锚固界面剪切力学特征及参数优化试验研究

作     者：田欣 路燕泽 陈彦亭 于庆磊 王社光 曹永胜 TIAN Xin;LU Yanze;CHEN Yanting;YU Qinglei;WANG Sheguang;CAO Yongsheng

作者机构：河北钢铁集团矿业有限公司河北唐山063000 河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司河北邢台054100 河北钢铁集团矿山设计有限公司河北唐山063000 河北省复杂铁矿低碳智能高效开采技术创新中心河北邢台054100 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：35-44页

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

基　　金：河北省重点研发计划项目(编号:20374103D) 

主　　题：锚杆支护 界面力学 性能强化 数值模拟 

摘      要：为加强软岩巷道支护性能,改善锚杆支护设计及其参数,针对锚固系统中界面力学特征以及失效破坏模式进行试验探究,并利用FLAC3D数值模拟方法,以锚固剂、锚固长度为研究参数,对围岩变形、锚杆受力以及塑性区分布规律进行分析、探究,确定科学合理的软岩巷道支护参数。试验研究表明:钢筋—锚固剂界面剪切力学性能,随锚固剂由M20砂浆材料换为高纤维含量ECC-2%材料,其界面峰值剪切应力上涨了122%;当锚固剂—岩石界面黏结强度足够高时,影响其稳定性的主要因素即为岩石自身抗拉强度和内聚力;当采用锚固剂类型为ECC-2%且锚固长度为2.2 m的支护参数时,巷道顶板位移变形量、两帮位移、塑性区范围较优化前的方案分别降低了12.9%、29.15%、20.0%,锚杆最大轴力提高了95.5%。研究结果为软弱围岩支护参数的优化提供了科学依据,并且对于类似工程的支护设计和优化具有参考价值。