薄层顶板综采开孔锚固参数及锚固效果

薄层顶板综采开孔锚固参数及锚固效果

一、薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数与锚固效果(论文文献综述)

李刚,韩敬涛,孔凡贵,刘强,李路路[1](2021)在《加强锚杆+W钢带+锚索+网联合支护强度在冲击地压巷道中的应用》文中指出煤矿巷道施工后在短时间内顶板帮部巷道变形,巷道出现锚杆、锚索托盘变形、顶板出现网兜坠顶、两帮出现不同程度的鼓出等现象。通过优化支护参数、加强支护措施等效果较好,进一步保障了矿井安全生产。

王茂盛[2](2019)在《赵庄矿深部大断面复合顶板煤巷变形破坏机理与控制对策》文中提出煤系地层具有典型的层状特征,工程岩体层理、裂隙、软弱夹层等结构面发育,其中层状复合顶板巷道所占比重较大。复合顶板巷道作为一类复杂困难巷道,其围岩稳定性控制问题一直是巷道支护领域研究的重点和难点。随着矿井开采深度增加,岩体的工程响应与浅部相比将会发生根本变化。对于深部大断面复合顶板煤巷而言,其稳定性控制问题将会更加突出。本文以赵庄矿深部大断面复合顶板煤巷为工程背景,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟和现场工程试验等方法,研究了深部大断面复合顶板煤巷变形破坏机理;分析了不同断面巷道围岩受力状态,优化了巷道断面形状;从调控围岩荷载效应出发,提出了以强力锚杆与高预应力锚索为基础,以“密闭围岩、强化小结构、调动大结构”为核心的大、小结构叠加耦合支护技术。主要取得以下结论:(1)进行了巷道围岩地质力学测试,获得了原岩应力场分布规律、围岩粘土矿物含量和围岩力学参数,并对巷道围岩稳定性进行了初步分类。原岩应力场中水平构造应力占主导,最大水平主应力方位角为N350W,侧压系数为1.17。巷道顶板泥岩粘土矿物含量大于50%,遇水易风化碎裂;煤体强度不足8MPa,较为松软。采用模糊聚类分析方法,对赵庄矿区15条煤巷进行了稳定性分类,得到了围岩稳定性分类聚类中心,并建立了煤巷围岩稳定性分类指标模板。(2)总结分析了深部大断面复合顶板煤巷变形破坏特征,阐明了复合顶板离层演化规律,揭示了大断面复合顶板煤巷变形失稳机理。顶板下沉剧烈,冒顶隐患大;煤壁极易片帮,挤压变形显着;支护结构损坏严重,巷道返修率高是大断面复合顶板煤巷典型破坏特征。复合顶板内部结构多变,呈现非连续和跳跃性破坏。大断面煤巷复合顶板离层演化过程为:顶板挠曲—层间剪切—非协调变形—离层扩展;巷道宽度、侧压系数和分层厚度对复合顶板离层变形影响显着。软弱夹层极易导致复合顶板的沿层与穿层破坏,软弱夹层数量增加,冒顶高度和风险增加,软弱夹层的存在是造成复合顶板非连续和跳跃性破坏的关键因素。煤帮破坏程度与范围增加,复合顶板稳定性降低,为了保证巷道稳定,须坚持“顶帮协同控制”的原则。井下潮湿环境加剧顶板风化碎裂,巷道掘出后须及时喷射混凝土层,降低工程岩体强度劣化。大断面煤巷复合顶板在竖向荷载与水平荷载共同作用下产生挠曲离层,随着离层的扩展演化,在顶板上方形成潜在冒落块体;潜在冒落块体挠曲变形过程中造成支护结构失效,支护强度下降,当潜在冒落块体的下滑阻力不足以克服下滑的剪力时,复合顶板将会发生失稳。工程地质条件复杂,围岩强度低;顶板结构多变,离层扩展显着;煤帮松软破碎,难以为顶板提供有效支撑;顶板泥岩易风化碎裂,锚索预应力损失严重;支护方案针对性差,围岩承载能力低是造成大断面复合顶板煤巷变形失稳的关键因素。(3)构建了巷道圆弧拱形顶板受力模型,研究了不同因素影响下顶板承载力学特性,优化了复合顶板煤巷断面形状。以结构力学的观点,构建了复合顶板巷道圆弧拱形顶板受力模型,得到了不同矢跨比和巷道宽度影响下,圆弧拱形顶板不同位置处弯矩、剪力与轴力的变化规律。采用数值软件分析了 11种断面形状影响下巷道围岩的受力状态、塑性区特征与位移分布规律。随着巷道矢跨比的增加,围岩受力状态逐渐变好,有利于围岩的控制。当矢跨比达到0.3后继续增加,巷道受力状态变好的增幅不再明显;同时考虑施工的难度,大断面复合顶板煤巷采用矢跨比为0.3的直墙圆弧拱形断面。(4)从调控围岩荷载效应出发,提出了以强力锚杆与高预应力锚索为基础,以“密闭围岩、强化小结构、调动大结构”为核心的大小结构叠加耦合支护技术。分析了复合顶板煤巷支护存在的主要问题:对工程岩体中的软弱结构面考虑不足,不能正确认识复合顶板变形失稳机理;不重视巷道围岩地质力学测试,巷道支护方式单一,造成区域支护不足和局部支护浪费;对锚杆与锚索的协同作用机理认识不足,不能实现锚杆与锚索的协调支护;缺乏及时的巷道矿压数据监测,对于巷道支护方案设计的合理性不能进行有效的评价。在此基础上,提出了复合顶板煤巷围岩控制思路。锚杆锚索间距增加,支护应力场叠加程度降低,由群体承压拱结构效应向个体效应转化;密集的锚杆锚索支护有利于在围岩中形成双层承压拱结构;锚索间距过小时,虽可形成刚度较大的外层承压拱结构,但锚杆锚索协同承载范围有限。锚杆锚索预紧力增加,支护应力场叠加程度增大,有利于形成刚度更大的双层承压拱结构,增加支护的层次型,有利于提高支护系统的可靠性。锚索长度增加,围岩的支护加固范围逐渐增大,但其有效支护应力有所降低,对于结构极复杂的复合顶板可在锚杆支护的基础上,考虑采用长短锚索,增加支护的层次,形成三层承压拱结构,充分发挥围岩的自承能力。预紧力是影响锚杆锚索对复合顶板控制效果的关键因素,应保证设计预紧力可以在围岩中形成有效压应力区,使软弱夹层处于夹紧状态,避免其劣化和沿层扩展,显着降低复合顶板变形破坏对工程扰动的敏感性。根据大断面煤巷不同深度顶板发生变形破坏程度差异,划分为非稳定层、亚稳定层和稳定层。为保证围岩稳定须重点控制浅部的非稳定层和中部的亚稳定层,并调动深部稳定层承载。把浅部的非稳定层与中部的亚稳定层视为围岩的小结构,深部稳定层视为围岩的大结构。从调控围岩荷载效应出发,提出了以强力锚杆与高预应力锚索为基础,以“密闭围岩、强化小结构、调动大结构”为核心的大、小结构叠加耦合支护技术。(5)基于大小结构叠加耦合支护技术,选取典型的试验巷道,提出具体的支护方案与关键技术参数,并进行现场工程试验,取得了良好的支护效果。大小结构叠加耦合支护技术以“长短结合、强弱结合、疏密结合”的支护系统为依托,形成多层次支护。选取典型的试验巷道,根据具体的工程地质条件选择强力锚杆与高预应力锚索联合支护顶板,形成连续的预应力承载结构,消除或降低复合顶板中软弱结构面的影响;并选择合理的护表构件,同时加强煤帮控制,及时喷层密闭围岩。现场监测结果表明,采用新支护方案后巷道围岩变形量小,长期稳定性高,支护效果好。

苏伟林[3](2017)在《纵向循环荷载作用下锚索锚固结构损伤机理与控制研究》文中进行了进一步梳理锚索锚固结构特别是预应力锚索锚固结构作为一种主动支护手段,现已成为大埋深、高应力以及裂隙发育围岩支护的一项重要技术。本文从锚索锚固结构服役中的实际受力特点出发,提出了锚固砂浆粘结体单元塑性损伤模型,设计室内试验,探究纵向循环荷载下锚索锚固结构的受力、传力特性,锚固机理与破坏形式,对理论模型的正确性加以验证。试验结果表明,普通锚索锚固结构与预应力锚索锚固结构剪应力峰值均随循环荷载向锚固深部移动,且前者移动幅度大于后者;预应力锚索锚固段破坏区由浅部向深部扩展,造成自由段松弛,最终导致预应力损失。基于现场围岩变形监测数据,对锚索锚固模型位移变化作出了一般化规律分析。本文在分析总结各方面因素的基础上,指出将锚索先行张拉,将部分预应力锁定在锚固段中,实现预应力锚索的分级张拉锚固是控制预应力损失的关键,并提出了锚索分级张拉锚固的设计方法,举出算例并制作试件进行试验对比研究。研究结果表明,分级张拉锚固试件的剪应力峰值较单级锚固试件减小约45%,较好地避免了锚固浅部的应力集中现象从而有效减小预应力损失。最后,本文利用ANSYS数值模拟软件对试验试件模型进行了静力、动力及变形分析,验证了理论模型和试验结果的准确性与分级张拉锚固措施的有效性,得到了模型应力分布的详细信息,并基于此给出了各锚索锚固模型随纵向循环荷载的位移变化函数。

蔡庆生[4](2017)在《含夹矸富水特厚煤层煤巷围岩控制技术研究》文中提出本课题以内蒙古唐家会煤矿61101综放工作面两巷研究为背景,针对含夹矸富水特厚煤层煤巷的围岩控制及支护技术进行研究。水对岩石强度有很大的影响,岩石遇水软化变形,从而导致岩石强度降低,锚杆锚索锚固力降低,甚至造成煤岩石巷道的崩塌,出现安全隐患以及造成安全事故。为了防止围岩巷道发生变形坍塌,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法对原支护方案进一步研究。最终得出了如下结论:介绍了特厚煤层煤巷围岩特征以及煤巷布置方式,煤巷围岩遇水软化时软化系数的确定。通过理论分析,运用岩石破坏准则(库伦-纳维尔破坏准则)确定应力圆与抗剪强度直线的关系,还得出了最大主应力与最小主应力的关系式;建立煤层巷道顶板、底板梁的受力分析图,分析影响顶板、底板破坏的因素,通过理论分析计算得出顶板、底板梁破坏时的最大挠度、转角以及最大主应力的关系式,确定了最大挠度及最大主应力出现在顶板、底板梁的中部,最大转角出现在顶板和底板梁的两端;对顶板梁的稳定性进行分析,通过力学模型得出保持岩块稳定性的力学关系式,得出了岩块水平推力和拱角竖向力的关系,巷道的跨度增大会导致水平推力以及拱角竖向力都增大,增加到一定程度岩块就会发生滑落。利用物理实验的方法对遇水的岩石试样进行岩性分析,运用FLAC3D数值模拟软件对煤巷原始支护方案进行分析,模拟的原始效果不理想,需要对原始支护方案进行参数优化。本文提出了四种优化方案措施,分别是针对不同巷道断面形状、锚杆锚索的参数进行优化,将四种优化方案通过数值模拟对比分析,最终得到平顶微拱形断面的一个优化方案比较合理。将理论应用于现场实践,通过对围岩顶底板以及两帮的位移移近量、顶板与两帮的锚杆索锚固力大小的监测,确定优化方案是比较合理的。本论文得出了以上研究成果,为以后相似地质条件的围岩支护提供了一定的理论依据。

黄斌[5](2016)在《西部深井大断面层理发育巷道围岩稳定性演化规律及控制技术研究》文中指出众所周知,我国西部煤层赋存主要为浅埋深条件,但在榆神煤田相邻的区域煤层埋深在600-800m左右,是西部典型的深井,而且顶板为复合顶板,层理发育,巷道围岩变形大且容易发生冒顶事故,属于围岩较难控制条件,严重影响矿井的安全高效生产。为此,本文结合兖矿内蒙石拉乌素煤矿巷道断面大、埋藏深、围岩层状节理发育、整体强度低的特点,采用理论分析、数值计算以及现场实测相结合的方法,分析研究了西部深井大断面巷道围岩稳定性演化规律及其分步开挖控制技术。论文基于石拉乌素煤矿巷道围岩层状节理发育,分层厚度小,胶结程度差的特点对大断面复合顶板巷道岩层力学特性进行了理论分析,利用弹塑性力学分析了复合顶板变形破坏机理及其影响因素,得到了复合顶板岩层稳定性条件。采用数值计算方法分析了西部深井大断面巷道顶板不同岩性、软弱岩层不同厚度条件下的围岩变形规律。结果表明,顶板岩层岩性对巷道围岩应力及应力集中区域具有较大影响;随顶板软弱岩层厚度的增大,切向应力在巷道顶板方向的跨度和厚度均增大,顶板位移量也随之增大。软弱岩层由于其层间粘结力弱且节理裂隙发育,在切应力的作用下顶板岩层易产生沿接触面的剪切滑移,破坏巷道围岩的稳定性。根据西部深井大断面巷道围岩变形演化规律,提出了西部深井大断面巷道分步开挖控制技术,分析了分步开挖对大断面巷道围岩变形的影响规律,优化了大断面巷道支护参数,确定了巷道支护方案。结合工程实例进行了工业性实验,将设计的锚网索喷耦合支护方案运用于工程实践,并进行了监测分析。结果表明,锚杆、锚索与围岩形成的支护体系能够及时承载,控制巷道围岩变形,取得了良好的支护控制效果。

罗明跃[6](2016)在《韩咀矿小窑破坏区综放面回采巷道支护技术研究》文中提出煤炭是我国的主体能源,作为不可再生能源,煤炭的储量有限,如何合理开采,减少资源浪费是不容忽视的问题。然而在我国不少煤矿存在小窑破坏区,在对下分层进行开采时,巷道围岩极不稳定,极大的增加了支护难度,因此,研究一套符合该类型巷道支护技术具有重要的理论和实践意义。本文以韩咀煤矿1202小窑破坏区复采综放面回采巷道为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟计算和工业性试验相结合的研究方法,系统地研究了小窑破坏区复采综放面回采巷道的支护技术。通过现场调研掌握了小窑破坏区复采综放面回采巷道的赋存条件和典型煤岩体的力学参数,通过数值模拟分析了回采巷道岩变形机理,掌握围岩变形破坏特征,提出了小窑破坏区复采综放面回采巷道围岩控制技术关键,提出“分区支护”、“及时主动支护、支护结构强化”原则和“三高一低”及经济合理性支护原则,提出可行性支护方案,采用FLAC3D模拟分析不同支护方案的围岩控制效果,确定最优方案:(1)当巷道上分层顶板未垮落时:支护方式为工字钢棚支护,间排距800mm×800 mm。(2)当巷道上分层顶板垮落时:支护方式为短锚杆+工字钢棚,具体参数为:(1)顶煤厚度为1.4 m时:锚杆长1.2 m,间排距800 mm×800 mm;工字钢棚间排距800 mm×800 mm;(2)顶煤厚度为1.7 m时,锚杆长1.5 m,间排距800 mm×800 mm;工字钢棚间排距800 mm×800 mm;(3)顶煤厚度为2.0 m时,锚杆长1.8 m,间排距800 mm×800 mm;工字钢棚间排距800 mm×800 mm;(3)当巷道上分层为煤柱时:支护方式为长锚杆+锚索+金属网,顶锚杆长2400mm,间排距800 mm×800 mm;锚索长8300 mm,间排距为2000 mm×1600 mm。工业性试验结果表明,支护方案可有效控制巷道围岩变形,并显着提高了巷道掘进速度,取得了良好的社会经济效益,可为韩咀煤矿和其他相似条件煤矿的小窑破坏区复采综放面回采巷道支护设计提供借鉴参考。

刘德亮[7](2015)在《鑫瑞煤矿极近距离下位煤层开切眼布置与围岩控制技术研究》文中研究表明对于极近距离煤层,下位煤层开采前顶板的完整性受上位煤层开采损伤影响,其上又为上位煤层开采垮落的矸石,且上位煤层开采后遗留煤柱在底板形成的集中应力,导致下位煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化,从而使下位煤层开采与单一煤层开采相比出现了许多新的矿山压力现象。本论文通过理论分析、数值模拟、工业性试验相结合的方法,分析了鑫瑞煤矿4#煤层采完后,5#煤层所处的应力环境,深入、系统地研究极近距离下位煤层开切眼围岩应力环境及其变形规律,确定合理巷道布置位置及其围岩控制技术,取得了以下结论:(1)研究了极近距离上层煤开采对下位煤层的影响,得出了4#煤层工作面采完之后,遗留煤柱边缘出现垂直应力集中的现象,应力峰值达到13MPa,应力集中系数达到2.6左右,采空区下方应力较小,并得到了上层煤4#煤开采后底板破坏深度为6m左右,4#煤的开采影响了5#煤层顶板的完整性,下层煤巷道布置时应考虑上层煤开采的影响。(2)得到了下煤层开切眼布置在不同位置时,围岩塑性区分布与变形规律,将开切眼布置在采空区下方与上层煤煤柱的外错距为4m,此时围岩变形量小、易于支护。(3)得到了开切眼不同成巷方式下围岩塑性区分布及变形规律,确定1501工作面开切眼采用先掘4.5m再扩刷成巷的方式为最优,提出了采空区下方的开切眼支护技术及方案,当顶板使用锚杆支护时无法在破裂(碎)围岩中或采空区内有效锚固时,提出采用水力膨胀锚杆替代螺纹钢锚杆的支护方式。(4)确定了位于采空区下方的1501工作面开切眼支护参数:当采用锚杆支护时,锚杆预紧力矩不小于300N·m,锚杆直径为22mm;当采用水力膨胀锚杆时,选用直径为28 mm、长度为2.4 m的水力膨胀锚杆,顶锚杆间排距为700mm×700mm,帮锚杆间排距为700mm×800mm。(5)在1501工作面开切眼成功进行了工业性试验,有效控制了切眼围岩变形,支护参数合理,能够满足生产要求。

牛鹏飞,邢险峰,杨永康,康天合,张涛,郭树理[8](2013)在《云泉9号煤回风大巷锚网支护设计研究》文中指出根据云泉煤矿地面沟谷及山梁发育、相对高差大、埋深多变的支护难题,依据巷道围岩稳定性分类和锚杆支护设计专家系统给出初步锚固方案及参数,运用三维数值模拟软件研究巷道围岩塑性区分布、应力、位移分布规律,并给出了合理的锚固方式与参数。工程实践表明,设计的锚固参数在云泉9号煤条件下是可行的。

苏学贵[9](2013)在《特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究》文中研究表明特厚复合顶板为大厚度不稳定层状围岩,依据传统的支护理论难以诠释锚索的作用机理与巷道支护结构,要科学合理地确定支护参数较为困难。本论文在总结分析现有巷道支护理论基础上,结合国家自然科学基金项目(51274145)“涵盖峰后大变形过程的巷道围岩与支护平衡规律及控制机理研究”和煤气化专项基金项目“神州煤业4#煤层巷道联合支护技术研究”,采用理论分析、试验模拟、数值模拟及工程实践应用等方法,对特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定控制技术进行了研究,得出以下结论:(1)在总结分析现有支护理论的基础上,提出特厚复合顶板巷道拱梁耦合支护新理论:特厚复合顶板破坏主要包括弯曲断裂离层和层间错动离层;在锚杆作用下浅部岩层形成组合梁,深部复合顶板在锚索高预应力作用下形成压缩承载拱,“拱”与“梁”耦合作用形成特厚复合顶板巷道支护承载结构主体;建立巷道拱-梁结构体系力学模型,提出支护结构稳定性力学计算与支护参数设计方法。(2)利用大尺度二维相似模拟试验系统,以神州煤业4#煤层特厚复合顶板为原型,试验模拟不同支护条件巷道分级加载(0~40MPa)过程中巷道围岩应力、围岩位移变化等规律。试验结论为:①无支护巷道:顶板浅部岩层位移呈μ=aln (p)+b对数曲线变化特征,顶板岩层弯曲破坏从中间开始向两侧扩展,呈拱形冒落。顶板围岩垂直应力随该岩层离层破坏逐步使两侧垂直应力升高,增压系数1.12~1.60;围岩水平应力随该岩层破坏逐步使上部岩层水平应力升高,增压系数1.12-1.18;水平应力是复合顶板产生挤压弯曲、剪切错动破坏的主要因素。②顶帮锚杆支护巷道:顶板围岩位移呈μ=kp+b线性变化规律,锚杆锚固层中部位移速率大于两侧,岩层整体性提高,呈组合梁弯曲变形特征;当锚杆组合梁弯曲破断后,上部围岩应力明显下降,岩层破坏向两侧及上部扩展,仍然形成冒落拱。锚杆组合梁中水平应力较高,侧压系数达1.45,表明水平应力是组合梁弯曲变形的主要因素;组合梁两端垂直应力高于水平应力,表明垂直应力是巷道肩部剪切破坏的主要因素;锚杆组合梁形成后,使巷道顶板水平承载力提高49%,垂直承载力提高30%,综合承载能力提高75%。③锚索+顶帮锚杆联合支护巷道:锚索减跨作用下锚杆组合梁抗弯强度增加,组合梁上部围岩应力上升、位移减小;顶板岩层中部与两侧位移速率差值由浅到深递减,顶板深部基本接近,表明顶板较大范围内围岩整体性提高,显现锚索压缩拱特征;拱-梁组合结构形成后与锚杆支护巷道相比顶板下沉量减少43%。④锚索+全断面锚杆支护巷道:在斜跨锚索作用下围岩压缩拱范围有所扩大,锚杆组合梁最大水平承载力比锚索垂直布置提高35%;顶板下沉量比锚索垂直布置减少16%,比顶帮锚杆支护减少52.3%;巷道底板在采用锚杆支护后承载能力增大,底鼓量减小77.4%。(3)采用RFPA2D数值模拟试验,以神州煤业4#煤层特厚复合顶板为模拟对象,对不同支条件巷道分级加载时围岩破坏过程进行模拟。计算分析围岩应力场特征与围岩裂隙演化规律。分别研究不同围岩应力对巷道围岩稳定性的影响规律以及支护结构不同对巷道围岩变形破坏的影响规律。数值模拟表明随锚索密度增加特厚复合顶板中形成的“拱-梁组合”结构特征越加明显,支护强度越高。(4)基于本文的特厚复合顶板巷道支护理论与围岩稳定控制技术,合理优化设计巷道支护参数,并在神州煤业4303工作面顺槽巷道及切眼中实际应用。经过监测分析与生产应用验证了巷道支护结构的稳定性,取得良好的支护效果。

张茂林[10](2013)在《断续节理岩体破裂演化特征与锚固控制机理研究》文中指出断续节理岩体的破裂演化及锚固控制是岩体力学与工程界研究的热点与难点问题之一,尽管现有的研究成果取得了许多进展,但仍存在大量难题未得到合理解决。本文结合国家自然科学基金项目(51074162,51179189),采用物理模型、数值计算、理论分析与现场验证等研究方法,深入系统地对断续节理岩体破裂演化特征及锚固控制机理这一科学问题进行了研究。主要研究成果与结论如下:(1)研制了大尺度(500mm×500mm×480mm)的三维岩体锚固模拟试验系统,该系统具有完备的加载、约束及量测功能,能够真实再现岩体试件的加载、变形及破坏的全过程,同时通过自行研制的高精度微型锚杆端部测力计及光纤光棚测力锚杆,可以实现在试验过程中对锚杆受力全过程进行实时监测;设计了多组节理的制作方法,并成功的制作了模具;研制了较为理想的模拟断续节理岩体的相似材料,具有组分简单、力学性能稳定、参数可调、无毒无污染、价格低廉等优点。(2)通过对断续节理岩体的单轴压缩试验,获得了无锚断续节理岩体的破裂演化规律:峰值强度、极限应变和峰后0.7σc时的试件中部核心承载区宽度,均随节理倾角的增大先减小后增加;次生裂隙的起裂位置主要是试件的四周,且以张开型和拉剪型裂隙为主起裂应力随节理倾角呈线性增加关系;节理倾角为60°时的岩体单位体积破坏所消耗的能量最小,小于60°时,角度越小消耗的能量越大,反之则相反;节理倾角小于45°时,岩桥主要以张拉破坏和拉剪破坏为主,随着倾角的增大,岩桥发生剪切破坏的比例增加;低角度(0°≤α<45°)节理岩体主要以拉伸或拉剪破坏为主,高角度(α≥45°)沿预制节理面剪切破坏。(3)采用研制的试验系统,对不同倾角的断续节理岩体进行模拟试验研究,发现了锚固体的强度主要由岩体的强度、锚杆预紧力引起的初始等效约束应力(σ3i)以及锚杆变形过程中产生的等效约束应力(σ3b)所贡献的强度组成;建立了岩体峰值强度、残余强度与裂隙倾角、锚杆密度之间的函数关系式,并成功用于巷道工程设计,取得了良好的效果。σρ=4.543+1.412ρ-2.146ρ2+1.564ρ3-0.02146α-8.006×10-4α2+1.307×10-5α3σR=3.624+2.039ρ-2.263ρ2+1.499ρ3-0.005564α-1.41×10-4α2+2.267×10-6α3(4)研究了锚固体的弹性模量、泊松效应及体积应变与加锚密度、预制节理倾角之间的关系:即弹性模量随加锚密度总体呈非线性增长;同一倾角情况下应力峰值时的广义泊松比与水平方向应变随锚杆密度增大而增大;岩体的强度峰值点与体积膨胀起始点并不完全一致,多数情况下岩体强度峰值滞后于体积应变峰值;锚杆可明显抑制剪切破坏的发生,但对拉伸破坏的抑制作用偏弱。(5)分析了锚杆的受力演化及分布特征,揭示了全长锚固锚杆的群锚机理:低密度锚杆主要由杆体的中外段承载,自身受力和对围岩的约束力都存在明显的分布不均现象锚固体容易出现薄弱的关键部位,而高密度锚杆能充分调动杆体内锚段的承载性能,改善每根锚杆和围岩的受力状态。

二、薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数与锚固效果(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数与锚固效果(论文提纲范文)

(1)加强锚杆+W钢带+锚索+网联合支护强度在冲击地压巷道中的应用(论文提纲范文)

1 概况
2 原设计支护形式
3 原锚网索支护材料
4 存在问题
5 支护主要参数
6 主要参数
7 加强支护后顶板矿压观测
8 结语

(2)赵庄矿深部大断面复合顶板煤巷变形破坏机理与控制对策(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复合顶板巷道变形破坏机理研究现状
        1.2.2 煤巷锚杆支护理论研究现状
        1.2.3 巷道围岩控制理论与技术研究现状
        1.2.4 巷道断面优化研究现状
        1.2.5 现存在主要问题
    1.3 研究内容与研究方法
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究方法与技术路线
2 巷道围岩地质力学测试与稳定性分类
    2.1 工程地质特征
    2.2 原岩应力分布特征
        2.2.1 地应力测量步骤
        2.2.2 地应力测试结果
    2.3 围岩矿物成分含量测试
        2.3.1 粘土矿物总量衍射分析实验
        2.3.2 粘土矿物相对含量衍射分析实验
    2.4 围岩力学参数测试
        2.4.1 试件单轴压缩实验
        2.4.2 试件劈裂实验
        2.4.3 试件三轴压缩实验
    2.5 围岩稳定性分类
        2.5.1 分类指标的选取
        2.5.2 分类指标权值的分配
        2.5.3 围岩稳定性分类子模型
    2.6 本章小结
3 大断面复合顶板煤巷变形破坏机理
    3.1 大断面复合顶板煤巷变形破坏特征
        3.1.1 巷道概况与支护方案
        3.1.2 典型变形破坏特征
        3.1.3 大断面煤巷复合顶板内部结构探测
    3.2 大断面煤巷复合顶板离层演化规律
        3.2.1 巷道宽度对复合顶板离层的影响
        3.2.2 侧压系数对复合顶板离层的影响
        3.2.3 不同分层厚度对复合顶板离层的影响
    3.3 影响大断面复合顶板煤巷变形的主要因素分析
        3.3.1 软弱夹层对巷道变形的影响
        3.3.2 煤帮承载特性对巷道变形的影响
        3.3.3 潮湿环境对巷道变形的影响
    3.4 大断面复合顶板煤巷变形失稳机理
        3.4.1 大断面复合顶板煤巷变形规律相似模拟试验
        3.4.2 大断面复合顶板煤巷变形失稳分析
    3.5 本章小结
4 大断面复合顶板煤巷断面形状优化分析
    4.1 顶板内力公式推导
    4.2 关键参数分析
        4.2.1 顶板荷载
        4.2.2 计算结果分析
    4.3 巷道断面形状优化
        4.3.1 巷道断面形状设计
        4.3.2 巷道合理断面选择
    4.4 本章小结
5 大断面复合顶板煤巷稳定性控制对策
    5.1 复合顶板煤巷围岩控制思路
        5.1.1 复合顶板煤巷支护存在的主要问题
        5.1.2 复合顶板煤巷围岩控制思路
    5.2 大断面复合顶板煤巷控制技术
        5.2.1 支护应力场分布规律
        5.2.2 描杆锚索对复合顶板结构面的加固作用
        5.2.3 复合顶板煤巷大小结构叠加耦合支护技术
    5.3 本章小结
6 现场工程试验
    6.1 试验段巷道护方案
        6.1.1 工程概况
        6.1.2 支护方案
    6.2 支护效果分析
        6.2.1 矿压监测方案
        6.2.2 支护效果分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)纵向循环荷载作用下锚索锚固结构损伤机理与控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩土体锚固技术研究
        1.2.2 锚索支护体系研究
    1.3 研究内容与研究方法
    1.4 技术路线
2 锚索锚固体系受力机理研究
    2.1 无错动岩层中锚索体受力分析
        2.1.1 锚索体正应力与轴向变形计算理论
        2.1.2 锚索体剪应力计算理论
    2.2 有错动围岩岩层中锚索体受力分析
    2.3 纵向循环荷载下粘结体塑性损伤
        2.3.1 材料损伤基本理论
        2.3.2 正弦衰减荷载下砂浆粘结体塑性损伤模型
    2.4 小结
3 循环荷载下锚索锚固应力分布规律试验研究
    3.1 循环荷载下锚索锚固体系破坏模式分析
    3.2 试验设计
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 试件设计
        3.2.3 试验过程
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 剪应力分布情况
        3.3.2 粘结体单元塑性损伤模型参数拟合
    3.4 现场监测数据分析
    3.5 小结
4 预应力损失规律及控制措施研究
    4.1 锚索预应力损失规律
        4.1.1 钢绞线松弛对预应力损失的影响
        4.1.2 锚索施工工艺对预应力损失的影响
        4.1.3 砂浆材料变形对预应力损失的影响
    4.2 预应力锚索分级张拉锚固控制措施
        4.2.1 分级张拉锚固预应力锚索设计方法
        4.2.2 算例
        4.2.3 模型拉拔试验
    4.3 锚索预应力损失的其他控制措施
        4.3.1 选择合适的预应力锚索类型
        4.3.2 群锚间距控制
    4.4 小结
5 锚索锚固体系有限元仿真分析
    5.1 本构关系
    5.2 锚索锚固模型的建立与加载
        5.2.1 模型建立
        5.2.2 强度理论
        5.2.3 APDL参数化语言分析流程
    5.3 锚索锚固模型数值模拟分析
        5.3.1 模型模态分析
        5.3.2 循环荷载下模型静力分析
        5.3.3 循环荷载下模型位移分析
    5.4 煤矿巷道锚索支护数值模拟分析
        5.4.1 模型建立
        5.4.2 锚索支护下模型受力变形分析
    5.5 小结
6 论文的主要结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)含夹矸富水特厚煤层煤巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题来源及研究背景
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 特厚煤层煤巷支护理论国内研究现状
        1.3.2 特厚煤层煤巷支护理论国外研究现状
        1.3.3 特厚煤层煤巷支护方式国内外研究现状
    1.4 存在主要问题
    1.5 论文主要内容
    1.6 解决的主要问题及技术路线
2 含夹矸富水特厚煤层煤巷变形破坏机理分析
    2.1 特厚煤层煤巷围岩特性及遇水软化特征
        2.1.1 特厚煤层煤巷布置方式
        2.1.2 特厚煤层煤巷围岩稳定性分类
        2.1.3 特厚煤层煤巷围岩遇水软化特征
    2.2 特厚煤层煤巷围岩破坏准则及失稳原因分析
        2.2.1 岩石库伦-纳维尔破坏准则
        2.2.2 特厚煤层煤巷顶板变形破坏力学分析
        2.2.3 特厚煤层煤巷底板变形破坏力学分析
        2.2.4 特厚煤层煤巷顶板稳定性分析
    2.3 本章小结
3 含夹矸富水特厚煤层煤巷原始支护效果分析
    3.1 工程地质概况
    3.2 含夹矸富水特厚煤层顶底板岩性分析
    3.3 煤巷原支护参数及布置方式
    3.4 煤巷原支护参数数值模拟分析
        3.4.1 数值模拟模型建立
        3.4.2 FLAC~(3D)数值模拟结果分析
    3.5 含夹矸富水特厚煤层煤巷失稳原因分析
    3.6 本章小结
4 特厚煤层顶板裂隙水防治及煤巷支护参数优化分析
    4.1 裂隙水防治措施
    4.2 煤巷支护参数优化
    4.3 煤巷不同支护方案数值模拟分析
        4.3.1 矩形断面巷道围岩优化支护方案数值模拟分析
        4.3.2 平顶微拱形断面巷道围岩优化支护方案数值模拟分析
        4.3.3 数值模拟方案对比
    4.4 煤巷最优方案支护布置方式
    4.5 本章小结
5 工程实践
    5.1 61101工作面回风顺槽矿压观测
        5.1.1 矿压观测的意义
        5.1.2 矿压观测的内容
        5.1.3 矿压观测的具体方式
    5.2 回风顺槽矿压观测结果分析
        5.2.1 各测区位移移近量数据分析
        5.2.2 各测区围岩变形速率分析
        5.2.3 各测区锚杆(索)锚固力分析
    5.3 本章小结
6 主要结论与存在的不足
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(5)西部深井大断面层理发育巷道围岩稳定性演化规律及控制技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 现存的主要问题
    1.4 主要研究内容与方法
    1.5 本章小结
2 石拉乌素煤矿大断面巷道围岩赋存特征及其稳定性分析
    2.1 工程地质特征
    2.2 复合岩层定义及分类
    2.3 复合岩层破坏类型
    2.4 西部深井大断面巷道复合顶板力学特性分析
    2.5 本章小结
3 西部深井大断面巷道围岩变形演化规律
    3.1 数值软件的选取及模型的建立
    3.2 西部深井大断面巷道顶板不同岩性条件下围岩变形演化规律
    3.3 软弱岩层不同厚度条件下巷道围岩变形演化规律
    3.4 本章小结
4 西部深井大断面巷道围岩稳定性分步开挖控制技术
    4.1 巷道围岩支护机理分析
    4.2 围岩稳定性分步开挖控制技术
    4.3 大断面巷道支护参数设计研究
    4.4 本章小结
5 西部深井大断面巷道围岩稳定性现场实测分析
    5.1 六号交叉点工程概况
    5.2 观测内容及方案
    5.3 监测数据整理及分析
    5.4 巷道支护效果分析
    5.5 本章小结
6 主要结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)韩咀矿小窑破坏区综放面回采巷道支护技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在问题与不足
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法与技术路线
2 地质条件
    2.1 矿井基本概况
    2.2 井田地质特征
    2.3 小窑破坏区复采综放面概况及煤层赋存条件
    2.4 煤岩物理力学参数确定
    2.5 本章小结
3 小窑破坏区复采综放面巷道围岩变形破坏机理
    3.1 围岩变形机理数值模拟分析
    3.2 复采综放面巷道围岩变形特征
    3.3 复采综放面巷道围岩控制关键
    3.4 本章小结
4 小窑破坏区复采综放面巷道围岩控制方案
    4.1 小窑破坏区复采综放面巷道支护原则
    4.2 复杂破碎围岩控制技术
    4.3 确定巷道支护方式
    4.4 可行性支护方案数值模拟
    4.5 本章小结
5 工业性试验
    5.1 巷道概况
    5.2 优化围岩控制技术方案
    5.3 巷道围岩变形观测
    5.4 结果分析
    5.5 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)鑫瑞煤矿极近距离下位煤层开切眼布置与围岩控制技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
2 极近距离上位煤层开采对下位煤层的影响
    2.1 概述
    2.2 上位煤层开采覆岩充分垮落时围岩应力分布规律
    2.3 上位煤层开采底板应力分布与破坏特征分析
    2.4 鑫瑞煤矿上位煤层开采对下位煤层的影响分析
    2.5 小结
3 下位煤层开切眼合理位置确定研究
    3.1 下位煤层开切眼合理位置确定理论分析
    3.2 下位煤层开切眼合理位置确定
    3.3 小结
4 下位煤层开切眼围岩控制技术研究
    4.1 下位煤层开切眼成巷方式确定
    4.2 采空区下方开切眼支护技术
    4.3 支护方案设计原则
    4.4 预紧力的确定
    4.5 支护参数的确定
    4.6 小结
5 现场试验效果
    5.1 开切眼支护方案
    5.2 一次开切眼加强支护方案
    5.3 开切眼施工技术要求
    5.4 矿压观测方案
    5.5 开切眼支护效果分析
    5.6 小结
6 主要结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)云泉9号煤回风大巷锚网支护设计研究(论文提纲范文)

1 工程条件分析
2 锚固参数设计
3 数值计算模型
4 试验结果分析
5 锚喷支护设计
    5.1 较稳定的石灰岩顶板
    5.2 无较稳定的石灰岩层顶板
    5.3 破碎围岩
6 结论

(9)特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 复合顶板巷道稳定性控制研究现状
        1.2.1 复合顶板特征及分类
        1.2.2 国内外巷道支护技术发展过程
        1.2.3 现代巷道支护理论与研究现状
    1.3 特厚复合顶板巷道支护存在的问题
    1.4 本论文主要研究的内容及方法
第二章 特厚复合顶板力学及原位特性研究
    2.1 特厚复合顶板物理力学特性测定
        2.1.1 地质条件
        2.1.2 物理力学参数测定
        2.1.3 特厚复合顶板物理力学特性分析
    2.2 特厚复合顶板的原位特性研究
        2.2.1 围岩层理构造探测
        2.2.2 围岩应力场对巷道稳定性的影响
    2.3 本章小结
第三章 特厚复合顶板巷道拱梁耦合支护理论与结构分析
    3.1 特厚复合顶板变形特征
    3.2 特厚复合顶板巷道拱梁耦合支护理论
    3.3 巷道支护结构分析与支护设计
        3.3.1 巷道支护结构力学模型建立与结构分析
        3.3.2 巷道支护设计与流程框图
    3.4 本章小结
第四章 特厚复合顶板巷道组合梁结构体试验模拟
    4.1 试验模型设计
        4.1.1 相似模拟理论
        4.1.2 试验原型条件
        4.1.3 试验方案设计
        4.1.4 试验模型材料及配比
        4.1.5 试验设备及测试系统
    4.2 模型制作与测点布置
        4.2.1 应力测试仪器标定
        4.2.2 模型制作
        4.2.3 测点布置
        4.2.4 加载测试与数据整理
    4.3 无支护巷道试验结果分析
        4.3.1 无支护巷道围岩应力变化规律分析
        4.3.2 无支护巷道围岩变形规律分析
    4.4 顶帮锚杆支护巷道围岩变形破坏规律分析
        4.4.1 顶帮锚杆支护巷道围岩应力变化规律分析
        4.4.2 顶帮锚杆支护巷道围岩变形规律分析
    4.5 试验结果对比分析
        4.5.1 巷道顶板围岩控制
        4.5.2 巷道两帮位移控制
        4.5.3 巷道底板破坏控制
    4.6 本章小结
第五章 特厚复合顶板巷道拱-梁组合结构体试验模拟
    5.1 锚索+顶帮锚杆支护巷道围岩变形破坏规律分析
        5.1.1 巷道围岩应力变化规律分析
        5.1.2 巷道围岩变形规律分析
    5.2 锚索+全断面锚杆支护巷道试验结果分析
        5.2.1 巷道围岩应力变化规律分析
        5.2.2 巷道围岩变形规律分析
    5.3 试验结果对比分析
        5.3.1 巷道顶板围岩控制
        5.3.2 巷道两帮位移控制
        5.3.3 巷道底板破坏控制
        5.3.4 巷道断面收缩对比
    5.4 本章小结
第六章 特厚复合顶板巷道破坏数值模拟试验研究
    6.1 数值计算软件
        6.1.1 基本概述
        6.1.2 方法要点
        6.1.3 软件基本原理
    6.2 数值计算模型
    6.3 数值模拟结果分析
        6.3.1 无支护巷道变形破坏分析
        6.3.2 顶帮锚杆支护巷道变形破坏过程
        6.3.3 锚索+顶帮支护巷道变形破坏过程
        6.3.4 锚索+全断面锚杆支护巷道变形破坏过程
    6.4 本章小结
第七章 工程应用研究
    7.1 工程概况
    7.2 巷道支护结构计算与支护方案优化
    7.3 工程监测与稳定性评价
        7.3.1 巷道监测方案
        7.3.2 巷道稳定性分析
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    论文主要结论
    论文不足与展望
参考文献
致谢
攻读博士期间发表的论文及主持参与的科研项目

(10)断续节理岩体破裂演化特征与锚固控制机理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
目录
Contents
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 现有研究存在的问题
    1.4 研究内容、方法及技术路线
    1.5 主要创新点
2 断续节理岩体锚固试验系统的研制
    2.1 引言
    2.2 试验系统设计
    2.3 相似材料的研制
    2.4 预制节理及模具制作
    2.5 本章小结
3 断续节理岩体破裂演化过程试验研究
    3.1 试验方案
    3.2 试件制作
    3.3 试验过程
    3.4 破裂演化过程分析
    3.5 节理倾角对岩体力学特性影响分析
    3.6 本章小结
4 断续节理岩体锚固特性试验研究
    4.1 试验方案
    4.2 试验过程
    4.3 锚固断续节理岩体强度特性
    4.4 锚固断续节理岩体变形特性
    4.5 锚固断续节理岩体破坏模式
    4.6 锚固断续节理岩体锚杆轴力及断裂次序分析
    4.7 加锚对断续节理岩体强度影响规律
    4.8 锚固断续节理岩体声发射特征
    4.9 本章小结
5 断续节理岩体破裂演化与锚固特性数值模拟研究
    5.1 引言
    5.2 数值模型的建立
    5.3 物理试验的模拟分析
    5.4 节理岩体强度变化规律研究
    5.5 节理岩体锚固机理研究
    5.6 本章小结
6 工程应用
    6.1 工程概况
    6.2 围岩应力分布规律实测
    6.3 支护方案设计
    6.4 实测效果分析
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 论文主要研究成果
    7.2 进一步的研究工作
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、薄层状碎裂顶板综采切眼锚固参数与锚固效果(论文参考文献)

  • [1]加强锚杆+W钢带+锚索+网联合支护强度在冲击地压巷道中的应用[J]. 李刚,韩敬涛,孔凡贵,刘强,李路路. 煤炭科技, 2021(02)
  • [2]赵庄矿深部大断面复合顶板煤巷变形破坏机理与控制对策[D]. 王茂盛. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
  • [3]纵向循环荷载作用下锚索锚固结构损伤机理与控制研究[D]. 苏伟林. 辽宁工程技术大学, 2017(05)
  • [4]含夹矸富水特厚煤层煤巷围岩控制技术研究[D]. 蔡庆生. 安徽理工大学, 2017(08)
  • [5]西部深井大断面层理发育巷道围岩稳定性演化规律及控制技术研究[D]. 黄斌. 中国矿业大学, 2016(02)
  • [6]韩咀矿小窑破坏区综放面回采巷道支护技术研究[D]. 罗明跃. 中国矿业大学, 2016(02)
  • [7]鑫瑞煤矿极近距离下位煤层开切眼布置与围岩控制技术研究[D]. 刘德亮. 中国矿业大学, 2015(02)
  • [8]云泉9号煤回风大巷锚网支护设计研究[J]. 牛鹏飞,邢险峰,杨永康,康天合,张涛,郭树理. 山西煤炭, 2013(07)
  • [9]特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究[D]. 苏学贵. 太原理工大学, 2013(03)
  • [10]断续节理岩体破裂演化特征与锚固控制机理研究[D]. 张茂林. 中国矿业大学, 2013(07)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

薄层顶板综采开孔锚固参数及锚固效果
下载Doc文档

猜你喜欢