本文選題：錨桿支護(hù)　切入點(diǎn)：平衡力系　出處：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了解決目前普遍認(rèn)可的錨桿支護(hù)理論缺乏統(tǒng)一解釋的問(wèn)題,提出了錨桿支護(hù)平衡力系原理,進(jìn)行了理論分析及工業(yè)試驗(yàn)研究。把錨桿端部托盤對(duì)巷道表面產(chǎn)生的壓應(yīng)力和錨桿錨固段在圍巖體中產(chǎn)生的錨固力看作一組平衡力。并利用錨桿兩端形成的平衡力系代替巷道圍巖支護(hù)中使用的錨桿本身,以平衡力系的角度研究錨桿的受力規(guī)律,并對(duì)錨桿支護(hù)的巷道圍巖進(jìn)行力學(xué)分析。本文以莫爾庫(kù)倫理論作為巖石的強(qiáng)度準(zhǔn)則,建立錨固區(qū)內(nèi)巖體在等圍壓條件下有限厚度圓筒分析模型,給出了有限厚度等圍壓圓筒彈性區(qū)范圍內(nèi)的相當(dāng)應(yīng)力公式。針對(duì)錨桿在巷道圍巖中錨固段位于塑性區(qū)和位于彈性區(qū)兩種不同的情形,分別推導(dǎo)了相應(yīng)的巷道圍巖錨固區(qū)內(nèi)巖體對(duì)外圍巖體的徑向抗力理論公式。研究處于平衡力系作用范圍內(nèi)巖體中的錨桿,在圍巖松動(dòng)圈發(fā)育范圍不同時(shí)的作用機(jī)理。以許疃煤礦83下回風(fēng)暗斜井為設(shè)計(jì)背景,結(jié)合設(shè)計(jì)巷道地質(zhì)力學(xué)環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),分別計(jì)算了各設(shè)計(jì)斷面在不同支護(hù)參數(shù)條件下的塑性區(qū)深度、圍巖體的莫爾庫(kù)倫準(zhǔn)則相當(dāng)應(yīng)力以及錨固區(qū)內(nèi)巖體對(duì)外圍巖體的徑向抗力。最后,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的巷道補(bǔ)強(qiáng)錨桿支護(hù)方案,并結(jié)合設(shè)計(jì)段測(cè)試位置的巷道表面位移監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,研究巷道支護(hù)中的錨桿對(duì)錨桿錨固區(qū)內(nèi)巖體的變形控制。研究結(jié)果表明:巷道支護(hù)中的錨桿錨固段位于圍巖彈、塑性區(qū)內(nèi),錨桿在圍巖中的安設(shè)均可以提高錨固區(qū)內(nèi)巖體對(duì)外圍巖體的徑向抗力,但"小松動(dòng)圈"巷道內(nèi)的錨桿還可以起到降低錨固區(qū)彈性范圍內(nèi)巖體的相當(dāng)應(yīng)力。因此,"大松動(dòng)圈"巷道中的錨桿對(duì)錨固區(qū)內(nèi)的巖體具有組合拱作用,而"小松動(dòng)圈"巷道中的錨桿對(duì)錨固區(qū)內(nèi)的巖體既有"懸吊"作用又有組合拱作用。巷道表面位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析表明,巷道支護(hù)中的錨桿可以有效控制錨桿錨固區(qū)內(nèi)巖體的變形速度。本文的研究成果,對(duì)同類型巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)提供了一些新的理論參考和現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)。
[Abstract]:In order to solve the problem that the widely accepted bolting theory lacks a unified interpretation, the principle of equilibrium force system of bolt support is put forward. Theoretical analysis and industrial test were carried out. The compressive stress on the surface of roadway caused by the end tray of anchor rod and the anchoring force produced by anchor bolt in surrounding rock mass were regarded as a group of equilibrium forces, and the balance formed at both ends of anchor rod was used. The force system replaces the bolt itself used in the surrounding rock support of the roadway, The stress law of bolt is studied from the angle of equilibrium force system, and the mechanical analysis of surrounding rock of roadway supported by bolt is carried out. In this paper, the Mohr Coulomb theory is used as the strength criterion of rock. The finite thickness cylinder analysis model of rock mass in Anchorage zone under the condition of equal confining pressure is established. In this paper, the equivalent stress formula in the elastic zone of the cylinder with finite thickness is given. In view of the two different cases in which the anchor rod is located in the plastic zone and the elastic zone in the surrounding rock of the roadway, The radial resistance formula of rock mass to surrounding rock in surrounding rock Anchorage zone of roadway is derived, and the anchor rod in rock mass in the range of equilibrium force system is studied. The action mechanism of different development range of surrounding rock loosening circle. Taking 83 downwind dark inclined shaft of Xutuan Coal Mine as the design background, combined with field test and laboratory experiment of designing roadway geo-mechanical environment, The plastic zone depth of each design section under different supporting parameters, the equivalent stress of Mohlcoulomb criterion of surrounding rock mass and the radial resistance of rock mass to surrounding rock mass in Anchorage zone are calculated respectively. Finally, According to the roadway reinforcement and bolting support scheme in the field construction, and combining with the monitoring results of roadway surface displacement in the test position of the design section, a comparative analysis is carried out. The deformation control of rock mass in bolt Anchorage zone is studied. The results show that the bolt Anchorage section in roadway support is located in the elastic and plastic zone of surrounding rock. The installation of anchor rod in surrounding rock can improve the radial resistance of rock mass in Anchorage area to surrounding rock mass. However, the bolt in the roadway of "Komatsu Loop" can also reduce the equivalent stress of rock mass in the elastic range of Anchorage zone. Therefore, the bolt in the roadway of "large loose Ring" has the function of combined arch to the rock mass in the Anchorage area. However, the bolt in the "Komatsu Loop" roadway has both "suspension" and "combined arch" effect on the rock mass in the Anchorage zone. The analysis of the surface displacement monitoring data of the roadway shows that, The deformation speed of rock mass can be effectively controlled by bolt in roadway support. The research results of this paper provide some new theoretical reference and field construction experience for the design of the same type roadway.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD353.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓立君;馮英偉;;錨桿支護(hù)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J];黑龍江科技信息;2004年06期

2 任永安;預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J];中國(guó)西部科技;2005年06期

3 郭忠華;;完善錨桿支護(hù)技術(shù)，提高錨桿支護(hù)效果[J];科技信息;2007年01期

4 王君輝;;淺談?wù)J識(shí)與實(shí)踐錨桿支護(hù)[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年18期

5 徐世勇;;制約煤礦錨桿支護(hù)發(fā)展的主要因素及發(fā)展建議[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2008年15期

6 伊騰福夫;孟慶仁;;錨桿支護(hù)法(1)[J];國(guó)外金屬礦采礦;1979年01期

7 青義琢;;錨桿支護(hù)的新發(fā)展[J];云南冶金;1987年01期

8 黃建岳,王傳銀;鋼帶錨桿支護(hù)及改進(jìn)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1989年08期

9 A.A.Balkemea;王麗靜;;錨桿支護(hù)與經(jīng)濟(jì)[J];有色礦山;1991年06期

10 景小明;;關(guān)于煤礦錨桿支護(hù)的探討[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì);2014年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 蔣樹(shù)屏;;隧道圍巖中系統(tǒng)錨桿支護(hù)效果的研究[A];巖石力學(xué)在工程中的應(yīng)用——第二次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1989年

2 胡林;;綜掘錨桿支護(hù)裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];煤礦安全、高效、潔凈開(kāi)采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 桂祥友;馬云東;郁鐘銘;;錨桿支護(hù)可靠性動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與應(yīng)用研究[A];貴州省巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

4 司林坡;;對(duì)錨桿支護(hù)中一些問(wèn)題的探討[A];采礦工程學(xué)新論——北京開(kāi)采所研究生論文集[C];2005年

5 王聯(lián)合;侯俊鋒;;黃陵一號(hào)煤礦錨桿支護(hù)施工監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)[A];西部礦山建設(shè)工程理論與實(shí)踐[C];2009年

6 張玉君;段升金;張振海;;錨桿支護(hù)失效原因分析及防范措施[A];第六屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2011年

7 王萬(wàn)冬;;大力推廣錨桿支護(hù) 促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)[A];2003年中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)、“安全健康：全面建設(shè)小康社會(huì)”專題交流會(huì)、全國(guó)第三次安全科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2003年

8 顧金才;沈俊;;錨桿支護(hù)洞室受力反應(yīng)與破壞形態(tài)比例模型試驗(yàn)研究[A];水電與礦業(yè)工程中的巖石力學(xué)問(wèn)題——中國(guó)北方巖石力學(xué)與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議文集[C];1991年

9 林健;康紅普;;煤礦錨桿支護(hù)構(gòu)件精細(xì)化研究方向和趨勢(shì)[A];中國(guó)軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進(jìn)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(huì)暨中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）百年校慶學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

10 劉永祿;高明濤;;千米深井煤巷桁架與錨桿支護(hù)效果的數(shù)值模擬研究[A];2010全國(guó)采礦科學(xué)技術(shù)高峰論壇論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 張永亮;淮北礦業(yè)集團(tuán)海孜礦錨桿支護(hù)節(jié)支二千余萬(wàn)[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2003年

2 崔大漢邋薛建宏;煤科院專家解讀“錨桿支護(hù)”[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2007年

3 張瑛;秦斌青：生命的升華[N];山西科技報(bào);2000年

4 李宛玲 郭雪飛;王莊礦一項(xiàng)技術(shù)節(jié)支2.45億元[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2004年

5 梁勇;祁東礦錨桿支護(hù)達(dá)100% 徹底取消架棚支護(hù)[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2007年

6 梁勇;祁東礦：推廣錨桿支護(hù) 取替架棚支護(hù)[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2007年

7 劉循;采礦工程學(xué)科領(lǐng)域獲新突破[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

8 劉俊恒 本報(bào)記者 張富江;太行脊梁[N];中國(guó)煤炭報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 黃靖龍;新型機(jī)械式可回收端錨桿支護(hù)機(jī)理及應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

2 周紀(jì)軍;爆炸動(dòng)載對(duì)近區(qū)錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)影響的試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李國(guó)平;下溝礦二次動(dòng)壓巷道高預(yù)應(yīng)力支護(hù)技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

2 肖旺;考慮峰后特性的隧道圍巖錨桿支護(hù)力學(xué)機(jī)制[D];湖南大學(xué);2016年

3 王偉;巷道圍巖穩(wěn)定性分析及錨桿支護(hù)效果評(píng)價(jià)研究[D];西安科技大學(xué);2016年

4 潘春艷;高峰礦玻璃鋼錨桿支護(hù)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)研究[D];武漢科技大學(xué);2016年

5 周俊;錨桿支護(hù)“平衡力系”原理分析及應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2017年

6 劉東才;鐵法局錨桿支護(hù)力學(xué)研究與實(shí)踐[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2001年

7 陸雪峰;錨桿支護(hù)作業(yè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與仿真研究[D];山東科技大學(xué);2011年

8 張福祥;回采巷道錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2002年

9 陳東印;地下工程預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)數(shù)值模擬分析[D];山東科技大學(xué);2005年

10 婁培杰;煤巷圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護(hù)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1647189