巷道松软两帮锚固支护理论研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zhangnnnnnn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在煤矿巷道中,许多巷道的两帮岩体比较破碎,而且破碎区域较大,往往超出了锚杆可锚固范围,由于该类巷道两帮岩体的内聚力极小或几近丧失,因此,在这种岩体内形成的锚固体只能承受一定的挤压和剪切作用,而不能承受明显的拉应力。固体力学中根据厚度与宽度比不同的板状物分为薄膜、薄板和厚板(或“体”)。当物体具有薄膜或薄板的形状特征时(物体厚度与宽度之比小于1/5),内部产生的拉应力将主导其变形和破坏;当物体具有“厚板”或“体”的形状特征时,内部的剪应力或压应力将成为其破坏的决定因素。故在巷道松软两帮内形成的锚固体必须具有“厚板”或“体”的形状特征,据此,本文提出巷道松软两帮厚锚固体支护原理。文中首先把两帮锚固体简化为固支和简支的梁式结构进行力学分析,在保持载荷与长度不变的前提下,对不同深度梁的变形及内部应力分布进行对照分析,结果发现:当梁的深度与长度之比小于3:10时,梁内拉应力较大,且随着梁的深度的增加,梁内拉应力迅速下降;当梁的深度与其长度之比大于3:10时,梁内拉应力较小,且随着深度的增加,梁内拉应力下降速度变得极为缓慢。为进一步掌握巷道松软两帮内锚固体厚高比与其力学效应的相关性,进行了大量的数值模拟实验,即:在巷道模型尺寸、材料力学参数、单元类型、网格尺寸以及边界约束与载荷不变的情况下,根据两帮锚固体厚度的不同共建十四个模型,并对不同厚度锚固体的变形与应力分布状况进行对比分析,结果表明:在高度为4m的巷道内,松软两帮内形成锚固体厚度小于1.2m时,随着锚固体厚度的增加,巷帮水平方向位移迅速减小,并且巷道两帮表面区域由受拉状态很快过度到受压状态,压应力以较快速度增加;当锚固体厚度大于1.2m时,随着锚固体厚度继续增加,巷道两帮水平方向位移减小速率极慢,且两帮锚固体主要表现为受压状态,其内部压应力增长速率减缓。所以,在高度为4m的巷道内,两帮锚固体厚度达到1.2m,即锚固体厚度与巷道高度之比为3:10较合理。基于上述力学理论分析以及大量的数值模拟实验结果,本文进一步提出在巷道松软两帮内形成的锚固体的厚度与巷道高度之比达到3:10较为合理。根据力学分析及数值模拟得出的相应结论,并结合锚杆作用机理的相关理论,给出了锚杆长度的确定原理及方法。
其他文献
脉冲喷吹滤筒除尘器是二十世纪80年代初产生的一种新型的过滤式除尘器,它具有单位体积过滤面积大,结构紧凑,更换滤筒方便,高性能等优点。 本文介绍了脉冲喷吹滤筒除尘器的产生
安全是铁路运输永恒的主题。要保证铁路运输的安全,必须确保线路设备完整和质量均衡。本论文以如何利用工务日常生产数据制定轨道养护维修计划为出发点,以日常维修作业影响因素
为保证汽车在复杂路况上行驶的舒适性和安全性,本文设计了阻尼可调减振器,对其结构与工作原理进行了分析,主要零部件进行了设计,阻尼特性进行了仿真,并对其阀系参数进行了优化设计
实时状态监测已经成为二十一世纪重要的研究领域,分布式无线传感网络在生态环境监测、设备状态监控以及战场态势感知等诸多领域具有重要的战略地位,如何有效地为物信网中众多无
钛交联蒙脱石(Ti-PILCs)拥有独特的大孔结构,具有比表面积大、热稳定性高,以及催化活性和光敏性好等优异的物化性能,近年来引起了人们极大的关注,它在石油催化、环境保护、精细化工及材料科学等领域显示了广阔的应用前景。本文介绍了钛交联蒙脱石的合成、表征及其酸催化性能研究。对鄂东某地产钙基膨润土矿采用湿法提纯工艺,以焦磷酸钠为改型剂,在适宜的工艺条件下,制备出了性能优良的高纯钠基蒙脱石(d001=1
在现代工业领域中,计算机立体视觉检测是当前的一个重要研究方向,也是研究的热点之一,尤其是在三维测量方面有着广阔的应用前景。本文对基于机器视觉的双目立体系统的物体三维轮
母牛子宫脱出简称为子宫脱,是指子宫向外翻出,阴道、子宫颈以及子宫都脱至阴门外面.该病是母牛产后常见的一种疾病,多在产后12h内,子宫颈还没有缩小以及子宫阔韧带、子宫襞松
随着国内外能源问题的严峻以及对环保问题的重视,车辆使用发动机增压技术降低油耗、减少排放污染成为节能减排的主要形式之一,而常规的车用涡轮增压器喷嘴口的流体流通截面积固
相控阵天线作为发射和接收电磁波的设备已广泛地应用于军事和民用电子领域。结构设计中最为关键的指标是天线反射面的平面度指标,平面度误差会引起天线的相位误差,使天线的增益
学位
在以内燃机燃烧汽油或柴油而提供动力的汽车传动系统中,传动系统最前端的部件便是离合器,同时它也是整个汽车传动系统中最重要的组成部件。在汽车的整个行驶过程中,离合器将会被