《表5 Ⅳ级岩体不同工况模拟结果对比表》

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《甲玛铜多金属矿破碎软岩巷道分级支护参数优化》

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3) Ⅳ级岩体。由图5和表5可以看出，巷道施加锚杆支护后，相比Ⅲ级岩体，在巷道开挖后的最大应力差值进一步变小，但是在巷道表面围岩的应力差值增加，由于围岩质量较差，因此，必须采用喷射混凝土和钢筋网联合对其维护，以维持巷道整体稳定，防治出现兜状破坏。由表5可以看出，巷道开挖施加锚杆支护后，对于Ⅳ-1工况中，锚杆由于长度较短，锚杆受力最大到97.8kN，虽然在三种工况中的间距最小，但锚杆长度不足以控制塑性区发展深度，且断面内发生塑性屈服的锚杆数量有1根；Ⅳ-3工况中的锚杆长度最大，但锚杆间距最大，由于锚杆间距大导致单根锚杆受力较大，锚杆最大受力值达到了121.9kN，基本达到锚杆的设计强度，容易导致锚杆失效。而支护采用Ⅳ-2工况中，锚杆间距及长度适中，锚杆最大拉力仅为109.5kN，没有一根锚杆处于屈服状态，说明该支护工况与Ⅳ级围岩达成了耦合支护状态。同时也可以看出，三种工况在帮部锚杆采用管缝式锚杆时，应力状态仍能满足帮部稳定性要求，受力状态较好。所以，对于Ⅳ级岩体推荐锚杆长度2.1 m、间排距1.0 m、喷射混凝土100mm、顶板和帮部挂设钢筋网时的支护效果达到最佳。