硬岩层爆及锚杆锚固机制试验研究

作     者：张晓君 林芊君 刘国磊 ZHANG Xiaojun;LIN Qianjun;LIU Guolei

作者机构：山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255049 山东理工大学矿山工程技术研究所山东淄博255049 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2017年第36卷第10期

页      面：2365-2372页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2015EL016) 山东理工大学青年教师发展支持计划经费资助 山东理工大学一级学科重点支持计划~~ 

主　　题：岩石力学 硬岩 层爆 锚杆锚固 双轴压缩试验 分形维数 

摘      要：针对巷(隧)道岩爆破裂演化及锚杆锚固机制研究的不足,利用自制的真三轴加卸载试验系统开展具有岩爆倾向性的无锚固和树脂锚杆锚固长方体硬岩试样在单面约束情况下的双轴压缩对比试验研究,分析和探讨硬岩层爆、层级破裂演化及锚杆锚固机制。结果表明,在无锚固的情况下,硬岩呈现明显层爆现象,从临空面到深部,爆裂破断面的分形维数主要集中在1.3~1.8范围,随层序由于破断面摩擦作用的增强导致其分形维数随之降低,断裂形态随层序逐渐由张拉断裂为主导向剪切断裂为主导过渡,同时各层面均或多或少伴有次生层断裂;锚杆锚固明显降低了爆裂层数及范围,限制了硬岩逐层爆裂;理论分析得出临空面附近硬岩层爆层数的计算公式;视硬岩层爆部分为层状岩层,提出层爆控制的锚杆组合梁理论;临空面附近以劈裂为主的层爆是受压致拉的结果,通过锚杆锚固显著提高了完整岩体的抗拉强度,使层爆层数及范围大为降低甚至不发生层爆。