煤炭工程

作者：荆国业,尹俊,韩博,刘文敬

单位：1. 煤炭科学研究总院，北京 1000132. 北京中煤矿山工程有限公司，北京 100013

关键词：锚喷支护,立井围岩,围岩稳定性,有限元分析,支护方案优化,

针对锚喷支护在用于反井成井支护时, 存在由于未区分不同地层的支护需求而存在设计保守、安全系数过高的问题, 可利用数值模拟方法确定立井不同深度断面围岩支护前后的应力、位移改善程度, 利用立井围岩受力特性对支护设计进行验证和优化。基于安平煤业矿区新增回风立井工程, 建立了井筒支护三维有限元模型, 以应力和位移指标对开挖直径为5.3m, 深132m的基岩段反井井壁进行了稳定性分析、支护效果分析及支护方案优化。结果显示锚喷支护后立井围岩的水平位移改善程度最大可达51.37%, 围岩最大主应力由拉应力变为压应力, 锚杆与混凝土在不同岩层中发挥的支挡作用效果不同, 围岩强度高和稳定性好的区段单独喷射混凝土支护即可达到联合支护的效果, 因此可根据实际情况选择和优化支护方式。最后将数值计算结果与工程实测结果进行对比, 验证了有限元分析在立井围岩锚喷支护分析中的可靠性。

来源：2023年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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