通过FLAC3D数值模拟计算,研究了锚索桁架的预应力场分布及其对顶板围岩应力场的影响规律。与单体锚索相比,锚索桁架系统形成的预应力场能够更好地覆盖巷道跨中位置,作用范围更大。锚索桁架能够很好地改善围岩应力场分布,形成的压力拱厚度是单体锚索的1.6倍左右,对大断面巷道具有很好的控制效果。

选取薛村煤矿厚煤层大断面1927运输巷为研究对象,采用FLAC3D模拟研究了巷宽对围岩的影响,结果表明:顶、底、两帮塑性区呈“半椭圆”状分布,随巷宽增加,顶板的塑性区破坏范围增加速率最大,两帮次之、底板最小;巷道围岩变形破坏向深入逐渐降低,深部破坏变形曲线呈“负指数”形式;巷道顶板表面变形量及变形增加量最大,两帮次之、底板最小;帮支承压力呈浅部升高深部降低的趋势,支承压力峰值随巷宽增加向深部转移。从而得出:桁架锚索可锚固在肩角稳定区,封闭结构可兜护顶板;桁架锚索、锚固空间附加应力网,可有效加提高