锚固体强度与组合拱承载能力的研究与应用

通过模拟试验证明了锚固力的作用在于提高巷道周边破裂围岩的残余强度,并使锚固体形成组合拱．研究了锚固组合拱承载能力的理论计算问题并应用于工程实践,有效地控制了软岩巷道围岩．     

连续拱梁组合桥的设计与结构分析

对蒙山大道桥——五跨连续拱梁组合桥的设计过程进行了详细的介绍,并对本桥建模计算进行了深入分析与研究.结果表明:体外预应力的设置与否对主拱拱脚水平反力影响显著,为类似桥梁设计提供参考.     

钢箱砼组合拱桥的拱轴线优化算法研究

提出了一种新型钢箱砼组合拱桥的最理想拱轴线的优化设计思想,分别给出了该类型拱桥拱顶区段和拱脚区段,以三次样条曲线推导拱轴线的公式,建立了拱轴线优化的线性规划数学模型,应用线性规划的改进单纯形法,开发出该类型拱桥的拱轴线优化设计程序。万盛藻渡大桥主拱拱轴线算例研究表明,笔者提出的拱轴线优化算法具有较高的精度和计算效率。     

工字型钢梁-砖拱组合楼板的有限元分析——长春市沙俄领事馆的楼板分析

钢梁和砖拱组合楼板是一种独特的钢-组合结构,其组合形式的研究在国内外很少见.通过对其现场检测试验发现：这种结构虽然经过上百年的历史,承载力依然能够满足要求,利用有限元分析软件对钢梁-砖拱组合楼板的受力进行分析,并对钢梁-混凝土拱结构进行比较研究,最终通过ANSYS软件加载试验发现,钢梁-砖拱组合楼板与钢梁-混凝土拱组合...     

深部巷道组合钢架合理支护间距数值模拟研究

为确定深部巷道组合钢架合理支护间距,有效控制深部巷道围岩变形,提高巷道施工机械化水平,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固二矿11071工作面回风巷为研究背景,采用三维有限差分软件对深部巷道6种支护方案的围岩变形、应力和塑性区分布进行对比分析.结果表明:深部巷道围岩变形和塑性区分布受围岩局部让压效应影响显著;在巷道拱顶、拱底以及两帮与底板交接部位均易出现应力集中现象;巷道开挖引起的岩体破坏以剪切破坏为主.根据数值模拟试验得出了深部巷道组合钢架合理支护间距,优选出的最佳支护方案可以减缓围岩变形,改善围岩应力状态,减少围岩塑性破坏范围,从而提高深部巷道围岩的稳定性.     

联合支护形式及其在软岩巷道的应用

本文认为对于处在松软岩层中的巷道或硐室宜采用不同形式的联合支护。文章分析了联合支护结构中各支护体的作用,认为一次支护必须用锚喷,二次支护可根据巷道的类别、服务年限、岩石性质、矿山地质条件、地压特性等采用不同的支撑形式组成联合支护,这种加固与支撑围岩的联合支护形式是软岩巷道的合理支护形式。     

深部软岩巷道合理喷层厚度确定

为分析深部软岩巷道锚喷支护合理喷层厚度,以淮南矿区具有典型特征某深部采区软岩巷道为例,采用FLAC3D软件,建立了合理应变软化数值计算模型,基于数值模拟方法分析不同喷层厚度围岩塑性范围及位移场分布,在此基础上进一步分析不同巷道埋深喷层厚度对围岩松动破碎影响。结果表明:深部巷道喷层对围岩塑性圈范围及松动破碎都有显著控制作用。针对淮南矿区典型深部巷道,合理喷层厚度应为200 mm。     

开挖中的围岩破裂性质与支护对象研究

为了保证地下工程的稳定和安全，研究地下工程的围岩状态和支护对象很有意义．在现场实测、物理和数值模拟的基础上，提出深埋地下工程的围岩中普遍存在破裂状态，并认为这一破裂状态区域具有许多特殊的性质和规律，是一个反映地应力和岩体强度对地下工程稳定性作用的综合指标．破裂区发展产生的碎胀变形或碎胀力是地下工程支护的对象或载荷来源．     

软岩巷道锚喷支护破坏分析与对策

软岩巷道锚喷支护破坏原因主要有:巷道底板无支护或支护的强度不够,底板流变极易发展,形成了围岩体的流变通道;大部分锚杆支护为低工作阻力值,支护作用没有得到有效发挥;混凝土喷层和围岩体变形不匹配,导致喷层体离层、剪切破坏;钢笆网抵抗破坏和变形的能力弱,降低了网喷层的强度和抗变形能力.采取的支护对策有:底板反拱加强支护,避免局部围岩体的整体移动,实现巷道周边岩体的均匀收敛变形;选用长锚杆,更好地控制巷道围岩的变形;初喷混凝土为厚度20 mm薄喷层,实现初喷层与巷道围岩体的同步变形;用直径4 mm冷拔钢丝编织金属网替代钢笆网,提高网喷层支护体的强度与抗变形能力;二次锚杆支护在复喷混凝土后进行,防止网喷层与围岩体离层现象的发生.     

软岩巷道支护荷载的确定方法

通过分析巷道围岩与支护的相互作用原理 ,得出了软岩巷道失稳的原因是由于围岩自承力与支护力不足的结果 .认为一个优化的软岩巷道支护设计应在确保支护稳定的前提下 ,最大限度地释放围岩的能量 ,使以变形形式转化的工程力达到最大 ,同时最大限度地发挥围岩的自承能力 ,使工程支护力达到最小 ,而其关键是确定变形能释放时间和最佳支护时间 .软岩巷道开挖后 ,通常在巷道周围形成塑性软化区和塑性流动区 ,实施支护力就是要控制塑性流动区的范围与发展 ,达到最佳支护时间时的支护荷载为最小支护荷载 ,可以通过塑性软化区和塑性流动区内岩石的重力求得     

潘三V类较软围岩巷道,交岔点锚喷网支护试验研究

用松动圈支护理论确定的锚喷网支护参数、施工工艺，通过在淮南潘三矿较软围岩巷道、交岔点软岩中进行工业试验研究，表明合理、安全可靠，提高了施工速度，降低了支护成本．该支护设计方法和施工工艺，在同类围岩中有推广价值     

煤矿巷道围岩松动圈智能预测研究

针对煤矿巷道围岩松动圈厚度值获取难的问题，采用新兴的智能预测方法(自适应神经模糊推理)，在MATLAB6．5平台上开发了集松动圈预测系统创建和应用于一体的智能预测软件．利用该软件对平煤集团十二矿巷道围岩松动圈厚度进行预测，然后与实测值对比，结果显示预测结果与实测值吻合较好，从而验证了本创建的智能预测系统的有效性，它为松动圈值的获取提供了一条新途径。     

软岩巷道围岩松动圈变形机理及控制技术研究

通过对软岩巷道工程特征的研究,提出用定量指标——稳定的围岩松动圈厚度值Ｌｐ（Ｌｐ≥１５０ ｃｍ ）来判定“软岩巷道工程”的方法．以此为基础,进而分析了围岩松动圈碎胀、水胀及复合等变形机理,提出对大松动圈碎胀变形Ⅳ,Ⅴ类软岩采用锚喷网支护,Ⅵ类软岩采用联合支护,对水胀变形软岩首先采用综合防治水措施的新思路,并被大量的工程证明是正确的．     

基于松动圈理论的锚喷支护设计专家系统

松动圈巷道支护理论的应用使支护设计既有根据又有显著效益,但应用上需较多经验知识,为此,提出了一个基于该理论的系统,来模拟人类专家的工作． 松动圈支护理论专家的知识表达有３ 种类型,给出了这３ 种知识表达结构和相应的知识引挚,设计了系统结构与功能,开发了软件．系统有支护设计、问题咨询、测试数据处理、工程统计、报告输出和系统服务功能,可以满足煤矿开拓、准备和回采巷道锚喷支护参数设计要求．该系统在煤矿应用中得出的结果与人类专家所提设计方案相当一致．该系统的使用有利于松动圈理论的推广和降低支护费用．     

Development and Application of Intelligent Prediction Software for Broken Rock Zone Thickness of Drifts

In order to seek the economical, practical and effective method of obtaining the thickness of broken rock zone, an emerging intelligent prediction method with adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) was introduced into the thickness prediction. And the software with functions of creating and applying prediction systems was developed on the platform of MATLAB6.5. The software was used to predict the broken rock zone thickness of drifts at Liangbei coal mine, Xinlong Company of Coal Industry in Xuchang city of Henan province. The results show that the predicted values accord well with the in situ measured ones. Thereby the validity of the software is validated and it provides a new approach to obtaining the broken zone thickness.