U型约束混凝土拱架力学性能及变形破坏机制试验

作者：王琦; 王德超; 李为腾; 任尧喜; 阮国强; 肖国强; 郭念波; 潘锐

来源：煤炭学报, 2015, 40(05): 1021-1029.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2014.0852

• 深井
• 约束混凝土拱架
• 力学性能
• 变形破坏机制

针对深井高应力巷道支护难题,基于常规U型钢拱架设计了一种U型约束混凝土(UCC)支护系统。为明确支护系统核心构件UCC拱架的力学性能及变形破坏机制,采用自主研发的地下工程约束混凝土拱架1∶1力学试验系统,并结合数值计算方法,开展了系统的试验研究。结果表明,均压加载条件下,室内试验UCC29拱架的屈服荷载为1 230 k N,极限荷载为1 310 k N,数值模拟与室内试验结果相差仅为8.86%和12.5%,拱架整体呈现"拱顶上升,拱腿内敛,整体变瘦高"的变形形态,最大变形部位在拱腿中部至起拱点位置。拱架变形破坏机制为局部强度破坏造成拱架整体失稳。现场应用效果显示,UCC拱架具有显著的围岩控制效果,为深井高应力巷道提供了一种新型支护形式。

• 单位
  兖矿集团有限公司; 龙口煤电有限公司; 山东大学