孤岛开采巷道锚索托盘失效的实验与防治策略

本文主要探讨了孤岛工作面回采巷道中锚索托盘失效的问题，这是一种在复杂地质条件下常见的工程挑战。作者刘宏旺基于大同煤矿集团有限责任公司忻州窑矿的实际经验，通过对锚索托盘进行实验机的同心和偏心载荷模拟，对托盘的强度进行了细致的评估。研究结果显示，在正常同心压缩情况下，托盘的强度达到了350.3千牛顿（kN），这符合设计标准，表明托盘在此状态下具有足够的承载能力。 然而，当孤岛开采和断层破碎带的影响因素存在时，托盘的失效风险显著增加。特别是当托盘与锚具受到偏心压缩时，托盘的强度降低至283 kN，尽管仍保持在设计允许范围内，但应力分布不均导致了应力集中系数高达3.33，这意味着托盘在偏斜受力时更易发生损坏。这种不均匀的应力分布是托盘失效的主要原因。 孤岛开采环境下的特殊地质条件增加了巷道维护的难度，尤其是断层破碎带的存在，可能导致托盘在局部承受过高的压力。因此，针对这些发现，文章提出了针对性的防托盘失效措施，旨在通过改进设计、优化施工工艺或者采用更耐压的材料，来确保巷道安全，防止因托盘失效引发的潜在事故。 总结来说，这篇文章深入研究了锚索托盘在孤岛开采巷道中的性能问题，并通过数值模拟技术揭示了托盘失效的关键因素。这对于矿产行业的工程设计和安全管理具有重要的指导意义，强调了在复杂地质环境中对托盘及其支撑结构的精细化管理与强化设计的重要性。