本文關(guān)鍵詞： 圍巖控制 錨桿支護 力學(xué)參數(shù) 預(yù)應(yīng)力 支護參數(shù)　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：巷道錨桿對圍巖的支護作用機理大致分為兩個方面:錨桿對圍巖力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的影響和對圍巖受力狀態(tài)的改變。不同的巷道圍巖條件和圍巖支護參數(shù)相互作用,共同影響著錨桿對圍巖的錨固支護效果。因此,研究錨桿支護參數(shù)對圍巖的力學(xué)參數(shù)和受力狀態(tài)的改變具有重要的理論意義和工程實用價值。本論文以紅一煤礦采區(qū)上部車場頂板為研究對象,現(xiàn)場調(diào)研了巷道工程地質(zhì)特征,實驗室測試了巷道圍巖物理力學(xué)性質(zhì)。根據(jù)實際工程地質(zhì)條件,首先選取巷道頂板錨桿錨固范圍內(nèi)的原型尺寸為2.4 m×2.4 m×2.4 m的錨固分離體,分別研究錨桿不同的間排距、預(yù)應(yīng)力、錨桿直徑對錨固范圍內(nèi)的彈性模量E、泊松比μ、內(nèi)聚力c以及內(nèi)摩擦角φ值等力學(xué)參數(shù)的改變以及對含有節(jié)理的錨固分離體的抗剪強度的影響。發(fā)現(xiàn)泊松比隨著錨桿間排距的減小、錨桿預(yù)應(yīng)力的增大和錨桿直徑的增加而減小;彈性模量、內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力隨著錨桿間排距的減小、錨桿預(yù)應(yīng)力的增大和錨桿直徑的增加而增大。通過剪切實驗發(fā)現(xiàn)隨著錨桿預(yù)應(yīng)力的增大、錨桿直徑的增大和間排距的減小有利于提高試件中節(jié)理面的抗剪強度。其中在設(shè)計的實驗方案里:錨桿直徑對泊松比的影響較小;錨桿直徑和錨桿預(yù)應(yīng)力對彈性模量的增加范圍在0.2 MPa左右;錨桿間排距、錨桿直徑和預(yù)應(yīng)力的大小對試件的內(nèi)聚力影響最大差為0.065~0.15 MPa,對內(nèi)摩擦角的影響達到2~3°,節(jié)理面的抗剪性能在設(shè)計因素的影響下,抗剪峰值均能提高0.3 MPa左右。其次,在實驗室測試的巷道圍巖的力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上建立數(shù)值計算模型,通過數(shù)值計算研究發(fā)現(xiàn)錨桿間距的減小、錨桿長度的增加、錨固長度的減小、預(yù)應(yīng)力的增大、錨桿安裝角的減小有利于錨桿間的預(yù)應(yīng)力的擴散從彼此獨立到彼此重疊,連續(xù)均勻的狀態(tài)發(fā)展;也有利于應(yīng)力擴散形成的應(yīng)力場的厚度增加;形成的應(yīng)力場中最大垂直應(yīng)力也隨著增加。通過研究錨桿對圍巖的力學(xué)參數(shù)及受力狀態(tài)的改變有助于進一步研究錨桿支護作用機理,具有重要的理論和現(xiàn)實意義�，F(xiàn)場的工程實踐也表明錨桿預(yù)應(yīng)力的增加對巷道表面變形具有一定的控制作用,驗證了前文的結(jié)論。
[Abstract]:The supporting mechanism of roadway bolt on surrounding rock can be divided into two aspects: the influence of bolt on the mechanical property parameter of surrounding rock and the change of stress state of surrounding rock, and the interaction between different surrounding rock condition and supporting parameter of surrounding rock. Together, it affects the anchor support effect of surrounding rock. It is of great theoretical significance and practical engineering value to study the change of mechanical parameters and mechanical state of surrounding rock. In this paper, the roof of the upper car yard in Hongyi Coal Mine is taken as the research object, and the engineering geological characteristics of roadway are investigated on the spot. The physical and mechanical properties of surrounding rock of roadway have been tested in laboratory. According to the actual engineering geological conditions, first of all, the Anchorage separators with the size of 2.4 m 脳 2.4 m 脳 2.4 m are selected to study the different spacing and prestress of the anchors in the range of Anchorage of roof Anchorage of roadway. The influence of bolt diameter on the mechanical parameters such as elastic modulus E, Poisson's ratio 渭, cohesive force c and friction angle 蠁 in the Anchorage range and the shear strength of anchoring separators with joints are found. It is found that Poisson's ratio varies with the anchor. The reduction of the distance between poles, The increase of anchor prestress and the increase of anchor diameter decrease the elastic modulus, the angle of internal friction and cohesion with the decrease of the row distance between anchors. With the increase of prestressing force and diameter of anchor rod, it is found that with the increase of prestressing force of anchor rod, The increase of bolt diameter and the decrease of interrow distance are helpful to improve the shear strength of joints in the specimen. In the experimental scheme, the influence of anchor diameter on Poisson's ratio is small; The increase range of anchor diameter and anchor prestress on elastic modulus is about 0. 2 MPa. The maximum difference between the diameter of anchor rod and the size of prestress on the cohesion of the specimen is 0.065 ~ 0.15 MPA, and the influence on the angle of internal friction is 2 ~ 3 擄. Under the influence of the design factors, the shear peak value of the joint surface can be increased by about 0.3 MPa. On the basis of the mechanical parameters of surrounding rock of roadway tested in laboratory, the numerical calculation model is established. Through the numerical calculation, it is found that the distance of anchor rod decreases, the length of anchor rod increases, the length of anchor decreases and the prestress increases. The decrease of anchor installation angle is conducive to the continuous and uniform development of the prestress diffusion between anchors from each other to overlap, and also to the increase of the thickness of stress field formed by stress diffusion. The maximum vertical stress in the formed stress field also increases with the increase. It is helpful to further study the mechanism of bolt support by studying the mechanical parameters and mechanical state of surrounding rock. It has important theoretical and practical significance. The field engineering practice also shows that the increase of anchor bolt prestress can control the surface deformation of roadway to a certain extent, which verifies the previous conclusion.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD353.6

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戴雪晴;宮能平;;鋼筋纏繞加捻新結(jié)構(gòu)錨桿[J];煤礦機械;2007年12期

2 毛平淮;戴雪晴;;纏繞錨桿的試驗與改進[J];礦山機械;2008年09期

3 郭增池;;回收錨桿的修復(fù)方法研究[J];煤炭技術(shù);2009年12期

4 李世平;;錨桿應(yīng)變的實測與分析[J];煤炭學(xué)報;1983年01期

5 劉長武,丁開旭;注漿漿液對錨桿抗腐性的影響[J];礦山壓力與頂板管理;2000年03期

6 李相欽;水力膨脹式錨桿的應(yīng)用[J];建井技術(shù);2001年02期

7 萬世文,王志清,苗田,張存庫;兩種可切割錨桿的使用評價[J];煤;2001年01期

8 孔恒,馬念杰,王夢恕,張成平,楊振茂;新型金屬粗尾高強度錨桿[J];煤;2001年06期

9 馬念杰,張玉,陳剛,周仁德,盧正鑫,魏惠平,周希明,金書忱,孫衛(wèi)國,郭貴寶;新型玻璃鋼錨桿研究[J];煤礦開采;2001年04期

10 郭愛生;按裝力矩對錨桿桿體強度的影響[J];山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報;2001年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 范銀平;靳熙;;右旋等強錨桿鋼筋的生產(chǎn)實踐[A];河南省金屬學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 黃育;郭志昆;;錨桿腐蝕與防腐保護分析[A];第八次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2004年

3 王明恕;鄭雨天;何修仁;;全長錨固錨桿的力學(xué)模型及其設(shè)計計算[A];地下工程經(jīng)驗交流會論文選集[C];1982年

4 任非凡;徐超;諶文武;;南竹加筋復(fù)合錨桿承載特征現(xiàn)場試驗[A];第十一屆全國土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

5 劉保平;陳武;席月鵬;;擴大頭(囊式)錨桿新技術(shù)[A];2013水利水電地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)——中國水利學(xué)會地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會第12次全國學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

6 翟金明;周豐峻;劉玉堂;;擴大頭錨桿在軟土地區(qū)錨固工程中的應(yīng)用與發(fā)展[A];錨固與注漿新技術(shù)——第二屆全國巖石錨固與注漿學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

7 張詩光;;玻璃鋼錨桿制造技術(shù)淺析[A];第十六屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

8 劉成禹;趙喜斌;張繼奎;;管式錨桿提高破碎圍巖支護效果的理論與實踐[A];中國軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進展——第四屆深部巖體力學(xué)與工程災(zāi)害控制學(xué)術(shù)研討會暨中國礦業(yè)大學(xué)（北京）百年校慶學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 陸庭侃;戴耀輝;;全長錨固錨桿在回采巷道層狀頂板的工作特性[A];第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

10 張繼紅;陳文娟;;復(fù)合錨桿及其足尺試驗研究[A];第三屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 高穎敏翟金倫;錨桿回收有了專用鉆桿[N];中國礦業(yè)報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李晨;NPR錨桿沖擊拉伸動力學(xué)特性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

2 張雷;非全長粘結(jié)錨桿錨固缺陷無損檢測原理及方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

3 梁冠亭;錨土界面性能測試方法與錨桿非線性受力變形特性分析[D];湖南大學(xué);2015年

4 楊卓;囊壓式擴體錨桿錨固機理與承載特性試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

5 柯玉軍;錨桿檢測技術(shù)研究及應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2006年

6 薛道成;煤礦巷道錨桿無損檢測技術(shù)及在西山礦區(qū)的應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2013年

7 任非凡;南竹加筋復(fù)合錨桿錨固機理研究[D];蘭州大學(xué);2009年

8 梁月英;土層擴孔壓力型錨桿的錨固機理研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2012年

9 唐仁華;錨桿（索）擋土墻系統(tǒng)可靠性分析計算方法[D];湖南大學(xué);2013年

10 張選利;柔性注壓錨桿錨固特性研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 尹泉;充氣錨桿的試驗研究[D];中南大學(xué);2011年

2 朱初初;基于能量分析的錨桿與錨索協(xié)同支護研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 王政;地下結(jié)構(gòu)錨桿加固技術(shù)與靜動力分析[D];河南科技大學(xué);2015年

4 曹瑞;淺埋軟弱圍巖中隧道初支結(jié)構(gòu)內(nèi)各部件支護效能探討[D];重慶交通大學(xué);2015年

5 高戰(zhàn)祥;隧道圍巖玻璃纖維錨桿錨固性能研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

6 刁長友;基于彈性波屬性錨桿錨固質(zhì)量的研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

7 蒲會中;土質(zhì)邊坡密層錨桿擋土墻對破裂面的影響研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

8 陳鑫源;深部高應(yīng)力巷道錨桿支護優(yōu)化設(shè)計研究[D];湖南科技大學(xué);2015年

9 馬桂寧;基于協(xié)同作用的錨桿復(fù)合土釘合理間距細觀試驗研究[D];濟南大學(xué);2015年

10 王偉;昔格達土質(zhì)邊坡錨桿錨固機理研究與應(yīng)用[D];西華大學(xué);2015年

，

本文編號：1543950