巷道锚杆支护围岩加固体稳定性研究

张雪峰

（西山煤电西曲矿，山西 古交030200）

引言

随着工业化进程的不断加速，我国对能源消耗的需求越来越大，虽然众多绿色能源的出现代替了化石能源，但由于我国绿色能源处于起步阶段，仍有较长的路要走，所以化石能源仍是我国主要消耗的能源。据统计我国煤炭资源有9成需要掘进巷道进行开采，所以巷道的稳定性直接决定了煤层开采的安全性。近年来锚杆支护技术不断进步，逐步成为我国巷道支护的主流。锚杆支护具有成本低、支护效率高、断面利用率高、前期准备期短等优点[1-2]。此前众多学者对锚杆支护巷道围岩应力进行过一定的研究[3-4]。本文通过建立支护后的巷道力学模型对锚杆支护围岩稳定性进行分析，对不同锚杆参数下围岩的稳定性进行研究，为矿山围岩支护提供一定的借鉴与参考。

1 围岩加固支护参数影响分析

支护合理与否可以通过矿井开采是否会造成围岩失稳及影响矿井生产安全来衡量，当井工开采对巷道围岩等无影响时认为支护合理，如果支护后围岩的稳定性仍较差则认为支护不合理。对于一定埋深的围岩，在无采动影响时，围岩处于三向应力平衡状态，开采围岩由三向应力状态转化为二向应力状态，此时需要对围岩进行及时的支护。首先对端部锚杆支护下围岩的影响参数进行研究，首先给定巷道半径3 m，埋深为600 m，围岩的初始地应力设定为8 MPa，围岩的岩性分别为弹性模量E=5×103MPa、泊松比μ=0.3、内摩擦……