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锚杆支护现状及其发展 被引量:26
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作者 宋海涛 张益东 朱卫国 《矿山压力与顶板管理》 1999年第1期2-4,共3页
本文根据目前国内外锚杆支护现状及澳、英先进的锚杆支护技术,分析了限制我国煤巷锚杆支护发展的技术因素,对锚杆全长锚固、端头锚固的锚固机理及特点进行了详细分析,据此可根据不同围岩条件对锚杆支护选择不同的锚固方式。
关键词 锚杆支护 锚固机理 全长锚固 端头锚固 巷道支护
全文增补中
近距离采空区下松软破碎煤层巷道锚杆锚索支护技术研究 被引量:46
2
作者 林健 范明建 +1 位作者 司林坡 姜鹏飞 《煤矿开采》 北大核心 2010年第4期45-50,62,共7页
在地质力学现场测试和岩石成分分析的基础上,分析了近距离采空区下松软破碎煤层巷道破坏的主要原因和影响因素,指出原有锚杆支护系统预应力偏低、护表构件不合理是造成巷道破坏的主要原因,提出了采用高预应力全长锚固锚杆和锚索支护并... 在地质力学现场测试和岩石成分分析的基础上,分析了近距离采空区下松软破碎煤层巷道破坏的主要原因和影响因素,指出原有锚杆支护系统预应力偏低、护表构件不合理是造成巷道破坏的主要原因,提出了采用高预应力全长锚固锚杆和锚索支护并加大护表构件的面积和强度的方法进行此类巷道的支护。以红庙煤矿五区5-2S一片工作面回风巷为工程实例,详细介绍了高预应力锚杆锚索支护方案并进行了现场工业性试验。研究结果表明,高预应力锚杆锚索支护系统能够控制此类巷道的强烈变形,支护效果比较理想,为类似条件下巷道支护提供了有效手段。 展开更多
关键词 近距离煤层 采空区下 松软破碎 巷道支护 高预应力 全长锚固
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树脂全长锚固锚杆外形尺寸优化实验室研究 被引量:32
3
作者 林健 任硕 杨景贺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1009-1015,共7页
锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能的前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。采用实验室试验的方法,对锚杆... 锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能的前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。采用实验室试验的方法,对锚杆外形与锚杆锚固性能以及安装阻力之间的关系进行了研究,提出锚杆外形相关参数的合理值。优化后的锚杆横肋高度由原来的1.46 mm降低为1.00 mm,锚杆横肋间距由原来的11.05 mm增加到33.15 mm,横肋采用交错布置的方式。对锚杆横肋高度和间距优化后,锚固长度125 mm时锚杆的拉拔力比改进前反而提高了7.7%;锚杆安装过程中的平均扭矩比优化前降低约40%,安装锚杆所需要的推力仅为优化前的50%左右,最大值为0.73 kN。 展开更多
关键词 全长锚固 横肋间距 横肋高度 拉拔力 安装阻力
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全长锚固锚杆的横向作用研究 被引量:14
4
作者 钟新谷 徐虎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期94-98,共5页
全长锚固锚杆的横向作用研究钟新谷徐虎(湘潭矿业学院资源工程系,411201)1引言全长锚固锚杆种类很多,在巷道支护中应用十分广泛。其支护机理有应用较为广泛的中性点理论[1~4]。实际上只要围岩沿锚杆轴向有移动趋势,... 全长锚固锚杆的横向作用研究钟新谷徐虎(湘潭矿业学院资源工程系,411201)1引言全长锚固锚杆种类很多,在巷道支护中应用十分广泛。其支护机理有应用较为广泛的中性点理论[1~4]。实际上只要围岩沿锚杆轴向有移动趋势,那么中性点作用机理是存在的。图1底... 展开更多
关键词 全长锚固 锚杆支护 横向作用 矿山巷道
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中空注浆锚索在沿空留巷支护中的应用 被引量:27
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作者 刘文涛 王安舍 +1 位作者 张正斌 蒋近平 《煤炭工程》 北大核心 2011年第6期42-44,共3页
文章主要介绍一种新型中空注浆锚索的结构、作用机理以及在煤矿现场的应用情况。和传统的注浆锚索相比,中空注浆锚索通过注浆芯管对围岩注浆,并利用锚索锁具预紧,施工工艺方便可靠,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。中空... 文章主要介绍一种新型中空注浆锚索的结构、作用机理以及在煤矿现场的应用情况。和传统的注浆锚索相比,中空注浆锚索通过注浆芯管对围岩注浆,并利用锚索锁具预紧,施工工艺方便可靠,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。中空注浆锚索应用于山西高河煤矿井下沿空巷道支护加固中,取得了良好的支护效果,和端锚支护的巷道相比,采动影响后,巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于二次支护和补强支护的成本。 展开更多
关键词 中空注浆锚索 全长锚固 沿空留巷 支护
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全长锚固锚杆的工况监测方法 被引量:21
6
作者 鞠文君 王泽进 +1 位作者 赵兵文 崔振科 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1998年第6期15-18,共4页
介绍了应用测力锚杆监测全长锚固锚杆工况的基本原理、实施方法,并对CM-200型测力锚杆系统在煤矿井下的应用进行了分析。
关键词 全长锚固 工况监测 测力锚杆 铀杆支护 巷道支护
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树脂全长锚固锚杆外形尺寸优化数值模拟研究 被引量:25
7
作者 林健 任硕 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期273-278,共6页
锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。本文致力于通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。论文采用数值模拟的方... 锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。本文致力于通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。论文采用数值模拟的方法,对锚杆外形与锚杆锚固性能之间的关系进行了研究,提出锚杆外形相关参数的合理值。优化后的锚杆横肋高度由原来的1.46mm降低为1.20 mm,横肋间距由原来的11 mm增加到30 mm,横肋宽度由3 mm增加到10 mm。优化后的锚杆在锚固性能不降低的情况下,搅拌阻力降低50%左右,搅拌效果理想,达到了优化的目的。 展开更多
关键词 全长锚固 横肋间距 横肋高度 横肋宽度 数值模拟 优化
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全长预应力锚固强力支护系统的应用研究 被引量:22
8
作者 吴拥政 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第11期27-30,35,共5页
为解决复杂困难巷道条件下传统锚杆支护体系存在的问题,从理论上分析了不同锚固方式对巷道支护的影响,得出了全长预应力锚固具有端部锚固和全长锚固的优点,能够在较长的锚杆杆体上施加预应力,增加了对围岩离层及错动的敏感度。采用数值... 为解决复杂困难巷道条件下传统锚杆支护体系存在的问题,从理论上分析了不同锚固方式对巷道支护的影响,得出了全长预应力锚固具有端部锚固和全长锚固的优点,能够在较长的锚杆杆体上施加预应力,增加了对围岩离层及错动的敏感度。采用数值模拟计算方法分析了不同锚固方式对锚杆支护附加应力场的影响,得出提高全长预应力锚固锚杆扩散效果的有效途径是先施加预应力而锚固剂后固化。在潞安矿区进行井下工业性试验,对全长预应力锚固状态下锚杆受力分布及变化进行了监测,锚杆锚索受力基本稳定,锚杆最大受力122 kN,锚索最大受力387 kN。矿压监测数据表明:全长预应力锚固强力支护系统优于传统支护,能有效控制围岩变形,支护效果良好。 展开更多
关键词 锚杆支护 全长锚固 强力支护 全长预应力
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风水沟矿软岩巷道顶板砂岩含水可锚性试验研究 被引量:20
9
作者 胡滨 康红普 +1 位作者 林健 范明建 《煤矿开采》 北大核心 2011年第1期67-70,共4页
风水沟煤矿由于顶板砂岩含水层的存在,在锚索施工过程中极易造成锚索孔淋水,使树脂锚索的锚固力严重下降,巷道支护难度增大。通过现场可锚性试验,确定了比较合理的锚杆、锚索预紧力等支护参数,并在5-1A西七片一分层回风巷进行了工业性... 风水沟煤矿由于顶板砂岩含水层的存在,在锚索施工过程中极易造成锚索孔淋水,使树脂锚索的锚固力严重下降,巷道支护难度增大。通过现场可锚性试验,确定了比较合理的锚杆、锚索预紧力等支护参数,并在5-1A西七片一分层回风巷进行了工业性试验。试验结果表明,在顶板砂岩含水的软岩巷道支护中,通过可锚性试验来确定高预应力强力锚杆锚索支护系统的支护参数是十分必要的。 展开更多
关键词 软岩巷道 可锚性试验 钻孔淋水 高预应力 全长锚固
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复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术研究与应用 被引量:16
10
作者 刘建功 《能源与环保》 2019年第2期178-182,共5页
陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井在巷道掘进过程中受落差163m的F_(18)正断层影响,巷道由断层下盘的泥岩、砂质泥岩层位进入断层上盘的K_5砂岩层位施工,岩层破碎,应力集中,巷道底板持续变形严重,针对陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井巷道... 陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井在巷道掘进过程中受落差163m的F_(18)正断层影响,巷道由断层下盘的泥岩、砂质泥岩层位进入断层上盘的K_5砂岩层位施工,岩层破碎,应力集中,巷道底板持续变形严重,针对陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井巷道底鼓持续变形的现象,基于巷道围岩变形机理、松动圈理论、围岩加固理论,通过理论分析、现场试验、矿压观测等手段,提出了复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术,即:采用"注浆+锚网(钢带)+中空注浆锚索注浆(锚索梁)+混凝土浇筑"的联合底鼓治理技术,有效改善围岩力学性质,提高锚杆锚固基础。现场工程实践表明,该套软岩巷道底鼓综合治理技术有效控制了巷道变形,确保了巷道安全生产使用要求,支护效果明显,对治理软岩巷道底板反复变形和矿井的长期高效安全生产建设具有重大的意义。 展开更多
关键词 底鼓治理 中空注浆锚索 锚固模块 围岩加固 组合梁 全长锚固 带压注浆
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高应力软岩巷道全长锚固玻璃钢锚杆受力特征研究 被引量:13
11
作者 王文杰 万浩 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期482-490,共9页
针对高应力软岩巷道全长锚固玻璃钢锚杆受力特征及失效问题,采用FLAC^3D软件对软岩巷道中同断面不同安装部位玻璃钢锚杆轴向和横向受力特征及其随支护时间的变化规律进行分析。结果表明:软岩巷道顶板和两帮处锚杆主要受轴向拉伸作用,而... 针对高应力软岩巷道全长锚固玻璃钢锚杆受力特征及失效问题,采用FLAC^3D软件对软岩巷道中同断面不同安装部位玻璃钢锚杆轴向和横向受力特征及其随支护时间的变化规律进行分析。结果表明:软岩巷道顶板和两帮处锚杆主要受轴向拉伸作用,而拱肩和底角处锚杆受到轴向拉伸和横向弯曲的综合作用。随着支护时间的增长,顶板和两帮处锚杆轴力增大明显,但锚杆弯矩较小;而拱肩和底角处锚杆除轴力增大外,其弯矩变化也较大,锚杆弯矩呈现先增大后减小的规律,且弯矩较大的部分主要集中在靠近临空面的外端部,易使锚杆受到横向弯曲的影响而发生弯拉失效。研究结果与现有文献理论研究及现场试验结果相吻合,能为高应力软岩巷道中玻璃钢锚杆及其他黏结式锚杆支护设计和参数优化提供理论指导。 展开更多
关键词 高应力软岩 巷道支护 玻璃钢锚杆 全长锚固 受力特征
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潘二矿11123工作面回采巷道支护参数优化设计研究 被引量:11
12
作者 方恩才 《煤》 2022年第7期30-33,共4页
针对回采巷道受采动应力影响支护效果差、变形难以控制的问题,依托潘二矿11123工作面回采巷道为工程背景,进行回采巷道支护设计参数优化研究。首先采用工程类比方法,初步选取该回采巷道支护参数,考虑不同采动应力环境下对初选支护参数... 针对回采巷道受采动应力影响支护效果差、变形难以控制的问题,依托潘二矿11123工作面回采巷道为工程背景,进行回采巷道支护设计参数优化研究。首先采用工程类比方法,初步选取该回采巷道支护参数,考虑不同采动应力环境下对初选支护参数的巷道围岩顶、底板变形量进行模拟研究,得出高应力环境下巷道围岩变形量大的结论;其次,选用全长锚固对初始支护参数进行优化,结合模拟研究选取最佳支护参数,并提出巷道受超前应力影响下的顶板管理技术;将优化后支护设计参数运用于11123工作面上巷道施工中,矿压监测结果反馈支护效果良好。研究为类似地层条件下回采巷道支护参数设计提供技术参考。 展开更多
关键词 深部软岩 回采巷道 工程类比 数值模拟 全长锚固
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预应力全长锚固锚杆抗剪作用分析 被引量:12
13
作者 刘爱卿 鞠文君 《煤矿开采》 北大核心 2012年第1期45-48,共4页
通过有限差分软件FLAC3D模拟计算了预应力全长锚固锚杆抗剪作用,着重探讨了围岩强度、锚杆以及预紧力对节理面抗剪性能的影响。模拟结果得出:节理的抗剪性能受到围岩强度的显著影响;加锚节理的抗剪性能由于锚杆与围岩组成的系统抗剪刚... 通过有限差分软件FLAC3D模拟计算了预应力全长锚固锚杆抗剪作用,着重探讨了围岩强度、锚杆以及预紧力对节理面抗剪性能的影响。模拟结果得出:节理的抗剪性能受到围岩强度的显著影响;加锚节理的抗剪性能由于锚杆与围岩组成的系统抗剪刚度提高,使得节理的抗剪强度提高;预紧力的施加一方面提高了支护系统的刚度,另一方面使得锚杆轴向力相对于节理面法向分量增加,提高了节理的抗剪性能。 展开更多
关键词 预应力 全长锚固 抗剪 节理
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爆炸动载与预紧力静载下全长锚固玻璃钢锚杆受力特征研究 被引量:11
14
作者 王文杰 宋千强 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期140-148,共9页
针对爆破动载下全长锚固玻璃钢锚杆力学响应特征及破坏问题,建立动-静载联合作用下全长锚固玻璃钢锚杆受力分析模型,分析爆破动载下玻璃钢锚杆轴向应力和剪切应力分布特征,研究最大单段起爆炸药量、爆心距、岩体弹性模量对玻璃钢锚杆力... 针对爆破动载下全长锚固玻璃钢锚杆力学响应特征及破坏问题,建立动-静载联合作用下全长锚固玻璃钢锚杆受力分析模型,分析爆破动载下玻璃钢锚杆轴向应力和剪切应力分布特征,研究最大单段起爆炸药量、爆心距、岩体弹性模量对玻璃钢锚杆力学响应特征的影响。结果表明:在爆破动载作用下,全长锚固玻璃钢锚杆轴向应力和剪切应力均集中出现在锚杆尾部锚固段与自由段交界面附近较小范围内,且最大单段起爆药量对锚杆受力影响显著;锚杆轴向应力和剪切应力随着爆心距的增加快速降低,在爆心距10~15 m范围内锚杆受爆破动载影响最大,易发生尾部杆体断裂破坏;随着岩体弹性模量增大,锚杆轴向应力逐渐降低,但剪切应力先逐渐升高后再缓慢降低。研究结果与现有实验室相似试验结论及现场试验现象相吻合,可以为爆破动载下全长锚固玻璃钢锚杆的支护设计及爆破控制提供依据。 展开更多
关键词 全长锚固 玻璃钢锚杆 爆破动载 巷道支护 受力特征
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顶板砂岩含水“三软”破碎煤层小煤柱护巷技术研究 被引量:11
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作者 林健 范明建 +2 位作者 胡滨 王海春 腾庆山 《煤矿开采》 北大核心 2013年第1期43-46,共4页
在地质力学现场测试、岩石成分分析和井下可锚性试验的基础上,指出顶板砂岩含水、胶结性差,小煤柱侧煤体破碎严重、采空区积水渗漏,底板强膨胀是造成巷道破坏的主要原因;提出了自承拱、强化护表能力、全长高预应力锚固、支护系统相互匹... 在地质力学现场测试、岩石成分分析和井下可锚性试验的基础上,指出顶板砂岩含水、胶结性差,小煤柱侧煤体破碎严重、采空区积水渗漏,底板强膨胀是造成巷道破坏的主要原因;提出了自承拱、强化护表能力、全长高预应力锚固、支护系统相互匹配、锚固层位选择等支护理念,采用高预应力全长锚固锚杆和锚索成功支护了顶板砂岩含水"三软"破碎煤层小煤柱护巷巷道。在回采期间,巷道煤柱侧帮平均移近量为388.9mm,顶板下沉量最大为261mm,基本杜绝了巷道维修,工作面平均推进速度达到7.5m/d。 展开更多
关键词 三软煤层 小煤柱护巷 顶板砂岩含水 高预应力 全长锚固
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地应力异常区上山群巷道蠕变围岩控制技术 被引量:10
16
作者 吴拥政 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第8期6-10,共5页
为了解决地应力异常区上山群巷道支护困难的问题,针对常村煤矿地应力特征,模拟分析了不同方向的最大水平主应力巷道围岩应力分布规律,并分析了上山群间煤柱宽度与掘进顺序对支护方式的影响,将全长锚固预应力强力锚杆锚索组合支护系统应... 为了解决地应力异常区上山群巷道支护困难的问题,针对常村煤矿地应力特征,模拟分析了不同方向的最大水平主应力巷道围岩应力分布规律,并分析了上山群间煤柱宽度与掘进顺序对支护方式的影响,将全长锚固预应力强力锚杆锚索组合支护系统应用于该上山群巷道。试验结果表明:地应力异常区上山群间煤柱宽度大于30 m时掘进顺序对支护无影响,采用全长锚固预应力强力锚杆锚索组合支护系统后,巷道两帮移近量最大为87 mm,顶板最大下沉量为18 mm;锚杆最大受力为183 kN,锚索最大受力为250 kN,且巷道变形量及锚杆锚索受力稳定,围岩变形得到了有效控制。 展开更多
关键词 地应力异常 蠕变围岩 全长锚固 上山群 预应力 锚杆支护
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端部锚固与全长锚固作用效果分析 被引量:7
17
作者 徐涛 李化敏 刘长龙 《焦作工学院学报》 2001年第3期206-209,共4页
针对端部锚固和全长锚固两种不同的锚杆锚固形式 ,利用莫尔圆和抗剪强度包络线从岩体的剪切参数及岩体所受支护反力方面对锚固的挤压加固效果进行了分析比较 ,提出了锚杆锚固的强度储备概念 。
关键词 端部锚固 全长锚固 抗剪强度包络线 摩尔圆 强度储备 锚杆支护
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基于锚杆拉拔试验优化锚固承载特性研究 被引量:8
18
作者 陶文斌 吴平平 +4 位作者 陈铁林 谢长岭 赵华宏 唐彬 李翻翻 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期10-19,共10页
为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理... 为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理论计算对预应力全长锚固围岩承载能力加以分析,并以潘三煤矿17102(3)工作面回风巷道为工程背景,采用数值模拟和现场试验方式与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行对比验证。研究表明:锚杆拉拔失效首先发生在锚固体与试块黏结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性—塑性—破坏的动态阶段,不同锚固因素产生锚固效果不同,在拉拔失效发展过程中的体现也有所区别。其中试块强度和锚杆预应力对锚杆极限拉拔力影响程度显著,并且极限拉拔力的大小与试件强度和预应力值呈正相关。根据试验结果提出高预应力全长锚固锚杆支护技术,研发的预应力全长锚固锚杆采用全长锚固提高岩体强度的同时分段施加预应力,与传统加长锚固支护、全长锚固支护相对比,高预应力全长锚固支护技术实现了锚杆在全长锚固的基础上使得预应力向围岩内传递,从而增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构。工程实践表明,预应力全长锚固支护技术可有效控制深部破碎软岩巷道围岩大变形,实现深部巷道围岩的稳定性控制。 展开更多
关键词 锚杆支护 正交试验 高预应力 全长锚固 承载结构
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冲击地压巷道锚杆-围岩系统复刚度特性 被引量:9
19
作者 王爱文 潘一山 +1 位作者 李忠华 赵宝友 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期183-189,共7页
为探讨冲击载荷作用下锚固围岩体动力失稳机理与能量耗散机制,基于振动力学理论,建立锚杆-围岩在冲击载荷作用下的三维轴对称力学模型,获得了冲击载荷作用下锚杆-围岩系统复刚度的解析表达.从抵抗变形与能量耗散两个方面,分析了冲击地... 为探讨冲击载荷作用下锚固围岩体动力失稳机理与能量耗散机制,基于振动力学理论,建立锚杆-围岩在冲击载荷作用下的三维轴对称力学模型,获得了冲击载荷作用下锚杆-围岩系统复刚度的解析表达.从抵抗变形与能量耗散两个方面,分析了冲击地压发生时锚杆-围岩系统的动力响应特征.结果表明:在相同频率的冲击载荷作用下,随着围岩黏性阻尼、围岩强度以及锚固长的增加,锚杆-围岩系统复刚度越大,抵抗纵向变形能力越强,应力波能量耗散越快,系统吸能特性越好;随着冲击载荷频率的增加,围岩强度与黏性材料阻尼对锚杆-围岩系统复刚度影响更为明显;全长锚固条件下,锚杆-围岩系统抵抗纵向变形能力几乎不受冲击载荷频率控制.采用数值分析验证了理论分析的正确性.建议采用围岩注浆改性与锚杆全长锚固方式,提高冲击载荷作用下锚杆-围岩系统抵抗冲击变形能力与增强系统阻尼耗能性能. 展开更多
关键词 冲击地压 锚杆-围岩系统 动力学模型 复刚度 全长锚固 注浆改性
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深埋软岩隧洞围岩变形破坏分区规律反演分析 被引量:9
20
作者 于远祥 陈宝平 +1 位作者 张涛 张杰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第3期46-52,共7页
研究目的:榴桐寨隧道是新建成都至兰州铁路线的关键性控制工程,其围岩大变形问题十分突出,而目前对深埋隧洞围岩流变条件下的变形预测尚无成熟的计算方法。本文在总结现有围岩变形研究成果的基础上,将隧洞围岩简化为理想弹塑性介质并布... 研究目的:榴桐寨隧道是新建成都至兰州铁路线的关键性控制工程,其围岩大变形问题十分突出,而目前对深埋隧洞围岩流变条件下的变形预测尚无成熟的计算方法。本文在总结现有围岩变形研究成果的基础上,将隧洞围岩简化为理想弹塑性介质并布设全长锚固锚杆,基于锚杆-围岩协调变形原理,分析杆体表面摩阻力及其轴力的分布规律,由静力平衡条件推导锚杆中性点处的最大轴力值,进而建立变形稳定后围岩的塑性区及松动区半径公式,从理论上确定榴桐寨隧道围岩的松动区及塑性区范围,为优化围岩支护方案及参数提供重要的技术支撑。研究结论:(1)工程实际中,围岩流变是导致深埋隧洞出现大变形的根本原因,隧洞围岩变形通常在初期锚杆支护一段时间后才趋于稳定;(2)隧洞围岩与锚杆协调变形,杆体所受正、负摩阻力的分界面即为杆体中性点,该点杆体与其周围岩体的相对位移及表面摩阻力为零,但其所受轴向拉力达到最大值;(3)通过锚杆所受最大轴力可对变形稳定后的隧洞围岩塑性区及松动区范围进行反演分析,围岩塑性区及松动区范围的大小随岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小,随隧洞半径的增加而增大,但受支护阻力的影响不大;(4)现场应用结果表明,基于锚杆轴力反分析隧洞围岩分区规律的方法是合理可行的,该研究成果对于类似隧洞工程的安全快速施工具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 深埋隧洞 全长锚固 围岩分区 反演分析
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