基于3D打印再生岩体的锚固承载能力与机制分析
杨一鸣1
冯昊2
蒋力帅1
王庆伟1
王文海1
唐鹏1
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 2665902.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 266590;东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110004
摘要：再生岩体围岩与支护结构相互作用复杂,为明晰再生岩体锚固结构的承载机制,实现再生岩体巷道稳定控制,开展支护参数对再生岩体承载能力影响的研究.研究基于砂型 3D打印技术,设计并制备了不同支护密度、排列的再生岩体锚固试样,对比分析了支护参数对试样的强化作用与匹配关系,结合理论分析探究了再生岩体锚固结构的承载机制.结果表明,随着锚杆数量增加,试样的峰值强度、弹性模量呈先增高后降低的变化规律;横向增加锚杆数量后,锚杆对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,有助于降低试样声发射的活跃性与应变带集中程度,抑制裂纹的萌生扩展.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
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074166)山东省自然科学基金(ZR2021YQ38)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-21（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 81-91 )
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