软岩巷道锚杆-拱架联合支护参数优化研究

为明确软岩巷道锚杆-拱架支护失效机理, 寻求锚杆、拱架支护参数的优化组合,以典型软岩巷道为工程背景, 利用具备锚杆破断、拱架压弯屈服与架-岩脱离功能的FLAC3D精细化数值模拟平台, 开展了锚杆、拱架不同强度组合对围岩控制效果的对比研究.结果表明: (1) 巷道收敛变形量和塑性区体积均随锚杆直径、拱架截面积的增大而减小, 但对底鼓的影响不明显; (2) 锚杆、拱架单独作用下出现了严重的锚杆破断、拱架屈曲失效现象, 二者协同组合作用下效果改善; (3) 构件失效机理分析显示拱腿率先变形是拱架整体失效的主要诱因, 模拟结果与工程现场基本一致; (4)不同支护强度组合方案对比分析显示, 支护效果受锚杆直径的影响并不显著, 而随拱架参数的变化响应明显.基于研究结论提出18mm+1.2U36并增设锁拱锚杆的支护优化方案, 并得到现场验证.