巷道不同厚度直接顶板破坏特征及锚杆支护技术

发布时间：2021-08-15 16:28

　　巷道直接顶板是层状矿床矿山开采过程中一种常见的顶板结构。在直接顶板厚度变化的条件下,会呈现出挠曲破坏、整体冒落和拱形冒落多种不同的破坏特征。工程上,通过锚入大量锚杆形成承载结构来维持顶板稳定,但由于不同破坏特征下顶板的受力分布和破坏路径差异较大,使得锚杆支护效果大幅下降,对地下生产的安全稳定造成影响。为保障顶板的安全稳定,从顶板变形特征、锚杆的受力分布以及锚杆类型的选取三个方面展开研究,构建系统的巷道直接顶板锚杆支护方案、支护参数和锚杆类型的确定和计算方法,以提升锚杆支护效果。为揭示巷道直接顶板破坏特征变化规律,设计针对性的支护方案。通过力学分析,构建了直接顶板岩梁-块体力学模型,揭示了顶板破坏特征与顶板厚度的关系:随着顶板厚度的增加,顶板由挠曲破坏逐渐变为整体冒落和拱形冒落。在一定范围内,冒落高度随顶板厚度的增加而增加。通过推导顶板厚度与顶板破坏特征的关系函数,建立了顶板不同破坏特征的判据。在此基础上,确定了不同破坏特征下的锚杆支护方案与锚杆间排距参数的方法,提高了不同破坏特征巷道直接顶板锚杆支护方案设计的针对性。为得到厚度变化下的巷道直接顶板锚杆支护长度。考虑岩层变形差异和直接顶板... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 问题提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 巷道直接顶板破坏机理研究
        1.2.2 顶板厚度对直接顶板破坏的影响研究
        1.2.3 巷道直接顶板支护研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标
        1.3.3 研究技术路线
第2章 巷道不同厚度直接顶板的破坏特征分析
    2.1 直接顶板的岩梁-块体力学分析
    2.2 不同破坏特征的直接顶板临界厚度计算
    2.3 巷道直接顶板破坏特征与顶板厚度的关系分析
        2.3.1 工程示例分析
        2.3.2 数值模拟对比分析
    2.4 本章小结
第3章 巷道不同厚度直接顶板的锚杆受力变形研究
    3.1 巷道直接顶板支护锚杆的受力分析
    3.2 不同岩层变形参数和顶板厚度下锚杆受力分析
        3.2.1 岩层变形参数
        3.2.2 直接顶板厚度
    3.3 巷道不同厚度直接顶板锚杆剪切应变增量分析
    3.4 本章小结
第4章 巷道不同厚度直接顶板的锚杆支护参数确定
    4.1 锚杆长度计算
        4.1.1 顶板临界锚固长度计算模型
        4.1.2 数值计算对比分析
    4.2 锚杆间排距计算
    4.3 锚杆支护方案优化
    4.4 本章小结
第5章 巷道不同厚度直接顶板玻璃钢锚杆支护效果分析
    5.1 玻璃钢锚杆支护可行性分析
    5.2 巷道直接顶板玻璃钢锚杆支护效果试验
        5.2.1 工程概况
        5.2.2 测点布置
        5.2.3 监测结果分析
    5.3 顶板厚度影响玻璃钢锚杆支护效果的数值分析
        5.3.1 模型建立及参数确定
        5.3.2 数值模拟结果分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3344894