3. 2 巷道圍巖支護—改性—卸壓協同控制原理針對千米深井巷道圍巖強流變、結構大變形的特點，在高應力及強采動影響下單一棚式支架或錨桿支護無法解決巷道圍巖控制難題，將錨桿支護、注漿改性與卸壓技術有機結合，形成“三位一體”巷道圍巖控制技術，實現“三主動”: 預應力錨桿實現主動支護，高壓劈裂注漿實現主動改性，水力壓裂實現主動卸壓。該技術是千米深井巷道圍巖控制的有效途徑。為充分發揮預應力錨桿的主動支護作用，弄清錨桿在井下的真實受力狀態非常重要。巷道開挖表面不同程度地呈現出凹凸不平的形態，傳統將巷道表面假設為平面進行錨桿及構件的受力變形研究無法體現井下錨桿實際受力狀況。巷道開挖后錨桿在凹凸不平表面施加預應力過程中即處于拉、剪、扭、彎的復雜受力狀態，工作面回采強烈動壓進一步加劇了巷道圍巖的擴容變形，引起錨桿破壞與失效[23-26]。為此，煤炭科學研究總院開采研究分院研制出國內外首套錨桿力學性能綜合試驗臺( 圖 8) ，可針對錨桿井下實際工況，在錨桿拉伸、剪切、扭轉、彎曲及沖擊載荷單項及復合載荷作用下，進行錨桿受力、變形與破壞試驗。試驗臺主要參數為: 適用錨桿直徑 16 ～ 25 mm，錨桿安裝推進力 10 kN，錨桿預緊扭矩 500 N·m，拉伸試驗載荷 400 kN，剪切試驗載荷 500 kN，沖擊能量 11 000 J。將試驗結果與理論分析相結合，可建立錨桿復合應力狀態下的力學模型，以揭示錨桿應力分布特征及破斷機理。
| 發表評論 | ||
