深部回采巷道锚网索耦合支护时空作用规律研究.pdf

第26卷第5期岩石力学与工程学报Vol.26No.5
2007年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2007

深部回采巷道锚网索耦合支护时空作用规律研究

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孙晓明，杨军，曹伍富

(1.中国矿业大学岩土工程研究所，北京100083；2.北京市轨道交通建设管理有限公司，北京100037)

摘要：针对深部巷道围岩在开挖与支护时所表现出的非线性力学过程特性，对锚网索耦合支护时空规律进行数值
模拟与工程应用研究。研究结果表明，在巷道实施锚网耦合支护后，在围岩剧烈变形阶段结束或临近结束的时间
施加锚索关键部位耦合支护，是实现锚索与锚网和围岩之间时空耦合的最佳二次支护时间，其主要特征是通过锚
索调动深部围岩强度实现巷道围岩高应力向低应力的转化；同时，实施锚网索耦合支护的深部回采巷道能够满足
巷道掘进与工作面回采期间的稳定性控制要求。
关键词：采矿工程；深部回采巷道；锚网索耦合支护；时空作用规律；数值模拟
中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1000–6915(2007)05–0895–06

RESEARCHONSPACE-TIMEACTIONRULEOFBOLT-NET-ANCHOR
COUPLINGSUPPORTFORDEEPGATEWAY

SUNXiaoming1，YANGJun1，CAOWufu2
(1.InstituteofGeotechnicalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083，China；
2.BeijingMTRConstructionManagementCo.，Ltd.，Beijing100037，China)

Abstract：Aimingatthecharactersofnonlinearmechanicalprocessforsurroundingrockindeepgateway
excavationandsupport，thespace-timeactionruleofbolt-net-anchorcouplingsupportisresearchedbynumerical
simulationmethodandengineeringapplication.Theresultindicatesthat，afterthegatewaysurroundingrockis
reinforcedbythebolt-netcouplingsupport，theoptimalsecondarysupporttimetorealizethespace-timecoupling
amonganchor，bolt-netandsurroundingrockisthatwhentheobviousdeformationstageofthesurroundingrockis
completedoralmostcompleted.Itsmaincharacteristhetransformationfromhighstressconcentrationtolow
stresszonethroughmobilizingthestrengthofinnersurroundingrockbyanchorcouplingsupport.Thegateway
withbolt-net-anchorcouplingsupportcanmeettherequirementsofthestabilitycontrolduringgatewayexcavation
andcoalextraction.
Keywords：miningengineering；deepgateway；bolt-net-anchorcouplingsupport；space-timeactionrule；numerical
simulation

支护(以钢架、木支架支护为代表)发展到主动支护
1引言(以锚网、锚索支护为代表)[1]。然而，深部“三高一
扰动”(即高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开
随着开采深度的增加，巷道支护技术已从被动采扰动)的复杂地质力学环境，使得深部岩体表现出

收稿日期：2006–11–16；修回日期：2007–01–01
基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2006CB202200)；国家自然科学基金资助项目(50490273，50544009，50221402)；教育部科学技术研
究重大项目(10405)
作者简介：孙晓明(1970–)，男，博士，2002年于中国矿业大学(北京)岩土工程专业获博士学位，现任副教授，主要从事岩土工程和软岩工程