首页> 中文学位 >煤帮锚杆原位拉拔与等效预紧力机制研究
【6h】

煤帮锚杆原位拉拔与等效预紧力机制研究

代理获取

目录

声明

致谢

变量注释表

1 绪论

1.1 问题的提出及研究意义(Statement of Problem and Research Significance)

1.2 研究现状及存在的问题(Research Status and Problems)

1.3 研究内容及技术路线(Main Research Contents and Methods)

2 煤体锚杆原位拉拔实验

2.1 拉拔实验原理(Experimental principle of pull-out test)

2.2 软煤条件锚杆拉拔(Bolt drawing experiment in soft coal condition)

2.3 中等硬度煤条件锚杆拉拔(Bolt drawing experiment in medium hard coal condition)

2.4 本章小结(Brief Summary)

3 煤锚系统力学特性演化规律

3.1 锚固单元失效剪切滑移模型(Shear sliping failure model of anchoring element)

3.2 拉拔载荷下粘锚力的传递机制( Adhesive force transfer mechanism under drawing load)

3.3 拉拔载荷下自由段轴力演化规律(Transfer mechanism of axial force in free section under drawing load)

3.4 锚杆锚固效果影响因素分析(Analysis of Influencing Factors of Bolt Anchoring Effect)

3.5 本章小结(Brief Summary)

4 煤帮锚杆等效预紧力与控制

4.1 巷帮煤体的变形破坏(Deformation and failure of rib coal mass)

4.2 煤体变形破坏机制(Deformation and Failure Mechanism of Coal mass)

4.3 巷帮锚杆支护作用机理(Bolt supporting mechanism of roadway rib)

4.4 锚杆等效预紧力机制分析( Analysis on equivalent pretightening force mechanism of bolt)

4.5 本章小结(Brief Summary)

5 工业性试验5 Industrial test

5.1 工程概况及地质条件(Engineering Situation and Geological Conditions)

5.2 支护方案及参数(Support program and parameters)

5.3 矿压观测方案及规律(Mine pressure observation methods and rules)

5.4 本章小结(Brief Summary)

6 主要结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

针对煤帮锚杆支护技术远远滞后于顶板的问题,采用现场试验、理论分析、数值模拟等综合手段,研究了煤体锚杆原位拉拔实验、煤锚系统力学特性演化及煤帮锚杆等效预紧力与控制,并进行了工程验证。
  本研究主要内容包括:⑴锚杆拉拔载荷的变化分为线弹性上升、非线性上升、恒定阻力、下降失效四个阶段,锚固体的破坏过程分为弹性、剪切破坏和脱粘三个阶段。剪切破坏过程中锚固力损失量和增量动态平衡是造成阻力恒定的原因。⑵与软煤条件相比较,友众矿中硬煤条件下,P-S曲线趋势较乱,载荷震荡明显,增阻速率显著降低。煤体裂隙等原因造成的锚固力震荡更加明显,锚固段呈现分段承载失效的特性。⑶在三线性剪切-滑移本构模型的基础上,将锚固状态划分为弹性阶段、塑性滑移阶段、脱粘阶段三种状态,并推导得到了弹性状态和塑性状态下粘锚力分布的解析解。随着锚固单元的剪切特性值t1u1增加,杆体轴力和剪切应力的传递性能降低,增大锚孔直径会造成杆体轴力和剪应力的传递性变差。⑷在煤岩体交界面处容易产生剪切滑移破坏,易引发煤帮上下尖角网兜破坏;煤体内部发生压剪破坏是形成煤体大面积鼓出本质原因。锚杆支护对煤体施加预紧力,使煤体从掘巷后的二向应力状态,恢复到三向应力状态,提高煤体的力学性质,使掘巷后的摩尔应力圆远离强度包络线,减小塑性区的宽度,提高巷帮煤体的稳定性。锚杆预紧力的扩散效果与锚固长度、间排距、施加的预紧力值密切相关,支护的关键在于使锚杆之间形成有效的压应力联通区域。⑸结合友众矿对巷帮煤体的支护方案进行了优化和现场实验,锚杆安装以后,锚杆保持了较好的工作阻力状态,托锚力一直维持稳定在30kN左右。矿压观测监测期间巷道顶底板累计移近量为23mm,两帮累计移近量为53.5mm,能够满足生产实际的需要。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号