【摘要】：隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,煤礦的開(kāi)采深度在不斷地增加,由此給煤礦產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)與難題。在深部煤巷的開(kāi)采中面臨的首要難題就是巷道的合理安全支護(hù)問(wèn)題,為了給解決這一難題提供一點(diǎn)幫助,本文采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法。首先進(jìn)行的是確定影響深部煤層穩(wěn)定性的主要因素(原巖應(yīng)力、錨固強(qiáng)度、錨固長(zhǎng)度),通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)出巖石物理性質(zhì)的力學(xué)參數(shù)。建立恰當(dāng)?shù)腇LAC3D數(shù)值模型,將網(wǎng)格進(jìn)行劃分,選取a A方向進(jìn)行分析。本文主要討論的是不同的原巖應(yīng)力(8MPa、14MPa、20MPa)、不同的錨固強(qiáng)度(強(qiáng)度1、強(qiáng)度2、強(qiáng)度3、強(qiáng)度4、強(qiáng)度5)、不同的錨固段數(shù)(錨固1段、錨固2段、錨固3段、錨固4段、錨固5段)條件下來(lái)分析深部巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量、位移梯度變化特征。通過(guò)數(shù)值模擬,再利用TECPLOT軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用ORIGIN軟件進(jìn)行擬合,得出了在上述條件下:距離巷道中心的距離與巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量、位移梯度變化關(guān)系曲線,再通過(guò)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析可以得出以下結(jié)論:(1)在同種錨固強(qiáng)度、同等錨固長(zhǎng)度條件下,原巖應(yīng)力與巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量呈正相關(guān)關(guān)系。(2)在同種原巖應(yīng)力、同等錨固長(zhǎng)度條件下,通過(guò)改變錨固強(qiáng)度發(fā)現(xiàn):隨著距離巷道中心的距離的增加,深部巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量呈指數(shù)衰減,由此可以確定錨固強(qiáng)度對(duì)圍巖的支護(hù)效果產(chǎn)生顯著影響;在同種原巖應(yīng)力、同種錨固強(qiáng)度條件下,通過(guò)改變錨固長(zhǎng)度發(fā)現(xiàn):隨著距離巷道中心的距離的增加,深部巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量呈指數(shù)衰減,所以錨固長(zhǎng)度對(duì)圍巖的支護(hù)效果也產(chǎn)生顯著的影響。(3)當(dāng)錨固強(qiáng)度取值比較小時(shí),通過(guò)改變錨固段數(shù),發(fā)現(xiàn)巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量變化較小或者不發(fā)生變化;當(dāng)錨固強(qiáng)度取值較大時(shí),通過(guò)改變錨固段數(shù),發(fā)現(xiàn)巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量也變化較小或者不發(fā)生變化;只有當(dāng)錨固強(qiáng)度取值適中時(shí),通過(guò)改變錨固段數(shù),巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量才發(fā)生變化,并隨著錨固段數(shù)的均勻增加,巷道幫部圍巖在水平方向上的位移量逐漸減小。
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD353.6
【圖文】：

分離層的形成。一般錨桿所具有的作用錨索都具有，且錨索還板進(jìn)行更深程度的度錨固，產(chǎn)生的懸吊效果大大增強(qiáng)，且在巷形成一系列支撐點(diǎn)，這些支撐點(diǎn)是連續(xù)的，其所產(chǎn)生的預(yù)緊力的變形及擴(kuò)張能力[6]。在巷道圍巖中安裝完錨索之后會(huì)在巖石，次生承壓層與錨桿支護(hù)產(chǎn)生的關(guān)鍵承壓層相連接，使深部圍充分的利用，讓較大范圍內(nèi)的巖體來(lái)共同承受荷載作用，這樣力就得到明顯的提高、使支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性得到了顯著的變形強(qiáng)度小于錨桿錨索的支撐強(qiáng)度、剛度時(shí)，這時(shí)錨桿錨索加擠壓作用，使圍巖處于壓縮擠密狀態(tài)，顯著提高了圍巖的抗。對(duì)于圍巖條件復(fù)雜的巷道而言，例如：圍巖節(jié)理發(fā)育、較大厚的偽頂、破碎的頂板等，錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)可以使下部軟弱頂板上，相鄰的錨桿錨索產(chǎn)生的作用力彼此相互交錯(cuò)、疊加，，形成的巖梁剛度、厚度、強(qiáng)度都較大，可以更好的來(lái)承受荷力狀況得到改善，從而可以有效地控制頂板，更好地解決了圍[9]。錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)如圖 1-1 所示 。

采用理論分析、計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)不同錨固錨桿、原巖的應(yīng)力、錨固的強(qiáng)度進(jìn)行了分析，從而得出以下結(jié)果：不同的度煤巖幫部圍巖位移量及位移梯度分布變化；不同錨固強(qiáng)度煤巖幫部圍巖及位移梯度分布變化；從而得出在深部煤層巷道中最合適的錨固強(qiáng)度、錨，將該研究結(jié)果運(yùn)用于實(shí)際工程中去，可以更好的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)與施工4 研究技術(shù)路線1）收集整理國(guó)內(nèi)外有關(guān)錨桿與圍巖相互作用的最新研究成果，總結(jié)、討應(yīng)力、錨固長(zhǎng)度、錨固強(qiáng)度對(duì)支護(hù)效果的影響。2）結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和前人的研究成果，建立了不同原巖應(yīng)力、不同度、不同錨固長(zhǎng)度的力學(xué)模型和應(yīng)力模型，采用不同的方法分析了不同原、不同錨固強(qiáng)度、不同錨固長(zhǎng)度應(yīng)力特性和圍巖變形。3）通過(guò)相似模擬試驗(yàn)，研究了不同原巖應(yīng)力、不同錨固強(qiáng)度、不同錨固桿的應(yīng)力特性和應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)，并通過(guò)分析來(lái)得到相關(guān)條件下的錨固效果

巖石在外界荷載作用下情況：一種叫做可逆變形也可以稱作彈可以完全恢復(fù)為原來(lái)的外形尺寸及形狀變形，其特點(diǎn)是撤除外力作用下，巖石變形與時(shí)間的關(guān)系，巖石變形還可分為塑性變形。從變形階段的角度來(lái)看，巖形情況，在連續(xù)變形情況下，巖石受到能承受的極限變形范圍內(nèi)，此階段巖巖石承受的變形效應(yīng)超過(guò)了其所能承受，關(guān)于巖石連續(xù)變形的研究還很多，一生彈性、粘性和塑性變形。對(duì)于相同的依次發(fā)生。對(duì)巖石施加荷載時(shí)，剛開(kāi)狀。因此，它被稱為時(shí)間無(wú)關(guān)。當(dāng)巖石由塑性變形和粘性變形來(lái)填充，它們被載時(shí)，巖石的體積將部分回彈，在加載

【參考文獻(xiàn)】

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1 康虹;胡尚斌;陳建;劉新洋;;復(fù)雜地質(zhì)條件下回采巷道錨網(wǎng)索支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究與應(yīng)用[J];科技與創(chuàng)新;2015年20期

2 李德才;康凱;;煤巷錨桿支護(hù)現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題探討[J];山東工業(yè)技術(shù);2014年17期

3 朱偉;秦帥;;松軟巷道中密集短錨桿支護(hù)機(jī)理分析[J];中州煤炭;2014年06期

4 尤明慶;;對(duì)錨固體強(qiáng)度模擬試驗(yàn)的討論[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年05期

5 勾攀峰;辛亞軍;張和;申艷梅;;深井巷道頂板錨固體破壞特征及穩(wěn)定性分析[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

6 金愛(ài)兵;王志凱;明世祥;;破裂巖石加固后力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年S1期

7 張德圣;姜玉松;林舸;林斌;;數(shù)值模擬法確定錨固段長(zhǎng)度[J];安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

8 馬廣俊;郭朋星;;煤巷錨桿支護(hù)應(yīng)用現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)方法[J];山東煤炭科技;2010年03期

9 張鎮(zhèn);康紅普;王金華;;煤巷錨桿-錨索支護(hù)的預(yù)應(yīng)力協(xié)調(diào)作用分析[J];煤炭學(xué)報(bào);2010年06期

10 徐燕;武建軍;;深部巷道錨桿與襯砌支護(hù)的數(shù)值模擬研究[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

本文編號(hào)：2805839