锚杆与锚索协同锚固的能量分析研究

作     者：张新过 党鹏远 朱初初 Zhang Xinguo;Dang Pengyuan;Zhu Chuchu

作者机构：河南能源化工集团永煤公司城郊煤矿河南商丘476600 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221008 

出 版 物：《煤炭与化工》 (Coal and Chemical Industry)

年 卷 期：2023年第46卷第11期

页      面：18-24页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主　　题：能量分析 应变能密度 协同锚固 预应力 围岩弹性能 巷道稳定性 

摘      要：地下工程围岩的变形、破坏及失稳过程中始终伴随着能量的转化和转移,支护体对围岩体的变形失稳具有一定的控制作用,对锚固体和围岩内能量的转化和转移也有影响。本文以Mohr-Coulomb准则为依据,从能量角度分析了圆形巷道开挖后围岩内弹性应变能和塑性应变能在围岩中的分布情况和影响因素。指出在破碎区围岩的力学参数中,粘聚力相比内摩擦角对围岩能量分布影响较大。注浆和提高锚杆预应力可以增大岩体的粘聚力,粘聚力的增加可以减少破碎区范围,但会加剧塑性能的集聚,需要配以组合锚索为锚固体提供均布支护力,减弱围岩塑性能集聚效应。为保证锚杆与锚索协同工作,其预应力必须相互匹配,且锚杆和锚索的预应力应与锚杆的弹性模量相匹配,在减少破碎区范围的同时,减弱塑性破坏能集聚程度,降低围岩弹性能,使围岩处于少破碎、均匀破碎和低能量的稳定状态。