煤炭学报

作者：原贵阳, 孙志勇, 李建忠,

关键词：锚杆支护组合构件, 钢筋网, 加固作用, 边界网丝, 护表区域,

针对深井高地应力巷道因围岩大变形导致金属网严重破坏引发支护失效的问题，对高地应力巷道支护常用的钢筋网配合单体锚杆、钢筋托梁、W 型钢带3种组合系统在垂直载荷作用下的力学性能进行实验室测试，分析了锚杆支护组合构件对钢筋网支护系统峰值强度、承载刚度、残余强度及卸压程度的影响规律，得到了锚杆支护组合构件对钢筋网支护效应的加固特征。借助Ansys Workbench 软件分析钢筋网支护系统在垂直载荷作用下的整体位移变形量，得到了锚杆支护组合构件对钢筋网横向、纵向股线的位移约束差异性。基于锚杆支护组合构件对钢筋网的不对称加固特征及边界网丝概念的提出，探讨了锚杆支护组合构件对钢筋网支护系统的加固机理。结果表明:① 钢筋网支护系统在垂直载荷作用下的承载性能可分为峰前承载区与峰后卸压区，W 型钢带对钢筋网支护系统的强度强化作用是钢筋托梁的1.5 倍，刚度强化作用是钢筋托梁的 3 倍。② 锚杆支护组合构件对钢筋网的横向股线加固作用大于纵向股线加固作用，横向股线抗变形阻力分为垂直和水平两个分量，垂直分量由边界网丝与锚杆支护组合构件提供，水平阻力大小取决于边界网丝及焊接点剪切强度。③ 锚杆支护组合构件通过提高垂直约束作用、护表面积及护表区域内系统的抗变形能力增加钢筋网的支护强度与刚度。

来源：2020年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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