矩形巷道锚杆中性点位置特征研究

摘要

通过将煤层顶板简化为只发生剪切变形的剪切梁模型,对开挖后煤层的横向变形进行分析;进而以煤层的横向变形为参量,结合锚杆已有的本构解析解,建立矩形巷道锚杆应力计算模型,对其中性点位置特征进行分析。研究结果表明:锚杆在矩形巷道煤层中的应力分布也符合中性点理论的假设,剪力沿锚杆先减小,后改变方向增大,轴力先增大后减小;在中性点位置,剪力为零,轴力达到峰值。当煤岩弹性模量增加时,锚杆中性点到洞壁的距离减小,轴力峰值减小;当煤岩横向应力系数增加时,锚杆中性点到洞壁的距离增大,轴力峰值减小。