断层影响下TBM掘进巷道锚固体界面失效机制与控
研究背景与问题:
锚固体在煤矿巷道支护设计中的稳定性至关重要，它直接影响围岩的长期稳定和开采的安全性。由于断层的存在，使得锚固体在承受围岩应力时面临更为复杂的力学环境。针对这一问题，本研究深入探讨断层影响下TBM掘进巷道锚固体界面的失效机制，旨在为提高煤矿巷道支护的安全性提供理论依据。
研究方法:
本研究采用颗粒流代码(PFC)建立二维细观模型，以中马村矿3903东运输底抽巷TBM掘进段为实际案例。通过对锚杆拉拔全过程进行模拟，本研究能够定量表征锚固体在轴向/剪应力传递过程中的性能变化，包括裂隙的类型、位置和演化规律。同时，结合工程地质条...
核心结果:
通过颗粒流模拟分析，本研究揭示了断层影响下锚固体界面的失效机制，明确了应力集中区域、裂隙发育特征和失效形式。研究表明，在断层的影响下，锚杆轴向应力主要集中在靠近围岩的区域，剪切应力则主要分布在锚杆与围岩的界面处。同时，锚杆周围围岩的应力状态和裂隙分布对锚杆的承载性能和稳定性产生显著影响。
结论与意义:
本研究揭示了断层影响下TBM掘进巷道锚固体界面的失效机制，为优化煤矿巷道支护设计提供了理论依据。研究结果表明，合理设计锚杆布局、调整锚杆材料与结构，以及控制断层对锚杆影响，是提高煤矿巷道支护安全性的有效途径。本研究的成果可为实际工程中提高煤矿巷道支护效果提供参考，对促进煤矿安全生产具有重要意义。
