巷道覆岩关键岩梁与预应力承载结构力学效应

李桂臣¹，张农¹，郑西贵¹，许兴亮¹，高明仕¹

(1.中国矿业大学,矿业工程学院,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,221008)

摘要:根据不同层位岩层在巷道控制中的不同角色,采用数值模拟研究了巷道围岩外层关键岩梁与内层预应力承载结构的作用.结果表明:外层关键岩梁结构在巷道变形过程中起到骨架作用,屏蔽和阻断应力的传递,不但使得巷道跨度范围内垂向应力的传递发生阻断,上部岩层栽荷不能向关键岩梁下位岩层传递,而且承担了开挖引起的应力重分布的大部分水平应力.内层预应力承载结构的存在,使垂向应力支撑压力峰值向煤壁深处转移,应力集中程度减缓导致应力匀化.预应力承栽结构能够通过柔性变形实现对外层结构的适应性让压,既允许巷道顶板有一定的变形,又可在变形过程中保持较高支护阻力.

关键词:关键岩梁; 预应力承载结构; 数值模拟;

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