本文關(guān)鍵詞：深部動(dòng)壓影響下的巷道錨桿受力特征及支護(hù)優(yōu)化研究

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【摘要】：錨桿支護(hù)是目前我國煤礦巷道最主要的支護(hù)形式。隨著煤礦采深的增加,地壓越來越大,巷道圍巖穩(wěn)定性控制對(duì)煤礦安全生產(chǎn)越來越重要,而動(dòng)壓巷道錨桿支護(hù)狀態(tài)的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)對(duì)圍巖穩(wěn)定性控制具有重要意義。另一方面,出于對(duì)安全的重視,很多煤礦存在錨桿支護(hù)過剩的現(xiàn)象。如何在保證巷道圍巖穩(wěn)定的前提下提高對(duì)錨桿強(qiáng)度的利用率,實(shí)現(xiàn)降本增效也是煤企亟需解決的問題。本課題綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬、理論研究的手段對(duì)深部動(dòng)壓巷道錨桿受力變化特征和圍巖變形規(guī)律進(jìn)行了研究,并提出了錨桿支護(hù)參數(shù)優(yōu)化方法。主要研究成果如下:(1)研究了動(dòng)壓巷道變形規(guī)律及破壞機(jī)理,并基于彈性動(dòng)力學(xué)原理開發(fā)了動(dòng)壓巷道錨桿支護(hù)狀態(tài)的無損檢測(cè)技術(shù)和方法。(2)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得了巷道錨桿受力隨工作面推進(jìn)的變化規(guī)律和巷道圍巖的變形特征。結(jié)果表明工作面前方40m范圍內(nèi)錨桿開始受到采動(dòng)影響,受力逐漸增大,平均增幅為30%。同時(shí)發(fā)現(xiàn)巷道錨桿桿體強(qiáng)度還有較大富余量,最少為40%。(3)建立了三維數(shù)值計(jì)算模型,得到了動(dòng)壓巷道圍巖應(yīng)力分布和變形規(guī)律,并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上提出了“檢測(cè)-建模-驗(yàn)證-優(yōu)化-計(jì)算”的巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。(4)基于所提出的巷道錨桿優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)高河煤礦W1310工作面巷道錨桿支護(hù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。結(jié)果表明所采用的錨桿支護(hù)方案能有效控制巷道的變形,并節(jié)約了大量成本。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)壓巷道 錨桿受力 無損檢測(cè) 數(shù)值模擬 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD353
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 變量注釋表15-16
• 1 緒論16-29
• 1.1 研究背景及意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-26
• 1.3 主要研究內(nèi)容26-27
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線27-29
• 2 動(dòng)壓巷道錨桿受力無損檢測(cè)原理與技術(shù)29-43
• 2.1 動(dòng)壓巷道圍巖失穩(wěn)分析29-35
• 2.2 錨桿軸力無損檢測(cè)原理與技術(shù)35-42
• 2.3 本章小結(jié)42-43
• 3 動(dòng)壓巷道錨桿受力變化規(guī)律現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與分析43-60
• 3.1 試驗(yàn)地點(diǎn)地質(zhì)條件概況43-47
• 3.2 檢測(cè)參數(shù)標(biāo)定與方案設(shè)計(jì)47-53
• 3.3 錨桿受力檢測(cè)結(jié)果與分析53-57
• 3.4 巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 4 動(dòng)壓巷道圍巖變形與錨桿受力變化數(shù)值模擬60-78
• 4.1 數(shù)值分析軟件及分析基本原則60-61
• 4.2 數(shù)值計(jì)算模型及方案61-63
• 4.3 數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果與分析63-74
• 4.4 數(shù)值模擬與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析74-77
• 4.5 本章小結(jié)77-78
• 5 動(dòng)壓巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及方案78-86
• 5.1 錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則與指標(biāo)78-79
• 5.2 基于錨桿無損檢測(cè)的支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法79-81
• 5.3 高河礦動(dòng)壓巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案81-82
• 5.4 優(yōu)化方案數(shù)值模擬82-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 6 動(dòng)壓巷道錨桿支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用86-90
• 6.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方案86-87
• 6.2 支護(hù)效果監(jiān)測(cè)及分析87-88
• 6.3 支護(hù)方案優(yōu)化前后經(jīng)濟(jì)效益分析88-89
• 6.4 本章小結(jié)89-90
• 7 主要結(jié)論與展望90-92
• 7.1 主要結(jié)論90-91
• 7.2 展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-98
• 作者簡(jiǎn)歷98-100
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集100

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本文編號(hào)：1015022