锚杆(索)拉拔荷载传递规律及巷道支护参数优化设计研究
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。但目前我国煤矿巷道的锚杆(索)支护参数设计过分依赖经验,究其原因根本上是由于对锚杆(索)的荷载传递规律不清楚所致,因此我们应当以锚杆(索)拉拔荷载传递规律为基础来进行巷道支护参数设计研究。 论文采用理论分析、数值模拟、室内和现场试验相结合的手段对锚杆(索)在拉拔荷载作用下的传递规律进行了系统分析,以锚杆(索)在拉拔荷载作用下的传递规律为基础对巷道支护参数设计方法进行了深入研究,主要的研究内容和成果有: (1)总结国内外关于锚杆加固机理及拉拔荷载传递规律的研究现状,对锚杆的组成、作用机理和破坏形式进行了系统分析。 (2)基于锚固体与孔壁界面的剪切滑移模型,采用荷载传递法,建立弹塑性理论空间模型,对锚杆锚固段剪应力沿长度方向的分布规律进行理论研究,得到了剪应力沿锚杆锚固段轴向的分布曲线。 (3)分析了锚固层抗剪强度参数K1和τ1、锚固体直径D、锚固体长度Lb等相关因素对锚固层界面应力分布的影响程度。 (4)以锚杆(索)在拉拔荷载作用下的应力传递规律为基础,进行了巷道支护理论研究。提出了基于锚杆(索)拉拔荷载传递规律的巷道支护设计方法,认为在巷道支护设计时应当首先进行锚杆(索)拉拔荷载传递规律研究,以此为基础进行巷道的支护参数设计。 (5)以柠条塔煤矿N1201工作面运输顺槽为工程实例,采用数值模拟与现场试验相结合的方法验证了本文提出的锚杆(索)拉拔荷载传递规律及巷道支护参数优化技术,对巷道支护参数优化设计具有一定的指导作用。
煤矿工业;锚杆支护;参数优化;荷载传递
西安科技大学
硕士
建筑与土木工程
谷拴成;樊志斌
2012
中文
TD353.6
79
2012-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）