2014年第8期（总第107期）
源与节社经
ENERGYANDENERGYCONSERVATION
锚杆索耦合支护机理研究
牛胜建12
2014年8月
(1.山西煤炭运销集团晋城有限公司，山西晋城048026；2.山西煤炭运销集团科学技术研究有限公司，山西大原030006）摘要：以四明山南具胶带下山为研究对象，运用FLAC数值软件模拟巷道在无支护、错杆支护、错索支护和锚杆、索联合支护下国岩应力变化情况，得到巷道图岩应力变化规律，对支护机理进行分析，为储杆支护设计及现场施工提供技术指导。
关键调：支护机理；国岩应力；组合作用
中图分类号：TD353.6
文献标识码：A
文章编号：2095-0802(2014)08017502
BoltAnchoringMechanismBasedonFLACNumericalSimulation
NIU Sheng-jian2
(1. Jincheng Co., Ltd. of Shanxi Coal Transportation and Sales Group, Jincheng 048026, Shanxi, China; 2. Scientific and Technological Research Co., Ltd. of Shanxi Coal Transportation and Sales Group, Taiyuan 03oo06, Shanxi, China) Abstract: By the research of Simingshan mine roadway, the use of numerical simulation software FLAC support mechanism under the bolt and anchor their combined effect is analyzed to obtain roadway stress variation for bolting to provide design and site construction technical guidance.
Key words:support mechanism; surrounding rock stress; composite action
0引言
锚杆索耦合作用支护体，能使巷道开挖引起表面围岩单向和双应力状态变为三向状态，且耦合作用使锚杆在其长度范围内的岩体内部形成具有一定承载能力的内部支护结构。可以提高巷道围岩的内聚力和内擦角，增加了错杆锚固范围内围岩的强度和内部支护结构的承载能力，阻止巷道围岩极限平衡区的扩大，减小巷道围岩的变形，使巷道处于稳定状态-。
1矿井概况
四明山煤业9#煤层位于太原组（C）中部，上距 3*煤层59.14m，煤层厚度0m~3.50m，平均1.28 m，属薄~中厚煤层，夹0层1层，结构简单稳定的大部可采煤层，顶板多为泥岩和砂质泥岩，底板为砂质泥岩。井田总体构造简单。
以南翼胶带下山巷道为研究对像，运用FLAC数值软件分别模拟四种方案：无支护、锚杆支护、锚索
支护和铺杆、索联合支护。收稿日期：2014-06-19
作者简介：牛胜建，1972年生，男，山西高平人，2004年毕业于大原理工大学采矿工程专业，工程师。
2围岩力学参数
对南翼胶带下山巷道顶板进行取样，钻孔深度16 m，加工成标准试件，运用电子式万能材料试验机对岩样进行单轴抗压强度测试，钻孔范围内顶板岩层为：南回风巷顶板以砂质泥岩和泥岩为主，颜色为灰色、灰黑色，砂质泥岩完整性较好，泥岩层理发育良好，岩芯基本为薄片状，完整性很差，并夹有薄煤层，厚度为0.5m。主井联络巷顶板以灰岩为主，颜色为灰黑色、红褐色，岩层破碎，完整性很差。围岩物理力学参数详见表1所示。
表1
序号
2 3 4
3
名称泥岩在砂质泥岩粉砂常
层厚 m 4.4 1.6 2.2 7.8
密度 g'cm
2.56 2.58 2.56 2.65
数值模拟方案
围岩物理力学性质
抗压强度抗拉强度内摩综凝聚力
MPa
43.0 37.9 83.2 41.47
MPa 6.61 5.16 16.36 6.20
o 17.62 18.74 40.03 22.78
MPa 3.5 6.0 4.2 4.6
运用FLAC数值模拟软件中Mohr-Coulomb模型对
四明山顺槽支护中锚杆、错索支护机理进行分析研究。
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