裂隙水对锚索支护巷道稳定性影响的数值模拟研究

"顶板裂隙水对锚索支护巷道稳定性的影响研究 (2005年)" 这篇研究论文深入探讨了顶板裂隙水如何影响锚索支护的巷道稳定性，尤其关注了在砂质泥岩顶板条件下的情况。巷道顶板的岩层裂隙水会引发岩石软化、泥化以及膨胀变形，这些效应均对巷道围岩的稳定性构成威胁。作者运用快速拉格朗日元程序进行计算分析，揭示了裂隙水软化岩石和降低锚杆/锚索锚固力对巷道稳定性的影响机制。 研究表明，在未受采动影响且含水量小于1%的情况下，裂隙水对砂质泥岩顶板的围岩稳定性影响较小。然而，当含水量增加或受到采动影响时，情况可能会显著变化。裂隙水可能导致锚索孔积水，削弱树脂锚固剂的锚固效果，从而降低锚索的支护强度和安全性。这对巷道围岩的长期稳定性和整个矿井的安全运营至关重要。 论文指出，随着煤矿开采深度的增加，遇到含水层的情况日益普遍，因此对水对巷道稳定性影响的研究变得愈发紧迫。尽管目前这类研究相对较少，但解决这个问题已经成为某些矿井的急切需求。论文通过数值模拟方法，提供了一种分析水对巷道围岩稳定性影响的新途径。 论文中提到的实例来自漳村煤矿2201工作面的回采巷道。巷道上方岩层厚320米，最大水平应力为6.58MPa，最小主应力3.53MPa，垂直应力8.5MPa。巷道采用锚杆-锚索混合支护，顶板使用22号M24左旋螺纹钢锚杆，配合树脂药卷锚固，而锚索则为15.24mm直径的高强度低松弛预应力钢绞线。 这篇论文提供了关于巷道支护在含水环境中的重要指导，对于优化矿井巷道设计和提高采矿安全有重要意义。通过对不同条件下的水岩相互作用进行深入研究，可以更好地理解和预防由于裂隙水引起的围岩不稳定问题。