煤矿巷道围岩协同锚固技术研究与应用

发布时间：2023-10-06 15:18

　　随着国家对能源需求的不断加大,煤矿已经逐步进入深部开采。然而深部开采所面临的高地应力、高地温、高渗透压以及强烈的开采扰动,给深部煤矿巷道的锚固带来了巨大的挑战。所以,进一步研究适用于深部围岩控制的锚固理论,对于深部矿井的安全开采至关重要。本文基于协同学原理,以深部巷道围岩控制问题为研究对象,采用理论分析、相似模拟试验、数值模拟、工程实践等研究手段,主要研究了锚杆锚固参数对围岩的力学参数及受力状态的改变,证明了在巷道锚固工程中存在的“1+1>2”的协同效应。论文取得的主要研究成果如下:(1)深入分析了锚杆、锚索的作用机理,介绍了协同锚固系统的构成与基本特征,研究了锚杆—锚索协同锚固机制以及协同锚固技术的先进性。(2)相似模拟试验表明:各锚固参数对锚固体残余强度的强化效果最明显,抗压强度次之,对弹性模量的强化效果最弱。锚固体的弹性模量、抗压强度、残余强度随着锚杆密度的增加而呈现出先增大,后减小的趋势;随着锚杆长度的增大而增大,但增加的幅度逐渐减小;随着锚固长度的增加呈现出先增大,后减小的趋势;随着托盘尺寸的增大呈现线性增长,且钢带的作用效果明显优于钢筋梯。各锚固参数对锚固体内摩擦角的...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
2 深部巷道围岩控制理论研究
    2.1 锚杆的作用机理
    2.2 锚索的作用机理
    2.3 巷道围岩协同锚固系统
    2.4 锚杆-锚索协同锚固机制
    2.5 巷道围岩协同锚固技术
    2.6 本章小结
3 协同锚固的相似模拟试验研究
    3.1 试验设计
    3.2 试件的单轴压缩试验
    3.3 试件的变角剪切试验
    3.4 本章小结
4 协同锚固的数值模拟试验研究
    4.1 模型的建立
    4.2 数值模拟结果分析
    4.3 本章小结
5 协同锚固技术工程应用
    5.1 工程背景
    5.2 巷道围岩协同锚固方案设计
    5.3 协同锚固效果实测分析
    5.4 协同锚固效果实景对比
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3851953