层状顶板煤巷锚杆预紧力的作用分析

采用有限元模型分析方法,对层状顶板煤巷预应力锚杆支护顶板离层进行了数值模拟,分析了无支护和预应力锚杆支护下围岩的应力和变形情况。结果表明,预应力锚杆支护可以显著提高围岩的稳定性,有效地控制煤巷顶板变形。     

锚杆锚索支护技术

把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的。以软岩回采巷道锚杆、锚索支护为例,进行了数值模拟实验研究、锚杆支护界面力学特性的有限元分析等,对掌握锚杆、锚索作用机理,提高其支护的锚固力大有益处。     

大变形锚杆索协调防冲支护的理论研究

在强冲击大变形巷道支护中,锚杆、锚索是否联合协调防冲支护,不仅关系巷道在施工期间的安全,还直接影响巷道支护的长期安全性。结合锚杆、锚索联合对强冲击大变形巷道进行支护时容易普遍出现锚杆、锚索破断的问题,介绍了适合于强冲击大变形巷道支护的大变形锚杆(索)的主要结构特点及其让压性能,并对锚杆、锚索协调防冲原理和设计准则进行了研究分析。在此基础上,通过对大变形锚杆(索)的实验研究,给出了不同冲击条件下大变形锚杆(索)实验设计方法。研究结果对今后强冲击大变形巷道的支护设计施工有一定的参考价值。     

系统锚杆对节理岩体等效凝聚力影响数值试验初探

将加锚节理岩体等效弹黏塑性模型改进为等效黏弹塑性模型,分别采用Maxwell元件、Kel-vin元件和Bingham元件串联来描述岩石、节理和锚杆的瞬时弹性变形、黏弹性变形和黏塑性变形,推导了相应的有限元计算公式,并研制了相关的有限元计算程序,然后采用数值试验方法研究了系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的影响,认为系统锚杆对节理岩体等效凝聚力的贡献与岩体的硬软、锚杆的体积占有率、节理间距、节理倾角、锚杆倾角和受力状态等有关。     

恒阻大变形锚杆负泊松比效应的冲击动力学分析

随着煤矿开采深度的不断增加,深部围岩的瞬时冲击明显增多,且荷载大小往往超过传统泊松比支护材料的屈服强度致使支护失效。而具有高支护阻力和大拉伸量的新型恒阻大变形锚杆已在静力作用下验证了其具有负泊松比效应,能良好的满足井下巷道冲击大变形控制的需求。为了研究恒阻大变形锚杆在动态冲击下的防冲力学特性,通过自主研发的恒阻大变形锚杆霍普金森拉杆冲击拉伸实验系统对某批次恒阻大变形锚杆进行了动态冲击拉伸实验。实验结果表明该锚杆能够保持恒定阻力产生结构变形来吸收冲击能量,并表现出了良好的负泊松比效应,进而验证了恒阻大变形锚杆比传统锚杆具有更好的动态防冲性能。     

自钻式锚杆连接套与中空锚杆体连接失效分析

基于材料塑性双线性随动硬化模型,在有限元软件ANSYS中建立自钻式锚杆中空锚杆体与连接套螺纹连接数值模型。研究了自钻式锚杆在承受轴向拉伸时,中空锚杆体与连接套的应力分布及变化规律以及二者的变形情况。进一步分析了导致连接套与中空锚杆体螺纹连接失效的原因。最后采取试验的对数值计算结果进行对比。结果显示,连接套与中空锚杆体螺纹连接失效的表现形式主要为螺纹拉脱,主要原因在于在自钻式锚杆在承受轴向载荷时,连接套与中空锚杆体径向会产生变形,连接套会发生膨胀,而中空锚杆体会发生“颈缩”现象;另外,在承受较大载荷时,中空锚杆体与连接套螺纹旋合段螺纹牙会发生塑性变形,螺纹牙会发生挤压变平。     

深井大变形巷道可接长锚杆支护技术

为了解决深井大变形巷道顶板下沉量大、顶板持续变形的问题,在赵固二矿11021工作面上顺槽进行了顶板岩层移动规律研究,结果表明:深井大变形巷道顶板变形量大、持续时间长,现有巷道锚杆和锚索联合支护方式对顶板变形的控制作用有限。通过可接长锚杆拉伸试验详细分析了可接长锚杆的力学性能,得出可接长锚杆高延伸性能更能适应围岩变形,据此,提出了可接长锚杆支护技术。在赵固二矿11021工作面上顺槽的工业性试验也表明,使用可接长锚杆支护技术后,顶板变形量比原支护方案减少了20%左右,顶板围岩从开挖到稳定的时间缩短了40%,且顶板变形稳定后顶板下沉速率较原支护方案明显降低,可接长锚杆支护效果良好。     

不同预应力锚杆复合土钉支护基坑变形规律数值模拟分析

结合某基坑实例,运用有限元模拟软件ABAQUS建立预应力锚杆复合土钉的有限元计算模型,数值模拟研究不同锚杆预应力影响下基坑支护的变形特点。     

恒阻大变形锚杆静力学特性数值模拟研究

为了解决煤矿围岩非线性大变形问题,进行了恒阻大变形锚杆在静力拉伸下的数值模拟研究。通过室内试验和数值模拟软件Solidworks对恒阻大变形锚杆进行对比分析,结果表明室内试验和数值模拟结果显著一致,恒阻大变形锚杆具有高恒阻值、大变形量的特点,并能在高强度拉力下处于稳定有效的状态,为其在工程中的应用提供了理论和实践依据。     

基于煤帮变形的玻璃钢锚杆失效机理分析

为了解决玻璃钢锚杆在煤巷支护中的失效问题,促进这种新型支护材料推广应用,开展了玻璃钢锚杆的失效机理研究。采用理论分析、现场观测方法研究了煤帮变形特征,采用特制拉拔试验装置对玻璃钢锚杆进行拉伸试验,研究了玻璃钢锚杆延伸性能。试验结果表明:巷道煤帮具有大变形特征,煤帮深2 m范围内锚固体的拉应变为1.8%;玻璃钢锚杆延伸性能差,实测锚杆延伸率为1.25%。揭示了玻璃钢锚杆失效机理:回采巷道煤帮具有不可抗拒的大变形特征,由于延伸率较低的玻璃钢锚杆不能适应煤帮的变形,从而导致支护失效。     

锚喷支护设计的工程类比模糊经验法

采用模糊数学及层次分析相结合的方法，考虑锚喷支护的现有经验，提出了锚喷支护工程类比设计的经验分析法，研究表明，提出了方法现行工程类比定性设计成为定量化设计，减少了常规工程类比设计中的盲目性，为地下工程锚喷支护施工决策提供科学的定量依据。     

滑坡体稳定分析的数学模型

本文分析了滑面特征已确定的简单滑面安全系数计算法; 探讨了被各种弱面切割分离的岩体块体理论破裂模式; 重点研究了以岩石极限强度和残余强度为基础的渐进后退式滑坡体失稳破坏模式的数学模型; 阐述了有限元及边界元应力应变分析法的适应条件及发展趋势。针对具体多变的工程问题,可单独或综合选用恰当的分析方法。     

岩体蠕变大变形有限元分析及其在金川矿的应用

针对金川矿岩体变形的时间效应和岩体大变形两个主要岩石力学问题, 探讨了岩体蠕变大变形有限元分析的理论和方法, 并应用于金川矿岩体稳定性分析研究。结果表明, 采用该方法的分析计算结果较前人研究结果更接近于实际。     

有限元法在岩质边坡支护评价中的应用

随着计算机科学的进步,很多数值计算方法都应用到边坡稳定性分析中.有限元法是一种十分成熟的数值方法,是边坡稳定性分析中用得较多的数值方法.本文应用线弹性的有限元模型,分析浙江南部某岩质边坡的稳定性.通过有限元计算,得到最大和最小主应力等值线图、应力矢量图、主应力差等值线图等,以此定量分析边坡的应力状况.然后计算分析有支护措施情况下边坡的应力分布情况,通过比较两种不同应力分布,对边坡的稳定性和支护设计做出评价.     

节理岩体大位移大变形动态分析理论及应用

本文应用四四边形等参单元不连续变形分析（ＤＤＡ）方法,对共道围岩变形进行动态分析。分析结果表明,该方法特别适用于节理岩体经受大位移大变形大变形等动态情况是一种完全意义上的不连续动态分析方法。     

NUMERIC ANALYSIS ON INFLUENCED FACTORS OF DISCONTINUOUS SURFACE DEFORMATION DUETO STEEPLY-INCLINED SEAM MINING

IntroductionThestratacharcteristicsofsteeply-inclinedsearnsreflectthatmekmasseshadwithswhstrenuousgeo-beicaltectonicrnovernntintheprocessofcoalfieldfondng.Undertheextrusionoftectonicmovement,therOOandbottomedofsteepsearnismoreseriouslydestructthanthatofgent-1yingseam.Therefore,roofandbottomrockofsteepseamhaswell-develoPedstratificationsandinitialfissures,andiseasytofai1duringndning.SPeakingOftectonicproperty,steep-dippingstrataoftenexistfaultsandfolds,andfondngmechbo-calweakplanesorweaklayer…     

罚单元与有限元耦合法计算巷道周边应力分布

将边界罚单元引入有限元方程来处理复杂边界条件问题，开巷初期在巷道周边设置一周边界弹簧元。通过２维元与边界罚单元（弹簧元）耦合分析，可计算出开巷初期巷道周边应力的分布。该方法简单易行，计算结果与实测位移接近，具有较高的精度，实现了巷道围岩变形过程的动态模拟。     

露天边坡可靠性分析的随机有限元法

本文就尖山露天铁矿的边坡设计,进行了以有限元法为基础的边坡可靠性分析,求得了数值方法的概率解。     

新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用

根据锚喷结构原理和纤维增强机理,研究地下新型锚喷混凝土配合比,通过正交试验,对影响新型喷射混凝土的因子和不同纤维掺量进行试验分析,得到了优化后的新型喷射混凝土配合比。应用有限元软件和工业试验对所得配比下的新型混凝土喷层进行了数值模拟计算和现场应用,表明:与普通混凝土相比,新型混凝土具有更好的抗变形能力,让压效果明显。新型喷射混凝土为锚喷巷道支护技术的发展开辟了新的途径。     

金属切削吸能过程的仿真研究

利用显式有限元软件LS-DYNA,对4340钢的切削吸能过程进行三维数值仿真,模拟了切屑的形成过程。模型以Cowper-Symonds本构模型模拟切削层材料,采用有效塑性应变作为切屑分离准则。研究结果表明,金属切削吸能过程的吸能能力较强,金属材料塑性大变形和变形之后材料破裂的过程是一种理想的吸能模式。