文档介绍：河北理工学院
硕士学位论文
全煤巷道锚杆支护参数数值模拟分析
姓名:康志强
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:徐东强;李建民
20030220
摘要空巷道顶板稳定性的影响,研究了不同锚杆初始预紧力对沿空巷道顶板稳定性的影响。河北理工学院硕士学位论文本论文使用笮陀邢拊J的D馊砑嘀屏讼锏烂8顺ざ群兔8思渚嗖数改变时的三维巷道有限元模型,对各种地应力条件下的锚杆支护方案进行了模拟计算,根据计算结果分析了巷道顶板的稳定性,计算分析了沿空巷道在不同埋藏深度下、不同地应力条件下、当锚杆长度和锚杆间距改变时,锚杆支护结构和锚杆支护参数对沿取得了阻下的研究成果:在相同的地应力条件下,在相同的埋藏深度下,锚杆长度的改变不会对沿空巷道顶底板的应力变化、顶底板的位移产生大的影响,巷道顶板的中部和底板的右角部是巷道的最危险部位。锚杆长度越长,如果锚杆的初始预紧力不是足够大,则不自巨够有效的控制巷道的离层,锚杼长度范围内的离层节点不能被有效地压合。在第二种地应力状态下,当锚杆长度为保8说某跏荚そ袅υ笥沂保匝乜障锏蓝サ装宓奈定性最为有利。诿8顺ざ取⒌赜αΑ⒙癫厣疃认嗤那榭鱿旅8思渚嗖煌保匝乜障锏犁板的离层控制也有根大影响,但是,锚杆间距的改变不会对沿空巷道围岩的力学性能产生太大的影响,锚杆间距的密度越大,所需的锚杆初始预紧力很小时,就可以达到控制顶板离层的作用,增强沿空巷道项板的稳定性。相反,则需很大的锚杆初始预紧力才可有效地控制沿空巷道顶板的离层。,当锚杆间距为保跏荚そ袅Υ锏本涂梢钥刂贫グ宓睦氩悖泵8间距为保8顺跏荚そ袅Υ锏时,才能将顶板范围内的离层压合。关键词:锚杆支护沿空巷道数值攫拉全煤巷道
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导师签名:垂全垒垂圣日期:竺月￡日签名::盘矗强关于论文使用授权的说明日期:塑净狷￡日独创性说明C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ裱斯娑本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得河北理工学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校说明并表示了谢意。本人完全了解河北理工学院有关保留、使用学位论文的规定,可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
言./薄8莨谕馐挡庾柿贤臣,平均水平应力%多大于垂直应力#琽引河北理工学院硕士学位论文我国煤炭资源赋存条件复杂,煤炭资源丰富,煤炭产量居世界首位。据有关部门预测,在未来昴冢夜淮文茉瓷拖训母窬植换岣谋洹T谖夜蠖嗍矿采用并工开采。巷道作为煤矿井下生产的脉络,每年巷道掘进和维护达千万米縅。为了保证巷道正常使用和工作安全,许多矿井每年不得不花费大量人力和支护材料对采准巷道进行维护和返修。在我国的煤巷的采准巷道中,大多是在仅考虑自重应力场的作用,没有考虑构造应力场的影响。根据我国实测资料统计】初始应力的垂直分量并不全等于上覆岩层的重量,有的高出许多倍。垂直应力口。与上覆岩层重量之比变化于之间。其分布情况为痀占%,#痀占%,而##褐泄ィ拇罄ィ幽么%,美国%。因此我们应该进一步研究构造应力场条件下采准巷道的合理锚杼支护形式和支护结构。锚杆支护与传统支护方式相比,具有显著的技术、经济优越性。其主要表现在:锚杆支护可充分利用围岩的自承能力将载荷体变为承载体;一般棚式支护和无预应力锚杆支护属于“被动”支护,基本不具有初阻力,只是在围岩变形后,随着围岩变形的增加,支架支护阻力随之增加,而高预应力锚杆支护属于“主动”支护,在锚杆安装后,锚杆立即对围岩提供轴向或横向支护阻力,且随围岩变形支护阻力不断增加采用高预应力锚杆支护,—般可比相同条件下的金属支架或普通锚杆支护成本降低%。由于锚杆支护理论、设计方法还不完善,因此在煤巷推广锚杆技术是我国煤炭行业继推行机械化采煤以后的第二次重大支护改革,是我国煤矿实现高产高效的关键技为了能够更好的研究煤巷锚杆支护,我们运用了砑茨D饷合镅乜障锏的锚杆支护参数,找出一套合理的锚杆支护参数。术之一。#
第一章文献综述国内外锚杆支护技术及支护理论锚杆支护技术已经发展成为世界各国矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要形式。旱在年代,美国、前苏联就己在井下巷道使用了锚杆支护,以后在煤矿、金属矿山、隧道以及其它地下工程中迅速发展起来。到现在为止,世界锚杆支护经历了如下过程;~年,机械式锚杆的研究和发展应用;~年,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚