煤炭工程

作者：仝潇,刘楠,单仁亮,李兆龙,赵岩,刘冬,代卫林

单位：1. 河北工程大学 地球科学与工程学院，河北 邯郸 0560382. 河北工程大学 土木工程学院，河北 邯郸 0560383. 中国矿业大学（北京）力学与土木工程学院，北京 1000834. 河北建筑工程学院，河北 张家口 0750005. 冀中能源峰峰集团宝峰矿业有限公司九龙矿，河北 邯郸 056200

关键词：管索组合结构 , 锚索 , 剪切试验 , 剪切荷载 , 剪切位移,

管索组合结构（ACC）作为一种新型支护结构已应用于多个井巷工程。为了解决工程应用中对C型管嵌入岩壁深度与结构面压力对ACC加固作用影响尚不清晰的问题，采用自主研发的管索拉剪试验系统，分别测试了5种不同C型管嵌入岩壁深度以及3种不同初始预紧力条件下ACC的剪切力学性能，获取了ACC的剪切荷载-剪切位移曲线及其剪切变形量, 研究了不同C型管嵌入岩壁深度下ACC的力学性能表现。试验结果表明，嵌入深度大的C型管会增加ACC的剪切荷载及剪切变形量，与嵌入深度0mm相比，嵌入深度为50、100、150及300mm时，峰值剪切荷载分别增加20.7%、43.1%、50.4%和54.6%，合理的C 型管嵌入深度能够有效提高ACC的加固效果；与结构面无正压力比较，初始预紧力提供给结构面的正压力配合ACC高抗剪性能可以进一步提高整个支护系统的峰值剪切荷载；不同初始预紧力下ACC峰值剪切荷载和剪切变形量明显不同，其峰值剪切荷载和剪切变形量通过增加初始预应荷载而减小；ACC在剪切方向上的延展性远远大于锚索，有效解决了在施加高预紧力后，锚索的剪切位移显著减少的问题。基于试验结果提出了C型管参数设计方法, 并详细介绍了ACC施工工艺，研究结果可为ACC在煤巷工程中的应用设计提供参考。

来源：2025年第9期

《煤炭工程》期刊编辑部

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