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1.
浅埋薄基岩三软煤巷支护方式数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
结合永贵五凤煤业有限责任公司开采实际地质条件,提出适用于该矿三软煤层巷道的工字钢架棚与锚杆联合支护、预应力桁架锚索支护以及弧形支架与锚索梁联合支护3种可行的支护方案;采用FLAC3D数值模拟软件,通过对这3种支护方式分别进行数值模拟,并对各种支护方式下的巷道稳定性进行分析。结果表明:在这3种支护方式中,预应力锚索桁架支护方式能有效控制该矿三软煤巷的围岩变形。  相似文献   
2.
深部巷道围岩协同锚固机理   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对深部巷道围岩控制过程中遇到的难题,以协同论为理论基础和方法指导,在前期研究和工程实践的基础上,提出深部巷道围岩协同锚固机理。通过分析巷道围岩控制系统的组成因素,介绍协同论对围岩锚固的描述方法,提出结构协同、强度协同、刚度协同、锚固时机协同、预紧力协同、变形协同等协同作用机制,以此初步建立协同锚固机理的研究框架。研究表明,协同锚固系统在宏观整体功能大于各子系统之简单总和,即产生"1+12"的协同增强效应,这对于深部巷道围岩稳定性控制来说是最为根本和至关重要的,也更加符合煤矿安全生产的本质要求。  相似文献   
3.
针对深部回采巷道采用液压支架进行超前支护所产生的生产工序多、人员多、作业空间小且存在安全隐患等问题,基于协同锚固机理及技术,提出以锚索梁锚固来取代液压支架支护方式.在分析回采巷道变形破坏特点的基础上,用自然平衡拱理论计算锚索长度和布置密度,并对锚索锚固力、布置方式、钻装角度等主要变量及参数进行协同设计,然后进行工程试验.试验结果表明,在深部回采巷道或其它巷道采用锚索梁锚固取代棚式超前支护方式,不但满足了巷道作业环境改善和安全使用的相关要求,而且更好地实现减员增效的生产目标.  相似文献   
4.
预应力锚杆(索)群连锁锚固技术的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高巷道围岩锚固体的强度、刚度和抗变形能力,基于锚杆(索)锚固作用机理,提出了"高预紧力、高强度、高刚度、高锚固力和低密度"的设计理念。采用高强锚杆(索)及组合构件作为锚固材料,利用连锁构件将锚杆(索)群进行横向与纵向的连锁,通过给锚杆(索)提供高锚固力和高预应力,从本质上调动锚杆(索)群的主动锚固作用,使其与锚固岩体共同形成有机的承载结构,有效减小巷道围岩变形与破坏,改善巷道安全状况。现场试验表明,这样的设计理念和技术应用,能够较好地解决巷道围岩顶板断裂节理发育、变形不均匀和掘进速度慢等问题,具有合理性与适用性,同时可产生良好的经济效益,值得应用和推广。  相似文献   
5.
为了研究巷道围岩锚固过程中客观存在的多尺度、多层次控制变量的竞争与合作过程,以及由其产生的系统演化规律,提出了巷道围岩协同锚固的研究思路。借鉴协同原理和方法,从协同锚固的内涵、基本特征、系统组成等方面,构建巷道围岩协同锚固系统,提出该系统研究的主要内容、研究思路及方法。在此基础上,进一步分析锚杆(索)系统内部的协同作用以及锚杆(索)系统与围岩系统之间的协同锚固机理,并提出协同锚固设计的一般流程、内容和方法。研究表明,协同锚固系统强调子系统在宏观及微观上的协作与优化,通过协同作用使系统性能在宏观整体上大于各子系统、要素之简单总和,因而是优化局部、增强整体性能的一项控制机理及技术,更加符合巷道围岩稳定性控制的本质和需求。  相似文献   
6.
运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,研究了断续节理岩体中裂纹的产生与扩展机理,不同断续节理分布岩体的变形、破坏过程以及节理之间的相互作用和影响规律.研究指出,共线节理的裂纹产生并不相互影响,其裂纹扩展是各自独立地平行于压应力方向;左梯式节理的裂纹产生是相互作用的,主生裂纹沿压应力方向扩展,而次生裂纹沿垂直于节理面方向扩展一定长度后转向水平方向很快贯通于相邻节理;右梯式节理的裂纹产生并不相互作用,主、次生裂纹形成后各自沿压应力方向扩展,并不会贯通于相邻节理.裂纹的扩展是由于裂纹尖端的拉应力作用的结果.当节理在压应力作用下所产生的次生裂纹扩展达到相邻节理后,岩体就会产生贯通裂纹而破坏.  相似文献   
7.
巷道稳定的协同学原理及应用技术   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
刘刚  龙景奎  刘学强  李元 《煤炭学报》2012,37(12):1975-1981
基于现有支护理论和现场支护的实际条件,将协同学原理引入巷道支护设计,提出协同支护的思想。协同支护是以支护的共性--系统的协同作用作为研究对象,研究支护系统、围岩系统和环境系统等子系统及其内部的协同作用,最终使巷道从开挖后的非平衡状态快速达到稳定的平衡状态,其目的是最大发挥支护构件的物理力学性能,有效控制围岩变形,以期达到1+1>2的协同支护作用。锚杆锚索协同支护研究以预应力为基础,其他支护参数、结构与锚杆和锚索预应力的协同性以及锚杆预应力与锚索预应力的协同作用。高强锚杆必须与高预应力相结合,锚杆预应力必须与锚索预应力相匹配,只有它们之间相互合理匹配,才能使锚杆、锚索的个体作用达到最大,并产生协同支护的效果。对锚杆施加40 kN以上预紧力时,与锚索140~160 kN预紧力的协同性较好;增强锚杆的主动支护作用,使锚杆达到60 kN以上预紧力,此时与锚索180~200 kN的预紧力产生较好的协同性。  相似文献   
8.
针对长的圆形巷道,围岩为均质、各向同性的弹性体,基于对数应变,采用变形后的坐标,建立了由应力表示的平衡微分方程和变形协调条件;根据开挖问题的边界条件,采用改进的Eu-lar法提出了该非线性微分方程组的数值求解方法;最后通过算例,根据不同的力学性质参数弹性模量,分析计算了巷道在开挖作用下围岩应力和变形的分布规律与特征,计算结果显示:当相对弹模小于10时,大应变效应十分显著,有明显不同于小应变模型的结果.  相似文献   
9.
为了研究预紧力锚杆锚固时所产生的协同作用,在实验室条件下制作了一组模型试件。在不同预紧力作用下,测试分析单根、两根和多根锚杆在锚固体内不同测点所产生的应力值及应力场分布特征,证明了协同作用在锚固体中的客观存在,并提出协同增量的概念和计算公式,以此建立协同作用的评价方法。研究表明,随着锚杆预紧力增大,在锚固体内不同位置所产生的应力值随之变大;单根锚杆作用时锚固体内不会产生协同作用,应力场分布呈现线性衰减;而2根、多根锚杆共同作用时,在锚固体某一范围内产生协同作用,其协同增量大于零,应力场分布呈现出非线性衰减。协同锚固作用能够有效改善锚固体的应力状态,显著提高其强度、刚度、承载能力和抗变形能力。  相似文献   
10.
深部巷道预应力协同支护数值分析   总被引:13,自引:0,他引:13  
为了改善深部巷道围岩稳定性难以控制这一现状,提出了锚杆、锚索预应力协同支护思想.采用数值模拟的方法对巷道预应力协同支护进行计算与分析.结果表明:在现有的实际支护条件下,高强锚杆需施加40 kN及以上的预应力才能与锚索100 kN以上的预应力相协同;当锚杆、锚索的预应力产生协同作用时,对深部巷道的支护效果明显,巷道周边的应力集中区范围明显减小,应力分布趋于均匀;同时锚杆、锚索的平均利用率都达到0.5以上,且它们之间相差不大,充分发挥了高强锚杆、锚索的受力特性,使锚杆、锚索协同工作,避免了单独依次受力.故应该采用协同支护理论作为深部巷道工程支护设计的理论依据.  相似文献   
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