發(fā)布時間：2020-08-15 22:05

【摘要】：本文以友眾礦3號主采煤層煤巷為工程研究對象,針對該類巷道因支護(hù)方案中機(jī)理不清、支護(hù)參數(shù)確定缺失依據(jù)和支護(hù)密度過大引起的巷道掘進(jìn)速度慢、采掘接替緊張等工程難題,開展了平均煤層厚度2.05m,煤層平均傾角在10°以下,平均埋藏深度225m的矩形斷面煤巷支護(hù)機(jī)理與控制技術(shù)的研究,尤其是在錨桿排距的確定、參數(shù)選擇獲得有益結(jié)論,取得主要成果如下:(1)結(jié)合完整錨固體系的構(gòu)成分析了友眾礦3號煤巷現(xiàn)有支護(hù)體系的缺陷,主要表現(xiàn)在錨桿支護(hù)中蝶形托盤、調(diào)心球墊和減磨墊圈的缺失;錨索支護(hù)體系中調(diào)心球墊缺位,得出了造成支護(hù)材料用材較好,但支護(hù)效果欠佳的后果。(2)采用原位錨桿拉拔試驗(yàn),測試得出了頂幫錨桿臨界錨固長度應(yīng)在1100mm和1000mm左右,發(fā)現(xiàn)了通過在錨桿自由段施加管縫式錨桿,可以防止自由段錨桿孔塌孔,改善錨桿預(yù)緊力降低的工程做法。(3)測試了減磨墊圈對錨桿預(yù)緊力矩轉(zhuǎn)換為預(yù)緊力影響關(guān)系,得出了友眾礦3號煤層巷道頂板及兩幫錨桿不采用減磨墊圈的預(yù)緊力矩與預(yù)緊力的轉(zhuǎn)換效率分別為有減磨墊圈的79.5%和74%;同時,調(diào)心球墊通過改善錨索的空間位態(tài),承載力普遍提高率在50%以上。(4)采用FlAC3D數(shù)值模擬軟件,探討了錨桿支護(hù)作用機(jī)理,分析了大排距錨桿支護(hù)中的影響因素,從預(yù)緊力、錨桿長度、錨固長度和錨桿角度及間排距等5個方面研究了錨固體中應(yīng)力分布范圍、有效承載區(qū)等規(guī)律,得出了 1100mm大間排距錨桿、錨索和格賓網(wǎng)耦合圍巖控制方案。(5)將1000mm排距調(diào)整為1100mm,錨桿桿體長度增加到2200mm,同時頂板的預(yù)緊力不小于300 N·m,頂板左右頂角錨桿角度改為20°,鉆孔直徑由32mm改為27mm;將頂板錨索間距改為1800mm,排距改為3300mm,初始張拉力不小于80-120kN,角度改為20°;將幫部錨桿間排距擴(kuò)大為1100×1100mm,直徑改為18mm,增加錨桿長度為2200mm,預(yù)緊力提高到250 N·m,鉆孔直徑改為27mm。研究的支護(hù)方案在友眾礦30104工作面運(yùn)輸順槽得到應(yīng)用,現(xiàn)場礦壓監(jiān)測表明:巷道頂板平均下沉量為47.5mm,幫部平均移近量為54.5mm,能夠滿足回采期間巷道的正常使用要求。回采期間巷道兩幫最大移近量為69mm,頂?shù)装遄畲笞冃瘟繛?4m。巷道掘進(jìn)速度由200m/月提高到280m/月。論文的研究成果可以為相似工程地質(zhì)條件下的煤巷支護(hù)提供較好的參考。
【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】：2019
【分類號】：TD353
【圖文】：

即使所受外力不盡相同＊但作用力只要能通過塊體形心才為穩(wěn)定，如圖逡逑１＿６所示。逡逑圖１．６塊體自鎖維穩(wěn)示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．６邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｂｌｏｃｋ邋ｓｅｌｆ－ｌｏｃｋｉｎｇ邋ｓｔａｂｉｌｉｔｙ逡逑５）圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論［１２＿１４］逡逑著名學(xué)者侯朝炯、勾攀峰將錨桿在實(shí)際工作中發(fā)揮的作用精簡為對錨固范圍逡逑的巖體從錨桿的兩端施加徑向載荷，并通過在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行錨固塊體力學(xué)試驗(yàn)，逡逑確定了支護(hù)作用過程中圍巖塑性應(yīng)變軟化本構(gòu)關(guān)系，再利用彈塑性理論定量分析逡逑錨桿的支護(hù)效果。據(jù)此建立了巷道頂板穩(wěn)定性分析模型如圖１．７所示，提出頂板逡逑穩(wěn)定的判別準(zhǔn)則。逡逑４逡逑

邐碩士學(xué)位論文邐逡逑固巖體破壞時候，不僅會出現(xiàn)變形，承載能力隨之大幅度降低，此時的集中應(yīng)力逡逑會出現(xiàn)向\l巖深部轉(zhuǎn)移。錨固體通過銷桿的約束作用，使得己產(chǎn)生破碎的巖體實(shí)逡逑現(xiàn)了既能承載又能卸載。逡逑陸士良［ＫＷ等認(rèn)為錨固力是鋪桿對圍巖發(fā)揮作用的根本原因＃其隨著圍巖的逡逑變形而出現(xiàn)。通常來說，支護(hù)是在開挖后進(jìn)行，此時圍巖的應(yīng)力及變形已經(jīng)產(chǎn)生。逡逑因此，錨固力的產(chǎn)生是巷道圍巖峰后的剪脹變形，剪脹變形的進(jìn)一步擴(kuò)大，錨桿逡逑就會從徑向和切向產(chǎn)生抑制力以，＾７／，其大小與變形成正比。錨桿的錨固作用逡逑抵抗了不利于穩(wěn)定的高應(yīng)力，形成了相對穩(wěn)定的錨固體結(jié)構(gòu)。逡逑７）邐“剛性梁，，理論［１８］逡逑基于豐富的現(xiàn)場試驗(yàn)和調(diào)查，提出“剛性梁”理論。核心在于對水平應(yīng)力的逡逑應(yīng)用，通過對錨桿施加及時有效的高預(yù)緊力使之變?yōu)閯傂皂敯澹磩傂藻^固體。逡逑其自身形成不僅能壓力自承如圖１．８，聞時也減輕了兩幫圍巖的應(yīng)力集中和破壞。逡逑在此過程中，錨桿的稱初撐力大小對頂板穩(wěn)定性具有決定作用。逡逑

高于垂直應(yīng)力，即巷道的破壞主要由于水平應(yīng)力導(dǎo)致［１９］。水平應(yīng)力具有明顯的逡逑方向性，最大、最小水平應(yīng)力的差值較大，尤其是對淺埋煤層來說特別明顯［２（）］，逡逑最大水平應(yīng)力方向?qū)ο锏赖挠绊懭鐖D１．９所示。逡逑此外，還有能量支護(hù)理論、關(guān)鍵部位二次支護(hù)概念等分別以不同角度考慮錨逡逑桿作用原理。逡逑１．２．２計(jì)算模型和方法研究現(xiàn)狀逡逑隨著錨桿支護(hù)的應(yīng)用日益普遍，其支護(hù)理論研究的主要途徑分別如下：逡逑（１）

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7 王軍,王磊,肖昭然;雙排樁支護(hù)排距的有限元分析與研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年S1期

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