深部軟巖巷道預(yù)應(yīng)力錨桿(索)非均勻支護(hù)合理參數(shù)確定
發(fā)布時間:2021-08-29 11:08
煤礦的開采已進(jìn)入深部,較高的地應(yīng)力和較差的圍巖性質(zhì)使得支護(hù)難度增大,隨著錨桿支護(hù)的引入,主動支護(hù)理論迅速成為國內(nèi)主流理論,結(jié)合大量理論研究的進(jìn)展以及工程經(jīng)驗得出以錨桿(索)支護(hù)為核心的組合支護(hù)方式已經(jīng)成為主流支護(hù)技術(shù)。本文以淮北袁店一井煤礦東翼回風(fēng)大巷作為工程背景,巷道圍巖巖性主要為砂巖和泥巖,經(jīng)現(xiàn)場實測結(jié)果可以得出在砂巖巷道中,采用常規(guī)支護(hù)方案可以使得其圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài),因此這里主要探討深埋泥巖巷支護(hù)方案的優(yōu)化。由于以往的常規(guī)支護(hù)形式對深部硬巖巷道的支護(hù)效果較為明顯,但對深部軟巖巷道的支護(hù)效果并不理想,因此本研究改變以往等間距、等長度、等預(yù)緊力的傳統(tǒng)支護(hù)理念,對巷道幫部采用非均勻支護(hù)方式保證的穩(wěn)定性。本研究從附加應(yīng)力影響范圍入手,通過數(shù)值模擬研究泥巖巷道中不同參數(shù)的錨桿(索)在巷道幫部產(chǎn)生的附加應(yīng)力影響范圍,模擬計算巷道幫部位移場分布來合理確定支護(hù)參數(shù),同時保證在巷道幫部位移量較大的區(qū)域附加應(yīng)力能夠有效疊加,最后采用數(shù)值分析對于位移曲線進(jìn)行擬合,確定巷道幫部的松動破碎圈范圍。通過模擬結(jié)果可以得出錨桿(索)的附加應(yīng)力影響范圍基本不變,但是附加應(yīng)力的有效疊加因此附加應(yīng)力有效范圍會隨之變化...
【文章來源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
巷道布置平面圖
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章工程概況與圍巖物理力學(xué)參數(shù)分析7根,矩形布置(遇到巖性差時縮小錨桿具體支護(hù));錨桿托盤TPF200×200×10mm,每根錨桿使用兩卷Z2950錨固劑(錨固長度1000mm);錨索規(guī)格YMS17.8/6300-1860,錨索托盤采用TPF300×300×10mm,每排3根,間排距1500×800mm,每根錨索使用錨固劑Z2550三卷,錨索預(yù)緊力不小于120kN,錨索錨固力不小于200kN,。金屬網(wǎng)采用Φ6.0mm圓鋼加工,長×寬=2100×900mm,掛鉤聯(lián)接,搭接100mm;噴厚均為150mm,噴射砼強(qiáng)度C20。巷道斷面錨桿(索)支護(hù)如圖2-2。圖2-2袁店一礦東翼回風(fēng)大巷支護(hù)示意圖2.2巷道松動破碎觀測巷道開始施工后,巷道表面布點對支護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)控[27],收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評價。
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章工程概況與圍巖物理力學(xué)參數(shù)分析8(1)測點布置采用均勻布點與隨機(jī)布點相結(jié)合,以隨機(jī)布點為主;巷道位移觀測采用“十字”布點法,在巷道中線圍巖表面設(shè)置測量基點;(2)頂板下沉量觀測選擇在頂板中部,幫部水平位移量選擇直墻位置處。如圖2-3;(3)掌子面后方150米范圍內(nèi)至少每二天觀測1次,掌子面后方150~300米范圍內(nèi)巷道每7天至少觀測1次。觀測頻度應(yīng)針對巷道實際情況在礦壓觀測方案中作出調(diào)整,原則上根據(jù)巷道圍巖的穩(wěn)定性可以適當(dāng)提高或降低。圖2-3十字布點法測點布置示意圖2.2.1鉆孔攝像觀測法為直接反應(yīng)巷道幫部一定范圍內(nèi)巖石的破碎情況,采用鉆孔攝像法對幫部圍巖進(jìn)行觀測,儀器采用中國礦業(yè)大學(xué)研制的YTJ20型巖層探測記錄儀,如圖2-4所示。儀器主要結(jié)構(gòu)有主機(jī)和攝像探頭組成,攝像探頭進(jìn)入鉆孔將視頻信號線傳輸?shù)斤@示器后儲存至主機(jī)內(nèi)。該記錄儀為礦用本安型防爆產(chǎn)品,可以在煤礦井下瓦斯氣體存在條件下正常使用,連續(xù)錄像存儲容量大于4小時,連續(xù)觀測時間超過8小時。(a)主機(jī)(b)攝像頭圖2-4鉆孔攝像儀構(gòu)造示意圖隨著巷道開挖支護(hù)后,應(yīng)力狀態(tài)重新分布,巷道幫部圍巖出現(xiàn)破碎圈和松動圈,由于地下工程中圍巖本構(gòu)關(guān)系模型為應(yīng)變軟化模型,隨著圍巖的破壞,在巷道表面首
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外煤巷支護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 單仁亮,彭楊皓,孔祥松,肖禹航,原鴻鵠,黃博,鄭赟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(12)
[2]不同直徑錨桿與砂漿相互作用的試驗研究[J]. 李永棟,王中,喬婷. 建設(shè)監(jiān)理. 2018(06)
[3]深部軟巖巷道錨噴支護(hù)數(shù)值模擬分析[J]. 胡雪,吳德義. 河南城建學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[4]我國煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展60年及展望[J]. 康紅普. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[5]特厚富水軟巖巷道鋼管混凝土支架支護(hù)技術(shù)研究[J]. 高延法,何曉升,陳冰慧,孫德科,朱德保. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[6]沿空留巷巷旁支護(hù)參數(shù)分析與鋼管混凝土墩柱支護(hù)技術(shù)研究[J]. 王軍,高延法,何曉升,黃萬朋,高琨鵬,楊柳,馮紹偉. 采礦與安全工程學(xué)報. 2015(06)
[7]應(yīng)變軟化對巷道圍巖穩(wěn)定性影響及敏感性分析[J]. 潘兵,靖洪文,范氏嫻,李健. 煤炭技術(shù). 2015(05)
[8]高預(yù)應(yīng)力錨桿的加固拱理論數(shù)值模擬[J]. 趙亞軍,楊勇,賀龍,王偉,雷明,嚴(yán)曉楠. 煤礦安全. 2014(09)
[9]深部巷道破裂圍巖強(qiáng)度衰減模型及其在FLAC3D中的實現(xiàn)[J]. 牛雙建,靖洪文,楊大方,王建文. 采礦與安全工程學(xué)報. 2014(04)
[10]高應(yīng)力復(fù)雜構(gòu)造巷道支護(hù)技術(shù)實踐[J]. 周光,楊建明,李志. 中州煤炭. 2013(09)
博士論文
[1]深部大斷面回采巷道頂板錨固層穩(wěn)定控制機(jī)理與技術(shù)研究[D]. 翁明月.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2017
[2]云駕嶺礦深部回采巷道圍巖穩(wěn)定性評價及支護(hù)技術(shù)研究[D]. 張海洋.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]鋼管混凝土圓弧拱壓彎性能實驗與支護(hù)應(yīng)用[D]. 劉珂銘.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[4]深部厚頂煤巷道圍巖破壞控制機(jī)理及新型支護(hù)系統(tǒng)對比研究[D]. 王琦.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]深部煤巷幫部錨桿支護(hù)間距對圍巖穩(wěn)定性影響分析[D]. 程建新.安徽建筑大學(xué) 2018
[2]基于位移梯度深部軟弱煤巖破碎范圍及破碎程度分析[D]. 周瑞鶴.安徽建筑大學(xué) 2018
[3]深部軟弱煤巖巷道松動圈厚度的數(shù)值模擬[D]. 李季佩.安徽建筑大學(xué) 2017
[4]特厚復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)理及其控制研究[D]. 曹俊才.貴州大學(xué) 2017
[5]深部軟弱煤巖圍巖變形及松動圈隨時間演化規(guī)律研究[D]. 曹日躍.安徽建筑大學(xué) 2017
[6]基于應(yīng)變軟化模型的巖石應(yīng)變局部化數(shù)值分析[D]. 劉飛.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[7]錨桿拉拔荷載傳遞規(guī)律及巷道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 董方方.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[8]樹脂錨固左旋無縱筋螺紋鋼錨桿外形優(yōu)化研究[D]. 任碩.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[9]深部開采圍巖穩(wěn)定性影響因素和合理支護(hù)分析[D]. 劉杭杭.安徽建筑大學(xué) 2013
[10]高強(qiáng)讓壓錨桿支護(hù)特性及讓壓卸壓耦合作用研究[D]. 于勇剛.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2012
本文編號:3370539
【文章來源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
巷道布置平面圖
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章工程概況與圍巖物理力學(xué)參數(shù)分析7根,矩形布置(遇到巖性差時縮小錨桿具體支護(hù));錨桿托盤TPF200×200×10mm,每根錨桿使用兩卷Z2950錨固劑(錨固長度1000mm);錨索規(guī)格YMS17.8/6300-1860,錨索托盤采用TPF300×300×10mm,每排3根,間排距1500×800mm,每根錨索使用錨固劑Z2550三卷,錨索預(yù)緊力不小于120kN,錨索錨固力不小于200kN,。金屬網(wǎng)采用Φ6.0mm圓鋼加工,長×寬=2100×900mm,掛鉤聯(lián)接,搭接100mm;噴厚均為150mm,噴射砼強(qiáng)度C20。巷道斷面錨桿(索)支護(hù)如圖2-2。圖2-2袁店一礦東翼回風(fēng)大巷支護(hù)示意圖2.2巷道松動破碎觀測巷道開始施工后,巷道表面布點對支護(hù)效果進(jìn)行監(jiān)控[27],收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評價。
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章工程概況與圍巖物理力學(xué)參數(shù)分析8(1)測點布置采用均勻布點與隨機(jī)布點相結(jié)合,以隨機(jī)布點為主;巷道位移觀測采用“十字”布點法,在巷道中線圍巖表面設(shè)置測量基點;(2)頂板下沉量觀測選擇在頂板中部,幫部水平位移量選擇直墻位置處。如圖2-3;(3)掌子面后方150米范圍內(nèi)至少每二天觀測1次,掌子面后方150~300米范圍內(nèi)巷道每7天至少觀測1次。觀測頻度應(yīng)針對巷道實際情況在礦壓觀測方案中作出調(diào)整,原則上根據(jù)巷道圍巖的穩(wěn)定性可以適當(dāng)提高或降低。圖2-3十字布點法測點布置示意圖2.2.1鉆孔攝像觀測法為直接反應(yīng)巷道幫部一定范圍內(nèi)巖石的破碎情況,采用鉆孔攝像法對幫部圍巖進(jìn)行觀測,儀器采用中國礦業(yè)大學(xué)研制的YTJ20型巖層探測記錄儀,如圖2-4所示。儀器主要結(jié)構(gòu)有主機(jī)和攝像探頭組成,攝像探頭進(jìn)入鉆孔將視頻信號線傳輸?shù)斤@示器后儲存至主機(jī)內(nèi)。該記錄儀為礦用本安型防爆產(chǎn)品,可以在煤礦井下瓦斯氣體存在條件下正常使用,連續(xù)錄像存儲容量大于4小時,連續(xù)觀測時間超過8小時。(a)主機(jī)(b)攝像頭圖2-4鉆孔攝像儀構(gòu)造示意圖隨著巷道開挖支護(hù)后,應(yīng)力狀態(tài)重新分布,巷道幫部圍巖出現(xiàn)破碎圈和松動圈,由于地下工程中圍巖本構(gòu)關(guān)系模型為應(yīng)變軟化模型,隨著圍巖的破壞,在巷道表面首
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外煤巷支護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 單仁亮,彭楊皓,孔祥松,肖禹航,原鴻鵠,黃博,鄭赟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(12)
[2]不同直徑錨桿與砂漿相互作用的試驗研究[J]. 李永棟,王中,喬婷. 建設(shè)監(jiān)理. 2018(06)
[3]深部軟巖巷道錨噴支護(hù)數(shù)值模擬分析[J]. 胡雪,吳德義. 河南城建學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[4]我國煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展60年及展望[J]. 康紅普. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[5]特厚富水軟巖巷道鋼管混凝土支架支護(hù)技術(shù)研究[J]. 高延法,何曉升,陳冰慧,孫德科,朱德保. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[6]沿空留巷巷旁支護(hù)參數(shù)分析與鋼管混凝土墩柱支護(hù)技術(shù)研究[J]. 王軍,高延法,何曉升,黃萬朋,高琨鵬,楊柳,馮紹偉. 采礦與安全工程學(xué)報. 2015(06)
[7]應(yīng)變軟化對巷道圍巖穩(wěn)定性影響及敏感性分析[J]. 潘兵,靖洪文,范氏嫻,李健. 煤炭技術(shù). 2015(05)
[8]高預(yù)應(yīng)力錨桿的加固拱理論數(shù)值模擬[J]. 趙亞軍,楊勇,賀龍,王偉,雷明,嚴(yán)曉楠. 煤礦安全. 2014(09)
[9]深部巷道破裂圍巖強(qiáng)度衰減模型及其在FLAC3D中的實現(xiàn)[J]. 牛雙建,靖洪文,楊大方,王建文. 采礦與安全工程學(xué)報. 2014(04)
[10]高應(yīng)力復(fù)雜構(gòu)造巷道支護(hù)技術(shù)實踐[J]. 周光,楊建明,李志. 中州煤炭. 2013(09)
博士論文
[1]深部大斷面回采巷道頂板錨固層穩(wěn)定控制機(jī)理與技術(shù)研究[D]. 翁明月.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2017
[2]云駕嶺礦深部回采巷道圍巖穩(wěn)定性評價及支護(hù)技術(shù)研究[D]. 張海洋.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]鋼管混凝土圓弧拱壓彎性能實驗與支護(hù)應(yīng)用[D]. 劉珂銘.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[4]深部厚頂煤巷道圍巖破壞控制機(jī)理及新型支護(hù)系統(tǒng)對比研究[D]. 王琦.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]深部煤巷幫部錨桿支護(hù)間距對圍巖穩(wěn)定性影響分析[D]. 程建新.安徽建筑大學(xué) 2018
[2]基于位移梯度深部軟弱煤巖破碎范圍及破碎程度分析[D]. 周瑞鶴.安徽建筑大學(xué) 2018
[3]深部軟弱煤巖巷道松動圈厚度的數(shù)值模擬[D]. 李季佩.安徽建筑大學(xué) 2017
[4]特厚復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)理及其控制研究[D]. 曹俊才.貴州大學(xué) 2017
[5]深部軟弱煤巖圍巖變形及松動圈隨時間演化規(guī)律研究[D]. 曹日躍.安徽建筑大學(xué) 2017
[6]基于應(yīng)變軟化模型的巖石應(yīng)變局部化數(shù)值分析[D]. 劉飛.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[7]錨桿拉拔荷載傳遞規(guī)律及巷道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 董方方.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[8]樹脂錨固左旋無縱筋螺紋鋼錨桿外形優(yōu)化研究[D]. 任碩.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[9]深部開采圍巖穩(wěn)定性影響因素和合理支護(hù)分析[D]. 劉杭杭.安徽建筑大學(xué) 2013
[10]高強(qiáng)讓壓錨桿支護(hù)特性及讓壓卸壓耦合作用研究[D]. 于勇剛.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2012
本文編號:3370539
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