• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
锚网-围岩接触面注浆充填预应力施加技术研究
  • 93
  • 作者

    原贵阳高富强王涛李建忠王晓卿

  • 单位

    中煤科工开采研究院有限公司煤炭资源智能开采与岩层控制全国重点实验室中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

  • 摘要
    针对松软煤体巷道护表构件主动支护效应差、局部裸露围岩破碎范围持续扩大导致的锚杆、锚索失效问题,开发了网后注浆面型预应力施加技术并进行了实验室试验及现场验证。首先分析了锚网支护围岩变形破坏方式及控制方法,阐述了网后注浆技术原理;其次开展了不同规格型号金属网的网后注浆实验室试验,分别得到了主动面型预应力施加过程中锚杆受力、注浆压力、护表构件变形量及面应力演化规律;最后开展了现场工况下的顶板及两帮网后注浆试验,得到了护表构件在一定变形量前提下的面型预应力施加值,验证了网后注浆技术的适用性。研究结果表明:(1)金属网与煤壁之间存在间隙是导致支护系统主动支护能力差和锚杆、锚索支护失效的主控因素,围绕金属网与煤壁接触面凹凸不平的结构间隙进行注浆填充、全面封闭围岩是完善锚网支护系统的技术手段;(2)在金属网与围岩之间进行注浆充填可实现面型主动预应力的施加,面应力变化趋势主要分为:初始面应力恒定阶段、面应力上升阶段、面应力降低至稳定阶段;(3)网后注浆过程中,面应力值变化趋势与注浆压力、金属网变形量紧密相关,面应力上升过程中,注浆压力、金属网变形量也随之升高。(4)网后注浆可缓解锚杆托盘应力集中程度,面应力值上升过程中可使得应力集中的锚杆预紧力呈现出小幅度降低趋势,受力较为均匀的锚杆预紧力呈现出同步上升趋势。所得研究成果有望成为锚杆支护配套技术,为复杂困难巷道治理提供技术储备与理论参考。
  • 关键词

    锚杆支护金属网网后注浆面型预应力围岩控制

  • 文章目录
    1. 锚网支护煤壁破坏形式及控制方法
    1.1 锚网支护围岩变形破坏方式
    1.2 控制实现方法
    2. 网后注浆实验室试验
    2.1模型铺设
    2.2 囊袋结构
    2.3 监测手段
    3. 试验结果分析
    3.1 面应力分析
    3.2 注浆压力分析
    3.3金属网变形特征分析
    3.4 锚杆预紧力分析
    3.5充填及围岩封闭效果分析
    4. 现场验证性试验
    5. 结论
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