A070401 倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析.doc

A070401 倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析 ，以云驾岭煤矿实测的岩层参数为基础,针对倾斜煤层回采巷道,建立数值计算模型,并通过改变顶板锚杆和锚索的直径、排距、倾角等建立了10种数值试验方案,应用FLAC3D进行数值计算,比较分析了倾斜煤层回采巷道中各支护构件...欢迎下载！
倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析 单仁亮 刘晓峰 李 凯 潘彩君 谢 伟 【中国矿业（北京）力学与建筑工程学院，北京 100083】 摘 要 以云驾岭煤矿实测的岩层参数为基础，针对倾斜煤层回采巷道，建立 数值计算模型，并通过改变顶板锚杆和锚索的直径、排距、倾角等建 立了10种数值试验方案，应用FLAC 3D2.0进行数值计算，比较分析了倾斜煤层回采巷道中各支护构件在控 制围岩变形方面的作用，得到了：①倾斜煤层中的回采巷道支护应该 以顶板、高帮下部、低帮上部和靠近低帮的底板为关键部位；②顶锚 索和锚杆由垂直于顶板改为竖直设置能更好的发挥悬吊作用，减小顶 板下沉等重要结论。
本研究可以为倾斜顶板巷道支护机理的研究以及 支护设计与施工提供参考。
关键词 倾斜煤层回采巷道锚杆锚索数值模拟 1引 言 由于煤岩的赋存条件限制，回采巷道的顶板往往存在一定大小的倾角，但人 们至今对此类巷道支护的设计时，一般将其看作顶板水平的矩形或梯形巷道，以 悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用或围岩松动圈等的理论为基础，结合工程类 比方法进行设计[1]。
当顶板的倾角很小时，这种设计方法显然是适用的。
但是随 着倾角的增大，倾角对支护有效性及围岩稳定性的影响必然增大，依然采用这样 的设计方法可能造成支护强度不足或过高，随之而来或者是开拓成本的加大，或 者是因为存在安全隐患而影响正常生产。
数值计算采用FLAC 3D2.0，它是一种用于工程力学计算的有限差分程序，可模拟土、岩石等材料的力 学行为。
由于采用了显式拉格朗日算法及混合离散划分单元技术，该程序能够精确地模拟材料的塑性流动和破坏。
与有限元法相比，FLAC解线性问题较慢，而解 非线性问题较快，特别是在大变形和几何非线性的情况下，具有明显优势[2,3]。
FLAC用于岩土