棚索协同支护锚索间距理论研究与应用

为了确定U型钢支架和锚索协同支护系统中锚索的合理间距，分别建立了U型钢支架以及U型钢支架和锚索协同支护的力学模型，采用力法原理对力学模型进行分析，确定了棚索协同支护系统中锚索的间距。计算结果表明：棚索协同支护锚索的间距与侧压力系数、巷道的断面尺寸和埋深有关。建立了松散煤体侧压力系数的解析表达式，对U型钢支架和锚索协同支护进行数值模拟。模拟结果表明：棚索协同支护系统中锚索的合理间距显著地减小了巷道围岩的变形量、塑性区的面积以及U型钢支架的最大弯矩，实现了U型棚与围岩之间以及锚索与深部围岩之间的耦合支护。实践表明：采用锚索和工字钢对U型钢支架的各关键部位进行加固，能够有效地控制巷道围岩的稳定性，保证煤矿的安全生产。