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题目：锚杆抗疲劳性能对深部动载扰动硐室围岩稳定性影响
作者：刘学生1,2，武允昊1，谭云亮1，王洪磊1，PUREV Lkhamsuren3，李学斌1
作者单位：
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院，山东青岛 266590；
2.矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地；山东青岛 266590；
3.蒙古科技大学 地质与采矿学院，蒙古国乌兰巴托 120646
摘要：
针对煤矿井下硐室的锚杆支护结构在长期低强度动载的作用下易发生疲劳破坏从而引起硐室围岩变形、失稳的问题,以龙固煤矿井下煤矸分离系统硐室所处地质条件为背景,在分析锚杆抗疲劳性能影响因素的基础上,计算得到了煤矿硐室常用HRB 600热轧左旋无纵肋螺纹钢锚杆的疲劳强度及不同动载条件下疲劳寿命.通过FLAC3D软件对锚杆疲劳寿命进行了验证,并探究了不同抗疲劳性能锚杆支护下硐室围岩的变形破坏规律,认为锚杆抗疲劳性能对受动载扰动硐室围岩稳定性及破坏程度具有直接的较大影响.研究结果表明:锚杆抗疲劳强度越大,其抵抗低强度交变动载扰动的能力越强,硐室围岩稳定性越高,如采用HRB 400型锚杆支护时硐室围岩塑性区范围为252 m2,而采用抗疲劳强度更高的HRB 600型锚杆支护时,塑性区范围减小22.3%;当抗疲劳强度越高的锚杆发生疲劳破坏时,围岩的变形越剧烈、破坏范围更大、且硐室灾变失稳可能更大,如采用HRB 400型锚杆支护硐室,其疲劳破坏后塑性区增加面积为HRB 600型锚杆的54.7%.关键词：抗疲劳性能;动载扰动;硐室稳定性;锚杆支护;数值模拟本文引用格式：刘学生,武允昊,谭云亮,等.锚杆抗疲劳性能对深部动载扰动硐室围岩稳定性影响[J].中国矿业大学学报,2021,50(3):449-458.部分图表
图1 煤矸分离硐室支护断面
图2 疲劳曲线示意
图4 模型支护方案
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