矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价
发布时间：2022-01-26 07:25
传统理论认为,在进行巷道锚杆支护设计时锚杆锚固段必须伸入围岩松动范围以外弹性区一定范围才能发挥锚杆支护作用,然而在巷道支护过程中,锚杆不仅仅在巷道表面提供支护力,其本质是锚杆与围岩耦合作用形成一定强度的承载结构,该承载结构提高了围岩的刚度、强度,充分发挥了围岩的自承作用,并满足变形要求,对围岩稳定性起到至关重要的作用,但是现行支护设计方法与围岩之间存在分离,锚杆与围岩形成的结构特性描述不明确,研究锚固承载结构的方式方法没有得到充分发挥,造成现场支护强度不足或者或甚的现象。因此本文系统描述了锚杆支护理论,并在前人的基础上,分析锚固承载结构的支护表现形式,基于弹塑性理论求得影响锚固承载结构刚度和强度物理力学参数,并以结构力学设计理论为基础,建立矩形巷道承载结构力学模型,分析其力学特性及变形特性,以陕北柠条塔煤矿S1230辅运顺槽为现场工业性试验依托,提出合理支护方案,验证本文理论的合理性。论文主要研究成果如下:1.分析了锚杆支护理论,围岩破坏机理及锚固承载结构形式,将锚杆与围岩协调变形等效为锚固承载结构,从单一的锚杆加固演变为地下结构整体性加固,阐述了锚固承载结构的形成机理及各类巷道锚固承...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
悬吊理论示意图
西安科技大学硕士学位论文12板岩层依然能够提供支护效果，说明锚杆具有加固岩体作用。悬吊理论将锚固体与原岩体进行分离，与实际情况有一定出入，计算数据不严谨，而且只对巷道顶板适用，帮部不在适用。（2）组合梁理论组合梁理论[6-7]是指锚杆是锚固范围内几个薄弱岩层装订起来，锁在一起联合发挥作用，控制巷道围岩变形，如图2.2所示。组合梁理论优点在于即使巷道顶板中没有稳定岩体，同样使用。它是将各层岩体组合装订在一块，形成一个较厚的岩层结构（也称组合梁结构），顶板组合梁结构将两帮作为支点，增加抗弯刚度。图2.2组合梁理论示意图组合梁理论实质是锚杆将顶板中相互分离的层状岩体锁在一起，此时岩层间摩擦力增大，完整性得到提高，强度提高，锚杆自身横向作用约束层间相互搓动，抗剪能力提高，有效防止顶板产生离层。组合梁理论中锚杆作用类似于铆钉加固原理，将数层薄弱岩层钉在一起，挤压加固成组合梁结构，此时岩体最大弯曲、挠度、应变、应力、围岩变形大大减校对于组合梁理论求解，应知悉的力学参数有锚杆预应力，锚杆屈服强度以及岩体力学性质。组合梁理论在求解分析中只适用于层状围岩，当围岩条件改变，如顶板围岩成破碎状时，形成组合梁的条件也就消失了，连续性和完整性遭到破坏。（3）加固拱理论图2.3加固拱理论示意图加固拱理论[6-7]是指锚杆施加预应力时，在锚杆杆体作用下，锚杆两端会形成一个锥
西安科技大学硕士学位论文12板岩层依然能够提供支护效果，说明锚杆具有加固岩体作用。悬吊理论将锚固体与原岩体进行分离，与实际情况有一定出入，计算数据不严谨，而且只对巷道顶板适用，帮部不在适用。（2）组合梁理论组合梁理论[6-7]是指锚杆是锚固范围内几个薄弱岩层装订起来，锁在一起联合发挥作用，控制巷道围岩变形，如图2.2所示。组合梁理论优点在于即使巷道顶板中没有稳定岩体，同样使用。它是将各层岩体组合装订在一块，形成一个较厚的岩层结构（也称组合梁结构），顶板组合梁结构将两帮作为支点，增加抗弯刚度。图2.2组合梁理论示意图组合梁理论实质是锚杆将顶板中相互分离的层状岩体锁在一起，此时岩层间摩擦力增大，完整性得到提高，强度提高，锚杆自身横向作用约束层间相互搓动，抗剪能力提高，有效防止顶板产生离层。组合梁理论中锚杆作用类似于铆钉加固原理，将数层薄弱岩层钉在一起，挤压加固成组合梁结构，此时岩体最大弯曲、挠度、应变、应力、围岩变形大大减校对于组合梁理论求解，应知悉的力学参数有锚杆预应力，锚杆屈服强度以及岩体力学性质。组合梁理论在求解分析中只适用于层状围岩，当围岩条件改变，如顶板围岩成破碎状时，形成组合梁的条件也就消失了，连续性和完整性遭到破坏。（3）加固拱理论图2.3加固拱理论示意图加固拱理论[6-7]是指锚杆施加预应力时，在锚杆杆体作用下，锚杆两端会形成一个锥
本文编号：3610081
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
悬吊理论示意图
西安科技大学硕士学位论文12板岩层依然能够提供支护效果，说明锚杆具有加固岩体作用。悬吊理论将锚固体与原岩体进行分离，与实际情况有一定出入，计算数据不严谨，而且只对巷道顶板适用，帮部不在适用。（2）组合梁理论组合梁理论[6-7]是指锚杆是锚固范围内几个薄弱岩层装订起来，锁在一起联合发挥作用，控制巷道围岩变形，如图2.2所示。组合梁理论优点在于即使巷道顶板中没有稳定岩体，同样使用。它是将各层岩体组合装订在一块，形成一个较厚的岩层结构（也称组合梁结构），顶板组合梁结构将两帮作为支点，增加抗弯刚度。图2.2组合梁理论示意图组合梁理论实质是锚杆将顶板中相互分离的层状岩体锁在一起，此时岩层间摩擦力增大，完整性得到提高，强度提高，锚杆自身横向作用约束层间相互搓动，抗剪能力提高，有效防止顶板产生离层。组合梁理论中锚杆作用类似于铆钉加固原理，将数层薄弱岩层钉在一起，挤压加固成组合梁结构，此时岩体最大弯曲、挠度、应变、应力、围岩变形大大减校对于组合梁理论求解，应知悉的力学参数有锚杆预应力，锚杆屈服强度以及岩体力学性质。组合梁理论在求解分析中只适用于层状围岩，当围岩条件改变，如顶板围岩成破碎状时，形成组合梁的条件也就消失了，连续性和完整性遭到破坏。（3）加固拱理论图2.3加固拱理论示意图加固拱理论[6-7]是指锚杆施加预应力时，在锚杆杆体作用下，锚杆两端会形成一个锥
西安科技大学硕士学位论文12板岩层依然能够提供支护效果，说明锚杆具有加固岩体作用。悬吊理论将锚固体与原岩体进行分离，与实际情况有一定出入，计算数据不严谨，而且只对巷道顶板适用，帮部不在适用。（2）组合梁理论组合梁理论[6-7]是指锚杆是锚固范围内几个薄弱岩层装订起来，锁在一起联合发挥作用，控制巷道围岩变形，如图2.2所示。组合梁理论优点在于即使巷道顶板中没有稳定岩体，同样使用。它是将各层岩体组合装订在一块，形成一个较厚的岩层结构（也称组合梁结构），顶板组合梁结构将两帮作为支点，增加抗弯刚度。图2.2组合梁理论示意图组合梁理论实质是锚杆将顶板中相互分离的层状岩体锁在一起，此时岩层间摩擦力增大，完整性得到提高，强度提高，锚杆自身横向作用约束层间相互搓动，抗剪能力提高，有效防止顶板产生离层。组合梁理论中锚杆作用类似于铆钉加固原理，将数层薄弱岩层钉在一起，挤压加固成组合梁结构，此时岩体最大弯曲、挠度、应变、应力、围岩变形大大减校对于组合梁理论求解，应知悉的力学参数有锚杆预应力，锚杆屈服强度以及岩体力学性质。组合梁理论在求解分析中只适用于层状围岩，当围岩条件改变，如顶板围岩成破碎状时，形成组合梁的条件也就消失了，连续性和完整性遭到破坏。（3）加固拱理论图2.3加固拱理论示意图加固拱理论[6-7]是指锚杆施加预应力时，在锚杆杆体作用下，锚杆两端会形成一个锥
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