技论文在线" 在煤炭开采过程中，深部巷道的安全支护是至关重要的，尤其面对复杂的地质条件和巨大的地压。本文“预应力协同支护数值模拟”由李元和李波共同撰写，他们针对某一煤矿深部巷道的实际情况，提出了预应力协同支护的理念。这一理念旨在改善传统支护方法的不足，通过科学的方法提高支护效果和巷道稳定性。 数值模拟是本文采用的主要研究手段，它能够直观地展示不同支护策略对巷道稳定性的影响。在模拟过程中，研究者设定了不同组合的锚杆和锚索预应力，以此来分析不同支护方式下巷道的稳定状态。锚杆和锚索是巷道支护中的常见元素，它们各自承担着支撑和加固的任务。通过数值模拟，作者发现仅仅依靠高强度锚杆可能无法充分发挥其支护作用，除非施加适当的预应力。 研究表明，预应力在支护系统中起着关键作用。高强度锚杆与预应力的结合，以及锚杆预应力与锚索预应力的合理匹配，是实现协同支护效果的基础。只有当两者相互协调，才能使锚杆和锚索的个体作用最大化，形成有效的整体支护效应。这种协同作用可以显著增强巷道的抗变形能力，防止巷道的失稳和坍塌。 基于数值模拟的结论，作者提出了适用于该煤矿深部巷道的预应力协同支护方案。这一方案不仅考虑了锚杆和锚索的物理性能，还充分考虑了地压、地质条件和巷道的具体结构，以期提供一个更为科学、适应性强的支护策略。通过这种方式，可以有效地提高煤矿深部巷道的安全性，减少因巷道失稳造成的生产事故，保障矿工的生命安全和采矿作业的顺利进行。 关键词：矿山支护工程；预应力；锚杆；锚索；数值模拟 预应力协同支护理论是现代煤矿巷道支护技术的一个重要进展，通过数值模拟技术的应用，为矿井提供了更加精确和有效的支护设计依据，有助于推动煤矿安全生产技术的发展。