锚网索支护软煤综放面开切眼围岩稳定性研究.pdf

第23卷第19期岩石力学与工程学报23(19)：3298～3304
2004年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2004

锚网索支护软煤综放面开切眼围岩稳定性研究*

11211
张玉国谢康和何富连庄迎春王哲
(1浙江大学岩土工程研究所杭州310027)(2中国矿业大学能源科学与工程学院徐州221008)

摘要为了研究锚网索支护条件下松软煤层综放面开切眼围岩的稳定性，运用Timoshenko梁和岩石力学理论分别
对顶板似连续体以及帮煤变形破坏情况进行计算分析，确定影响开切眼围岩稳定性的各种因素。在此基础上，提
出不同的锚网索支护方案，运用UDEC3.0进行数值模拟分析，重点研究不同支护强度下围岩变形情况，同时探
讨不同支护强度下的顶板与帮煤之间的相互作用关系，进而优化支护参数，确定支护方案。现场试验表明，支护
方案6满足工程要求，具有较好的经济和社会效益。
关键词岩石力学，锚网索支护，Timoshenko梁，数值模拟
分类号TD352+.5文献标识码A文章编号1000-6915(2004)19-3298-07

STUDYONSURROUNDINGROCKSTABILITYOFWORKINGFACE
SUPPORTEDBYBOLT-MESH-ANCHORINSOFTANDTHICK
COALSEAM

ZhangYuguo1，XieKanghe1，HeFulian2，ZhuangYingchun1，WangZhe1
(1InstituteofGeotechnicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027China)
(2CollegeofEnergyScienceandEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008China)

AbstractInordertostudythestabilityofsurroundingrocksofworkingfacesupportedbythebolt-mesh-anchor
technologyinsoftandthickcoalseamexcavatedbyfully-mechanizedsublevelcavingsystem，the
deformation-failureofthepseudo-continuousroofandsidecoalisanalyzed，respectively，bythetheoriesof
Timoshenkobeamandrockmechanics.Variousfactorsinfluencingthestabilityofrocksaroundworkingfaceare
thereforeidentified.Basedonthestudies，allkindsofbolt-mesh-anchorsupportingschemesareproposedand
simulatedbyprogramUDEC3.0withemphasisonthedeformationstatesofsurroundingrocksundervarious
supportingintensity.Atthesametimethemutualeffect-relationbetweentheroofandsidecoalisdiscussed，and
thesupportingschemeisproposedwithoptimizedsupportingparameters.Thein-situtestresultsshowthat
supportingschemeNo.6canmeettherequirementsofengineeringwithbettereconomicalandsocialbenefits.
Keywordsrockmechanics，bolt-mesh-anchorsupport，Timoshenkobeam，numericalsimulation

变形量大，在服务期间需多次返修，巷道维护极为
1引言困难[1，2]。目前，薛村煤矿综放面开切眼常采用工
字钢对接梁支护方式，存在问题主要有：(1)尽管
当回采巷道采用传统支护方式——工字钢支架维护时间短，但是由于开切眼断面大以及支护强度
和U型钢可缩支架支护时，巷道围岩在掘进影响期低等因素，导致围岩变形破坏严重，经常诱发片帮
间变形剧烈，且在掘后较长时间内难以趋于稳定，和顶煤在架前冒落，危及煤矿安全生产，影响经济

2003年4月23日收到初稿，2003年5月24日收到修改稿。
*高