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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于3D打印再生岩体的锚固承载能力与机制分析
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  • 作者

    杨一鸣 冯昊 蒋力帅 王庆伟

  • 单位

    山东科技大学能源与矿业工程学院东北大学深部金属矿智能开采与装备全国重点实验室

  • 摘要
    再生岩体围岩与支护结构相互作用复杂,存在过度支护后仍效果不佳等问题,明晰再生岩体锚固结构的承载机制是再生岩体巷道稳定控制的基础。为研究支护元件对再生岩体承载能力的影响,基于砂型3D打印技术制备类岩石试样基体,分析不同支护参数对再生岩体试样物理力学性质的强化作用与匹配关系,并结合理论分析,探究再生岩体锚固结构的承载机制。结果表明,不同支护参数下的再生岩体试样具备更高力学性能,随着锚杆数量增加,再生岩体的物理力学性能呈先增大后减小的规律;横向增加锚杆数量后,锚杆对再生岩体试样的强化作用不断减弱;提高支护密度有助于降低锚固体在受载过程中裂纹发育的程度与弹性应变能释放的能量;提高锚杆支护密度有助于降低声发射活跃性与应变带集中程度,抑制裂纹的萌生扩展,提高破坏后试样完整性。密集支护下,试样的破坏并非各锚杆支护能力叠加后的整体失效,而是以区域压裂破坏为诱导的局部劣化失稳;建立再生岩体顶、帮锚固结构稳定性安全系数判据,印证再生岩体锚固体的物理力学特性受锚杆密度显著影响,通过支护参数与再生岩体参数的相互校核并合理利用其特性,有助于更好实现再生岩体稳定控制与支护优化设计。
  • 关键词

    再生岩体支护参数力学特性破坏特征承载机制

  • 引用格式
    杨一鸣,冯昊,蒋力帅,等.基于3D打印再生岩体的锚固承载能力与机制分析[J/OL].矿业安全与环保,1-15[2025-02-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1062.TD.20250212.1115.002.html.
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