预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用

发布时间：2017-05-18 12:16

  本文关键词：预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 锚杆现今作为我国煤矿巷道的主要支护形式，已经被绝大多数人认可。由于我国许多煤矿开采时间较长，新建煤矿和老矿不得不开发地质条件复杂、岩层结构软弱的煤田或向深部延深，巷道围岩体表现出明显的大变形、大地压、长时间持续流变的软岩特性，出现了越来越多的采用传统锚杆支护方式难以控制的大变形巷道。预应力让压锚杆是针对深井、软岩和受动压影响的大变形巷道而专门设计的一种可延伸锚杆，它可以对围岩施加高预应力，最大限度地减少巷道离层的发展，而且这种锚杆杆体是由高强钢加工而成的，因此在支护时其支护强度很高，能最大限度地维护巷道的稳定；让压锚杆的结构是在高强预应力锚杆的螺母与托盘之间安装一个特制的让压管，，能够使锚杆在高支护阻力情况下适应巷道围岩大变形的需要。现场试验表明，预应力让压锚杆对控制大变形巷道的围岩变形有着非常明显的效果。 本文根据大变形巷道的特点，利用“先刚后柔，柔中带刚”的支护观点，对预应力让压锚杆的数值计算方法进行了一系列的研究，建立了预应力让压锚杆的本构关系。结合新泰矿区某煤矿应用预应力让压锚杆的工程实例，利用有限元计算软件ANSYS对大变形巷道支护进行了数值模拟分析，利用围岩的离层分析确定锚杆应施加的预应力，以锚杆受力及巷道变形分析设计锚杆的让压点，并对支护方案进行了优化设计。
【关键词】：预应力让压锚杆 大变形巷道 预应力 ANSYS数值模拟
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TD353.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 引言9-10
• 1.2 国内外研究现状10-18
• 1.3 主要研究内容18-20
• 2 大变形巷道预应力让压锚杆锚固机理研究20-36
• 2.1 大变形巷道围岩的特点20
• 2.2 预应力让压锚杆的力学特性分析20-27
• 2.3 大变形巷道预应力让压锚杆与围岩的相互作用关系27-29
• 2.4 预应力让压锚杆锚固机理分析29-35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 预应力让压锚杆的数值计算方法研究36-47
• 3.1 岩石强度准则36-38
• 3.2 预应力让压锚杆数值计算方法的研究38-45
• 3.3 数值模拟软件的选择45
• 3.4 本章小结45-47
• 4 工程应用47-68
• 4.1 引言47
• 4.2 工程地质条件47-49
• 4.3 数值计算过程及模拟结果分析49-59
• 4.4 锚杆支护设计59-60
• 4.5 支护效果分析及评价60-66
• 4.6 本章小结66-68
• 5 结论与展望68-70
• 5.1 主要结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 致谢70-71
• 附件71-73
• 主要参考文献73-77
• 详细摘要77-86

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 许光辉;李胜虎;张凯;李峰;;复合顶板条件预应力锚网支护技术研究及应用[J];采矿技术;2013年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 郑茂兴;薄层灰岩顶板回采巷道围岩控制技术研究[D];山东科技大学;2010年

2 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年

3 张川;软弱特厚煤层综放回采巷道支护技术研究及应用[D];山东科技大学;2011年

4 刘学建;巷道动载显现规律及其控制对策[D];山东科技大学;2011年

  本文关键词：预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：376041