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随着煤炭资源逐渐由浅部向深部开采,围岩条件越来越复杂,遇到的难题也频繁增多,对巷道进行支护也越来越困难。在目前的巷道围岩支护中,通常采用锚杆进行支护,但由于软煤岩性较差,需要在巷道帮部布置预应力锚索进行补强支护作用。本文主要研究不同预紧力不同长度的锚索在围岩中附加应力分布情况、在布置锚杆的基础上加入锚索后对只布置锚杆时压缩拱厚度影响情况及位移场分布情况,这些对煤炭安全、合理开采具有指导意义。本文主要通过实验和数值模拟的方法对不同预紧力不同长度的锚索在围岩中形成的附加应力场及加入锚索前后的压缩拱厚度进行相应的模拟分析。为了使整个分析过程高效快捷且具有代表性,煤岩岩性选取软煤进行研究,原岩应力为0Mpa,巷道为直墙半圆拱型,其断面形状由半圆形和矩形组成,上半圆半径为2600mm,矩形长和宽分别为1600mm和5200mm,锚杆长度、预紧力和间排距分别为2800mm、80KN和400mm×400mm,锚索长度分别选取4000mm、4500mm、5000mm、6300mm和7000mm,预紧力分别选取0KN、80KN、160KN、240KN和320KN,利用FLAC3D软件分别模拟了相同长度,不同预紧力的锚索在围岩中形成的附加应力场分布情况以及相同预紧力,不同长度的锚索在围岩中形成的附加应力场分布情况,然后利用Tecplot软件进行相应的切片处理来获取模拟数据,并通过Origin软件绘制出相应的曲线变化关系图。经过对比分析,并根据实际需求选取了合理的锚索长度和预紧力,来分析只布置锚杆时的压缩拱成拱厚度和加入锚索后压缩拱成拱厚度情况。最后再分别对只布置锚杆时形成的位移场和加入锚索后形成的位移场进行相应的模拟,并通过切片处理来获取模拟数据。通过相应的模拟分析最终可以得知:锚索长度和预紧力会对附加应力分布造成一定程度的影响,且预紧力较为显著。在巷道帮部分别只布置了4根锚杆(长度L=2800mm,预紧力F=80KN,间排距a×b=400mm×400mm)时附加应力场恰好可以叠加成拱,锚杆叠加拱厚度约为160mm。通过参数优化,同时考虑经济合理,最终选取了合理的锚索长度L=4000mm、预紧力F=240KN,加入锚索后锚杆索叠加拱厚度约为834mm。在巷道帮部补加锚索可以很好的使围岩维持稳定,加入锚索后压缩拱厚度明显变大。只布置预应力锚杆(长度L=2800mm,预紧力F=80KN,间排距a×b=400mm×400mm)时和加入锚索(长度L=4000mm,预紧力F=240KN,间排距a×b=1500mm×1500mm)后在巷道帮部表面出现的最大位移量分别约为650mm和540mm。采用锚杆索共同支护,可以使围岩位移量得到有效的控制。总的来说加入预应力锚索对只布置预应力锚杆时的压缩拱厚度有着一定程度的影响,本文的相关数值模拟分析可为实际工程提供一些参考价值。图52表8参62