Published June 3, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Study on the Lagging Support Mechanism of Anchor Cable in Coal Roadway Based on FLAC3D Modified Model

Creators

  • 1. China University of Mining and Technology
  • 2. Ministry of Natural Resources

Description

Aiming at the broken failure of anchor cable in the mining roadway roof during the mining process, the lagging support scheme of anchor cable is proposed. Based on the results of indoor anchor cable pull-out test, the Cable element in FLAC3D is modified to realize the extension breaking of anchor cable in the calculation process. Furthermore, the minimum principal stress and volume strain rate mutation point are used as the failure criteria of the anchor cable. Through the comparative analysis of five anchor cable lagging support schemes of 6208 transport tunnel in Wangzhuang Mine Coal, the results demonstrate that the lagging support reduces the initial support resistance of the supporting structure. With the increase of lagging time, the ability of anchor cable to adapt to deformation increases gradually. When the lagging time reaches the gentle area of roadway deformation, its ability to adapt to deformation remains stable. Finally, it was determined that the support should start at 10–15 m of the anchor cable lagging head of the 6208 transport tunnel. Industrial tests show that the lagging support scheme ensures that the anchor cable can withstand a certain deformation, and the support body has no broken failure, which effectively controls the large mining-induced deformation of surrounding rock.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بهدف الفشل المكسور لكابل التثبيت في سقف طريق التعدين أثناء عملية التعدين، يُقترح مخطط الدعم المتأخر لكابل التثبيت. بناءً على نتائج اختبار سحب كابل التثبيت الداخلي، يتم تعديل عنصر الكابل في FLAC3D لتحقيق كسر تمديد كابل التثبيت في عملية الحساب. علاوة على ذلك، يتم استخدام الحد الأدنى من الإجهاد الأساسي ونقطة طفرة معدل الانفعال الحجمي كمعايير فشل لكابل التثبيت. من خلال التحليل المقارن لخمسة مخططات دعم متخلفة للكابلات المرساة لنفق النقل 6208 في منجم وانغ تشوانغ للفحم، تظهر النتائج أن الدعم المتخلف يقلل من مقاومة الدعم الأولية للهيكل الداعم. مع زيادة الوقت المتأخر، تزداد قدرة كبل التثبيت على التكيف مع التشوه تدريجيًا. عندما يصل الوقت المتأخر إلى المنطقة اللطيفة لتشوه الطريق، تظل قدرته على التكيف مع التشوه مستقرة. أخيرًا، تم تحديد أن الدعم يجب أن يبدأ عند 10–15 مترًا من الرأس المتخلف لكابل التثبيت لنفق النقل 6208. تظهر الاختبارات الصناعية أن مخطط الدعم المتأخر يضمن أن كابل التثبيت يمكن أن يتحمل تشوهًا معينًا، وأن جسم الدعم ليس به عطل مكسور، والذي يتحكم بشكل فعال في التشوه الكبير الناجم عن التعدين للصخور المحيطة.

Translated Description (French)

Visant la rupture du câble d'ancrage dans le toit de la chaussée minière pendant le processus d'exploitation minière, le schéma de support en retard du câble d'ancrage est proposé. Sur la base des résultats du test d'arrachement du câble d'ancrage intérieur, l'élément de câble dans Flac3D est modifié pour réaliser la rupture de l'extension du câble d'ancrage dans le processus de calcul. En outre, le point de mutation de la contrainte principale minimale et du taux de déformation volumique sont utilisés comme critères de défaillance du câble d'ancrage. Grâce à l'analyse comparative de cinq schémas de support de calorifugeage de câble d'ancrage du tunnel de transport 6208 dans le charbon de la mine de Wangzhuang, les résultats démontrent que le support de calorifugeage réduit la résistance de support initiale de la structure de support. Avec l'augmentation du temps de latence, la capacité du câble d'ancrage à s'adapter à la déformation augmente progressivement. Lorsque le temps de latence atteint la zone douce de déformation de la chaussée, sa capacité d'adaptation à la déformation reste stable. Enfin, il a été déterminé que le support devrait commencer à 10–15 m de la tête de calorifugeage du câble d'ancrage du tunnel de transport 6208. Les tests industriels montrent que le système de support retardé garantit que le câble d'ancrage peut résister à une certaine déformation, et que le corps de support ne présente aucune défaillance cassée, ce qui contrôle efficacement la grande déformation induite par l'exploitation minière de la roche environnante.

Translated Description (Spanish)

Con el objetivo de la rotura del cable de anclaje en el techo de la calzada minera durante el proceso de minado, se propone el esquema de soporte rezagado del cable de anclaje. Con base en los resultados de la prueba de extracción del cable de anclaje interior, el elemento de cable en FLAC3D se modifica para realizar la rotura por extensión del cable de anclaje en el proceso de cálculo. Además, el punto de mutación de la tensión principal mínima y la tasa de deformación volumétrica se utilizan como criterios de falla del cable de anclaje. A través del análisis comparativo de cinco esquemas de soporte rezagado de cable de anclaje del túnel de transporte 6208 en la mina de carbón Wangzhuang, los resultados demuestran que el soporte rezagado reduce la resistencia de soporte inicial de la estructura de soporte. Con el aumento del tiempo de retraso, la capacidad del cable de anclaje para adaptarse a la deformación aumenta gradualmente. Cuando el tiempo de retraso alcanza la zona suave de deformación de la calzada, su capacidad de adaptación a la deformación se mantiene estable. Finalmente, se determinó que el soporte debe comenzar a 10–15 m del cabezal de rezago del cable de anclaje del túnel de transporte 6208. Las pruebas industriales muestran que el esquema de soporte rezagado garantiza que el cable de anclaje pueda soportar una cierta deformación y que el cuerpo de soporte no tenga fallas rotas, lo que controla de manera efectiva la gran deformación inducida por la minería de la roca circundante.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة حول آلية الدعم المتأخر لكابل التثبيت في طريق الفحم بناءً على النموذج المعدل FLAC3D
Translated title (French)
Étude sur le mécanisme de support de décalage du câble d'ancrage dans la chaussée de charbon basée sur le modèle modifié FLAC3D
Translated title (Spanish)
Estudio sobre el Mecanismo de Soporte Rezagado de Cable de Anclaje en Carretera de Carbón Basado en Modelo Modificado FLAC3D

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3171961849
DOI
10.1155/2021/9919454

Is supplement to
https://openalex.org/W4293660759 (Other)
https://openalex.org/W4225299958 (Other)
https://openalex.org/W3145783610 (Other)
https://openalex.org/W3111459523 (Other)
https://openalex.org/W2757096358 (Other)
https://openalex.org/W2472614530 (Other)
https://openalex.org/W2377784663 (Other)
https://openalex.org/W2354181859 (Other)
https://openalex.org/W2351914493 (Other)
https://openalex.org/W2135562825 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1994244409
  • https://openalex.org/W2005270498
  • https://openalex.org/W2028649906
  • https://openalex.org/W2071326254
  • https://openalex.org/W2071486011
  • https://openalex.org/W2346433906
  • https://openalex.org/W2581099815
  • https://openalex.org/W2742192722
  • https://openalex.org/W2771002594
  • https://openalex.org/W2804460682
  • https://openalex.org/W2895587981
  • https://openalex.org/W2899765164
  • https://openalex.org/W2901711565
  • https://openalex.org/W2943882109
  • https://openalex.org/W2969463238
  • https://openalex.org/W2978878130
  • https://openalex.org/W2998226538
  • https://openalex.org/W3027044453
  • https://openalex.org/W3030164385
  • https://openalex.org/W3112233318
  • https://openalex.org/W3122099595