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随着采矿深度的增加,深部围岩处在高地温、高应力的复杂环境,支护材料的力学特性更加复杂,巷道支护体系的非线性变形现象普遍存在。巷道支护体系的破坏现象时有发生,产生的灾害事故日益增多,对巷道支护系统的稳定性提出了严峻的挑战。为此,面对这样的严峻挑战,对锚固系统的树脂锚杆进行归类,分析树脂锚固的锚固机理,研究树脂锚固的破坏类型及失效机理,为树脂锚固支护体系提供有力的理论基础。针对高地温、高应力的复杂地质条件,热力耦合问题与工程实际相结合,探讨了热力耦合问题的分析方法。依据热力耦合效应分析原理,研究在热力耦合作用下锚固材料的力学特性随温度变化的规律。采用不同恒温环境下实验室模型试验,模拟实际树脂锚杆支护系统中的锚固材料的力学行为,找出不同恒温环境下树脂锚固支护体系的失效机理及变形破坏影响因素。试验结果表明:在恒温40℃环境中,A组拉拔力峰值的平均值为25KN,剪应力为35.4MPa在恒温60℃环境中,B组拉拔力峰值的平均值为24KN,剪应力为34MPa;在恒温80℃环境中,C组拉拔力峰值的平均值为23KN,剪应力为33MPa;在恒温100℃环境中,D组拉拔力峰值的平均值为19KN,剪应力为27.3MPa。在热力耦合效应下,树脂锚固材料的粘结强度随温度的升高而降低,钢筋的拉拔力与温度的升高呈指数下降。低温下拉拔力的衰减速率为4%,剪应力的衰减速率为3.45%,高温下拉拔力的衰减速率为17.4%,剪应力衰减速率为17.3%,温度越高拉拔力衰减的越快。最后运用数值模拟计算分析,锚固材料基本遵循线性弹塑性本构关系,施加温度和拉力荷载,运用ANSYS对热力耦合效应的锚固材料力学特性进行分析计算,调取计算结果可以看出:在热力耦合效应下树脂锚固材料的屈服强度也随着温度的升高而呈指数降低。在恒温40℃的环境下,锚固材料拉剪破坏时的剪应力达到38MPa;在恒温60℃的环境下,锚固材料拉剪破坏时的剪应力达到30MPa。与实验室模型试验结果的屈服强度相差6.8%。温度的升高,锚固材料会发生线性膨胀变形,锚固材料的应力增加,外面模拟钻孔的钢筒约束,使锚固材料的摩擦力增大,内摩擦角的增大最后致使破坏类型的改变。在热力耦合作用下锚固材料的结构性能参数发生变化,粘结面产生微裂隙后强度下降,锚固材料有原来的剪切破坏直接变成粘结失效拉出破坏。因此在深井巷道树脂锚杆支护体系中,应加强通风和降温措施,积极研发耐高温的树脂锚固材料,是巷道支护系统稳定、安全的重要保证。