大跨度切眼巷道锚杆（索）支护技术研究

发布时间：2017-04-06 14:49

  本文关键词：大跨度切眼巷道锚杆（索）支护技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 自锚杆支护技术在我国煤矿应用以来,煤矿的技术人员在支护理论与实践方面做了大量工作,积累了大量资料,取得了丰富经验。近年来,随着煤巷锚杆支护技术日趋成熟,锚杆支护得到普遍推广应用,但是还不能很好解决大跨度、大断面等巷道支护加固问题。能否解决好大跨度、大断面巷道的支护问题,是矿井开采规模的加大和安全生产技术的关键。 本文运用理论分析和现场应用相结合的手段,对大跨度、大断面巷道锚杆(索)支护技术进行了系统地研究。对锚杆(索)支护巷道失稳机理、支护理论作了较为全面的分析。本文通过等效椭圆的方式研究了大跨度、大断面矩形巷道围岩的应力场分布,应用弹塑性极限平衡理论研究了大跨度、大断面矩形巷道围岩松动范围,为煤矿大跨度切眼巷道支护设计提供了一种新的设计方法。在总结传统设计方法的基础上,提出了基于巷道围岩松动范围的锚杆(索)动态信息设计方法。最后以黄陵二号煤矿107切眼大断面锚杆(索)支护项目为工程背景,进行了大跨度、大断面锚杆(索)支护技术实践研究。通过传统设计方法和本文研究的设计方法进行支护参数方案对比,最终确定了锚杆(索)支护参数,并应用大型有限差分软件FLAC2D对锚杆(索)支护进行了稳定性分析;通过现场应用,并对支护效果进行同步多项监测,利用数据处理软件分析了监测数据,评价支护效果,反馈信息优化设计,实现了初步设计与工程相结合的动态设计。 文中所提出的计算理论比较适合矩形大断面巷道的支护设计,具有一定的经济性和实用性,较好地解决了黄陵二号煤矿107切眼大断面锚杆(索)支护的技术难题,可供相似巷道的支护设计参考。
【关键词】：大跨度切眼 锚杆(索)支护 松动范围 数值模拟 动态设计
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD353.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究的意义9-10
• 1.2 国内外锚杆锚索支护技术发展概况10-15
• 1.2.1 国内外锚杆支护技术发展概况10-12
• 1.2.2 国内外锚索支护技术概况12-15
• 1.3 锚杆支护机理的研究现状15-17
• 1.4 本文研究的主要内容17-18
• 2 锚杆（索）支护理论研究18-27
• 2.1 巷道失稳力学机理18-19
• 2.1.1 松动压力作用18
• 2.1.2 形变压力作用18-19
• 2.1.3 膨胀压力作用19
• 2.2 锚杆（索）支护理论19-22
• 2.2.1 悬吊理论19-20
• 2.2.2 组合梁理论20-21
• 2.2.3 组合拱（压缩拱）理论21
• 2.2.4 构造应力作用理论21-22
• 2.3 锚杆（索）支护机理22-27
• 2.3.1 顶板锚杆作用机理22-24
• 2.3.2 帮锚杆作用机理24-25
• 2.3.3 锚索作用机理25-27
• 3 锚杆（索）支护参数设计研究27-39
• 3.1 概述27-29
• 3.1.1 工程类比法27
• 3.1.2 理论设计方法27-28
• 3.1.3 数值计算法28-29
• 3.1.4 监测法29
• 3.2 大跨度切眼巷道锚杆（索）支护参数设计研究29-31
• 3.3 大跨度矩形巷道顶板松动范围的研究31-36
• 3.3.1 矩形巷道顶板松动范围确定的传统方法31-33
• 3.3.2 基于等效椭圆巷道顶板松动范围的研究33-36
• 3.4 大跨度矩形巷道两帮破坏范围的研究36-39
• 4 黄陵二号煤矿大断面107 切眼巷道锚杆（索）支护参数设计研究39-51
• 4.1 工程概况39-42
• 4.1.1 矿区交通位置39-40
• 4.1.2 工程水文地质情况40
• 4.1.3 巷道围岩物理力学特性40-42
• 4.2 顶锚杆支护参数设计42-45
• 4.2.1 基于压力拱设计法42-43
• 4.2.2 基于等效圆设计法43-44
• 4.2.3 基于等效椭圆的设计法44-45
• 4.2.4 顶锚杆参数的确定45
• 4.3 帮锚杆支护参数设计45-46
• 4.4 锚索支护参数设计46-47
• 4.5 巷道支护数值模拟稳定性分析47-51
• 4.5.1 数值方法与计算程序介绍47-48
• 4.5.2 FLAC 数值模拟48
• 4.5.3 数值模拟结果48-51
• 5 大跨度107 切眼巷道锚杆（索）支护效果监测与分析51-69
• 5.1 监测项目的选择51-54
• 5.1.1 必测项目51-53
• 5.1.2 选测项目53-54
• 5.1.3 黄陵煤矿监测项目的选择54
• 5.2 监测原则54-55
• 5.3 监测方案55-57
• 5.3.1 巷道顶板离层的监测55
• 5.3.2 表面收敛量监测55-56
• 5.3.3 锚杆锚固力检测56
• 5.3.4 锚杆受力状态监测56-57
• 5.4 监控量测数据的处理与分析57-63
• 5.4.1 围岩收敛变形数据处理与分析57-61
• 5.4.2 围岩离层观测数据分析61-63
• 5.4.3 锚杆拉拔力量测数据分析63
• 5.5 监测结果63-66
• 5.6 信息反馈优化设计66-67
• 5.6.1 理论反馈法66
• 5.6.2 经验反馈法66-67
• 5.6.3 异常数据信息反馈及处理67
• 5.7 监测结果分析67-69
• 6 结论69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 附录74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 袁东升;景国勋;张子敏;;近距离上保护层开采最小安全岩柱厚度研究[J];中国安全科学学报;2010年05期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年

2 董健涛;回采巷道锚网索支护解除的力学机理与应用研究[D];中国矿业大学;2009年

3 李冲;软岩巷道让压壳—网壳耦合支护机理与技术研究[D];中国矿业大学;2012年

4 万世文;深部大跨度巷道失稳机理与围岩控制技术研究[D];中国矿业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张磊;矿山巷道围岩松动范围演化规律研究[D];西安科技大学;2012年

2 张明星;破碎顶板超大断面开切眼支护优化与安全监控的研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

  本文关键词：大跨度切眼巷道锚杆（索）支护技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：289044