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基于有效锚固层厚度的煤系巷道顶板叠加梁支护理论及应用
被引量：
27
1
作者
姚强岭
李英虎
+3 位作者
夏泽
李学华
王烜辉
晁宁
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期672-682,共11页
通过对巷道顶板岩梁的变形及破坏特征分析,确定了顶板岩层失稳的宏观过程;针对煤系巷道顶板沉积岩层的分层特征,建立了煤系巷道顶板叠加梁力学模型,基于其协调变形及共同承载特性,求解出了叠加梁中各分层岩梁等效承载应力、层间作用力...
通过对巷道顶板岩梁的变形及破坏特征分析,确定了顶板岩层失稳的宏观过程;针对煤系巷道顶板沉积岩层的分层特征,建立了煤系巷道顶板叠加梁力学模型,基于其协调变形及共同承载特性,求解出了叠加梁中各分层岩梁等效承载应力、层间作用力以及锚杆(索)支护强化参数,揭示了锚杆(索)对叠加梁结构的支护作用机理,即优化不同抗弯刚度的各层顶板的承载应力分配,充分发挥各岩层力学承载性能,控制顶板岩层的整体下沉,同时提高叠加梁的黏聚力及变形模量,间接强化整体锚固结构的承载强度。针对顶板叠加梁支护结构在巷道不同服务阶段的失稳条件,提出了煤系巷道顶板支护的“有效锚固”状态以及有效锚固层厚度理念,用于评价巷道支护中锚杆(索)对顶板实际的锚固能力,形成了煤系巷道顶板叠加梁支护理论。基于该支护理论,以皖北煤电集团任楼煤矿Ⅱ7_(3)24S工作面回风巷为工程背景,对其在近距离煤层、采空区下伏成巷条件下进行了顶板支护设计,根据层间距在>6,4~6以及2~4 m的3种不同范围,将该巷道进行了分区,通过对顶板叠加梁结构进行分析与有效锚固层厚度计算,分别确定了在不同巷道区域内采用锚杆与注浆锚索为主的支护技术参数,并结合现场工业性试验验证了该支护方案的合理性与有效性。
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关键词
叠加梁理论
煤系巷道
锚杆支护机理
“有效锚固”状态
有效锚固层厚度
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职称材料
题名
基于有效锚固层厚度的煤系巷道顶板叠加梁支护理论及应用
被引量：
27
1
作者
姚强岭
李英虎
夏泽
李学华
王烜辉
晁宁
机构
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期672-682,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51874283)。
文摘
通过对巷道顶板岩梁的变形及破坏特征分析,确定了顶板岩层失稳的宏观过程;针对煤系巷道顶板沉积岩层的分层特征,建立了煤系巷道顶板叠加梁力学模型,基于其协调变形及共同承载特性,求解出了叠加梁中各分层岩梁等效承载应力、层间作用力以及锚杆(索)支护强化参数,揭示了锚杆(索)对叠加梁结构的支护作用机理,即优化不同抗弯刚度的各层顶板的承载应力分配,充分发挥各岩层力学承载性能,控制顶板岩层的整体下沉,同时提高叠加梁的黏聚力及变形模量,间接强化整体锚固结构的承载强度。针对顶板叠加梁支护结构在巷道不同服务阶段的失稳条件,提出了煤系巷道顶板支护的“有效锚固”状态以及有效锚固层厚度理念,用于评价巷道支护中锚杆(索)对顶板实际的锚固能力,形成了煤系巷道顶板叠加梁支护理论。基于该支护理论,以皖北煤电集团任楼煤矿Ⅱ7_(3)24S工作面回风巷为工程背景,对其在近距离煤层、采空区下伏成巷条件下进行了顶板支护设计,根据层间距在>6,4~6以及2~4 m的3种不同范围,将该巷道进行了分区,通过对顶板叠加梁结构进行分析与有效锚固层厚度计算,分别确定了在不同巷道区域内采用锚杆与注浆锚索为主的支护技术参数,并结合现场工业性试验验证了该支护方案的合理性与有效性。
关键词
叠加梁理论
煤系巷道
锚杆支护机理
“有效锚固”状态
有效锚固层厚度
Keywords
superimposed beam
coal measure roadway
mechanism of bolt support
“effective anchorage”state
effective anchorage layer thickness
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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作者
出处
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1
基于有效锚固层厚度的煤系巷道顶板叠加梁支护理论及应用
姚强岭
李英虎
夏泽
李学华
王烜辉
晁宁
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
27
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