›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (3): 842-848.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

深部厚顶煤巷道让压型锚索箱梁支护系统布置方式对比研究

王 琦1, 2,李术才1,李为腾1,王德超1,黄福昌2,江 贝1,李 智1,王洪涛1   

  1. 1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061;2. 兖矿集团有限公司 博士后科研工作站, 山东 邹城 273500
  • 收稿日期:2012-03-12 出版日期:2013-03-11 发布日期:2013-03-20
  • 作者简介:王琦,男,1983年生,博士,讲师,主要从事地下工程支护及模型试验方面的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金青年科学基金资助项目(No. 51209127);教育部博士点基金(No. 20110131110030)。

Comparative study of arrangement mode of pressure relief anchor cable box beam support system in deep thick top coal roadway

WANG Qi1, 2,LI Shu-cai1,LI Wei-teng1,WANG De-chao1,HUANG Fu-chang2, JIANG Bei1,LI Zhi1,WANG Hong-tao1   

  1. 1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering , Shandong University, Jinan 250061, China; 2. Post-Doctoral Scientific Research Station, Yankuang Group Company Limited, Zoucheng, Shandong 273500, China
  • Received:2012-03-12 Online:2013-03-11 Published:2013-03-20

摘要: 针对深部厚顶煤巷道围岩变形特点,以“先控后让再抗”为支护理念,设计了让压型锚索箱梁支护系统横梁、纵向单梁、纵向双梁及纵横组合4种不同布置方式的支护方案。数值试验结果表明,纵横组合方案具有最好的围岩控制效果,横梁方案支护效果相对较差。对让压型锚索箱梁支护系统的4种方案进行了现场试验,监测结果显示,纵横组合方案作用下的围岩变形量最小,其两帮移近量和顶板沉降量仅为120 mm和90 mm,同时该方案支护反力最大;锚杆、锚索受力与巷道围岩控制效果相对应,且锚索让压环作用明显;设计制作的测力箱梁监测表明,箱型支护梁受力合理协调,材料性能发挥充分。对让压型锚索箱梁支护系统及其不同布置方案的作用机制进行了探讨。综合分析表明,深部厚顶煤巷道中,优先选用让压型锚索箱梁支护系统中的纵横组合与纵向单梁方案,可有效地控制巷道围岩变形,满足支护要求。

关键词: 箱型支护梁, 让压, 支护系统, 布置方式, 数值试验, 现场试验

Abstract: According to the deformation characteristic of surrounding rock in deep thick top coal roadway, guided by the support idea of controlling at first, pressure yielding behind and then resistance, four schemes of pressure relief anchor cable box beam support system are designed, of which beam arrangement mode are lateral beam, longitudinal single beam, longitudinal double beams and longitudinal-lateral combined beam respectively. The results of numerical test show that, among the four schemes, longitudinal-lateral combined beam scheme is best in surrounding rock controlling; lateral beam scheme is relatively worst. The four schemes are applied to field test. The monitoring results show that the surrounding rock deformation of test section with longitudinal-lateral combined beam scheme is least; the sides deformation is 120 mm and the roof deformation is 90 mm. Meanwhile, bolts and anchor cables have the largest supporting reaction in this scheme. The force measuring anchor cable box beams are designed and made. The monitoring results show that box beam stress conditions are reasonable and coordinate, material is used fully. In the four schemes, supporting and protecting components reaction corresponding with the effect of the roadway control, and the effect of anchor cable yielding ring is obvious. Mechanisms of support systems are analyzed. Under the geological conditions of deep thick top coal roadway, longitudinal-lateral combined beam and longitudinal single beam schemes of pressure relief anchor cable box beam support system are better for controlling surrouding rock deformation in a cost-effective way; and the supporting demand is satisfied.

Key words: box supporting beam, pressure relief, support system, arrangement mode, numerical test, field test

中图分类号: 

  • TD 313
[1] 陆晨凯, 孔纲强, 孙广超, 陈斌, 殷高翔, . 桩−筏基础中能量桩热−力耦合特性现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3569-3575.
[2] 冯君, 王洋, 吴红刚, 赖冰, 谢先当, . 玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2563-2573.
[3] 吴爽爽, 胡新丽, 龚辉, 周昌, 徐楚, 王强, 应春业, . 3种模式下钻孔灌注桩桩-土剪切特性 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2838-2846.
[4] 余 瑜, 刘新荣, 刘永权, . 基坑锚索预应力损失规律现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1932-1939.
[5] 王钦科, 马建林, 胡中波, 王 滨, . 浅覆盖层软质岩中抗拔桩承载特性现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1498-1506.
[6] 信亚雯, 周志芳, 马 筠, 李鸣威, 陈 朦, 汪 姗, 胡尊乐, . 基于现场双管试验确定弱透水层水力参数的方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1535-1542.
[7] 李 驰, 王 硕, 王燕星, 高 瑜, 斯日古楞, . 沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1291-1298.
[8] 任连伟, 孔纲强, 郝耀虎, 刘汉龙, . 基于能量桩现场试验的土体综合热导率系数研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4857-4864.
[9] 袁 亮, 刘业娇, 田志超, 唐春安, 薛俊华, 段昌瑞, 张 寒, . 地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 370-378.
[10] 崔光耀, 祁家所, 王明胜, . 片理化玄武岩隧道围岩大变形控制现场试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 231-237.
[11] 王炳龙,梅 祯,肖军华. 土工格室补强路基整治路基病害的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 325-332.
[12] 郭 飞,陶连金,孔 恒,马红红,张丽丽,张新全,. 兰州砂卵石地层盾构施工振动传播及衰减特性分析[J]. , 2018, 39(9): 3377-3384.
[13] 喻豪俊,彭社琴,赵其华,. 碎石土斜坡水平受荷桩承载特性研究[J]. , 2018, 39(7): 2537-2545.
[14] 李清川,李术才,王汉鹏,张红军,张 冰,张玉强,. 上覆流沙层隧道开挖面稳定性分析与数值试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2681-2690.
[15] 王翔鹰,陈育民,江 强,刘汉龙, . 抗液化排水刚性桩沉桩过程的土压力响应[J]. , 2018, 39(6): 2184-2192.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谢兴华,王国庆. 深厚覆盖层坝基防渗墙深度研究[J]. , 2009, 30(9): 2708 -2712 .
[2] 陈正汉,方祥位,朱元青,秦 冰,魏学温,姚志华. 膨胀土和黄土的细观结构及其演化规律研究[J]. , 2009, 30(1): 1 -11 .
[3] 夏力农,雷 鸣,聂重军. 桩顶荷载对负摩阻力性状影响的现场试验[J]. , 2009, 30(3): 664 -668 .
[4] 潘鹏志,冯夏庭,周 辉. 脆性岩石破裂演化过程的三维细胞自动机模拟[J]. , 2009, 30(5): 1471 -1476 .
[5] 叶为民,黄 伟,陈 宝,郁 陈,王 驹. 双电层理论与高庙子膨润土的体变特征[J]. , 2009, 30(7): 1899 -1903 .
[6] 王吉亮,陈剑平,杨 静,阙金声. 岩爆等级判定的距离判别分析方法及应用[J]. , 2009, 30(7): 2203 -2208 .
[7] 陈 明,卢文波,周创兵,罗 忆. 初始地应力对隧洞开挖爆生裂隙区的影响研究[J]. , 2009, 30(8): 2254 -2258 .
[8] 胡云世,苏 辉,成怡冲,艾智勇. 层状可压缩岩基三维固结问题的状态空间解[J]. , 2011, 32(S1): 176 -180 .
[9] 张 红 ,郑颖人 ,杨 臻 ,王谦源 ,葛苏鸣. 黄土隧洞支护结构设计方法探讨[J]. , 2009, 30(S2): 473 -478 .
[10] 陈建功 ,周陶陶 ,张永兴. 深部洞室围岩分区破裂化的冲击破坏机制研究[J]. , 2011, 32(9): 2629 -2634 .