【摘要】：隨著煤礦開采向深部發(fā)展,原巖應(yīng)力越來越大,圍巖條件也愈加復雜,巷道的支護難度也逐步增加,在當前的煤巷支護中,錨桿錨索支護已成為最主要的支護方式,但在不同的巷道巖性、巷道埋深(原巖應(yīng)力)及巷道斷面尺寸下,合理的錨桿錨索間排距也不盡相同,尋求在不同條件下的巷道合理錨桿錨索間排距對于煤礦開采的安全性和經(jīng)濟性極為重要。本文僅從煤巷幫部合理錨桿支護間距的角度進行研究,通過實驗及數(shù)值模擬方法研究不同巖性、不同巷道埋深及不同巷道斷面尺寸下的巷道幫部合理錨桿間距,為了使分析過程相對簡潔并具有代表性,煤巖巖性取硬煤、中硬煤及軟煤,原巖應(yīng)力分別取10MPa、14MPa及20MPa,巷道斷面尺寸分別取4×3m、5×4m及6×5m。當研究巖性因素時,原巖應(yīng)力及巷道尺寸取20MPa、5×4m;當研究巷道埋深因素時,巖性及巷道尺寸取中硬煤、5×4m;當研究巷道斷面尺寸因素時,巖性及原巖應(yīng)力取中硬煤、20MPa。不同的錨桿支護間距以數(shù)值模型中的坐標表示,具體數(shù)值在正文中表示,利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件進行數(shù)值模擬,得出數(shù)值結(jié)果后,導入Tecplot后處理軟件進行切片取點得到數(shù)據(jù),再利用Origin后處理軟件對數(shù)據(jù)進行整理并分析。本文的圍巖穩(wěn)定性分析主要是基于位移場和應(yīng)力場分析,位移場分析包括位移量分析和位移梯度分析;應(yīng)力場分析主要包括成拱系數(shù)分析和幫部水平向切應(yīng)力變化分析。最終得出結(jié)論,如下所示:巷道巖性、埋深及斷面尺寸是影響巷道圍巖穩(wěn)定性的最主要因素,錨桿支護對于維持巷道穩(wěn)定起輔助作用,能從一定程度上維持巷道穩(wěn)定,控制圍巖變形及破碎。不同因素下的巷道合理錨桿支護間距有所差異,總體來說,巖性越差、埋深越深、尺寸越大,巷道所需的錨桿支護密度也就越大,針對每種因素下的巷道幫部合理錨桿支護間距在正文中闡述,可為實際工程提供一定的參考意義。
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD353.6
【圖文】：

安徽建筑大學碩士學位論文摘要隨著煤礦開采向深部發(fā)展，原巖應(yīng)力越來越大，圍巖條件也愈加復雜，巷道的支護難度也逐步增加，在當前的煤巷支護中，錨桿錨索支護已成為最主要的支護方式，但在不同的巷道巖性、巷道埋深（原巖應(yīng)力）及巷道斷面尺寸下，合理的錨桿錨索間排距也不盡相同，尋求在不同條件下的巷道合理錨桿錨索間排距對于煤礦開采的安全性和經(jīng)濟性極為重要。本文僅從煤巷幫部合理錨桿支護間距的角度進行研究，通過實驗及數(shù)值模擬方法研究不同巖性、不同巷道埋深及不同巷道斷面尺寸下的巷道幫部合理錨桿間距，為了使分析過程相對簡潔并具有代表性，煤巖巖性取硬煤、中硬煤及軟煤，原巖應(yīng)力分別取 10MPa、14MPa 及 20MPa，巷道斷面尺寸分別取 4×3m、5×4m及 6×5m。當研究巖性因素時，原巖應(yīng)力及巷道尺寸取 20MPa、5×4m；當研究巷

安徽建筑大學碩士學位論文插圖清單圖 2-1 煤巖的應(yīng)力應(yīng)變曲線......................................................................................11圖 2-2 取芯試樣..........................................................................................................15圖 2-3 XGDQ-4 型巖石切割機................................................................................15圖 2-4 SCM200B 型雙端面磨平機圖......................................................................15圖 2-5 標準試樣..........................................................................................................15圖 2-6 試件的加載及破壞.........................................................................................16圖 3-1 巷道圍巖變形破壞分布示意圖......................................................................19圖 3-2 組合梁結(jié)構(gòu)受力示意圖..................................................................................23圖 3-3 承壓拱示意圖..................................................................................................24圖 3-4 幫部主次承載拱示意圖..................................................................................28

【參考文獻】

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本文編號：2731170