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动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏机制 被引量：9
1
作者 焦建康 鞠文君 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期94-105,共12页
冲击地压是威胁我国煤矿安全高效开采的主要矿井灾害之一。作为冲击地压的最后一道防线,预紧力锚杆支护系统与其作用范围内围岩共同形成的锚固承载结构决定了巷道围岩的整体稳定性。为研究冲击地压巷道锚固承载结构冲击破坏力学机制和... 冲击地压是威胁我国煤矿安全高效开采的主要矿井灾害之一。作为冲击地压的最后一道防线,预紧力锚杆支护系统与其作用范围内围岩共同形成的锚固承载结构决定了巷道围岩的整体稳定性。为研究冲击地压巷道锚固承载结构冲击破坏力学机制和能量机制,以发生过冲击破坏的回采巷道为地质原型,建立了动静载联合作用下巷道锚固围岩数值模型,采用FLAC^(3D)内置动力模块模拟分析了动静载联合作用下巷道锚固承载结构动载响应特征及冲击破坏过程;根据锚固承载结构的受力状态、强度特征、能量特征以及冲击破坏演化过程,提出了巷道锚固承载结构冲击破坏准则;基于弹性波动力学、弹塑性岩石力学,建立了动载和静载荷联合作用下巷道锚固承载结构稳定性力学和能量模型,得到了动载扰动冲击地压巷道锚固承载结构破坏的力学判据和能量判据。研究结果表明:动载扰动下巷道锚固承载结构冲击破坏演化过程为:动载扰动→浅部围岩损伤变形破坏→锚固系统失效→锚固承载结构失去对深部围岩控制→围岩损伤破坏范围骤增→深部围岩能量瞬时释放→锚固承载结构冲击破坏;动载扰动冲击地压巷道锚固承载结构冲击破坏必须满足应力和能量的双重“超载”条件,必要条件是:动载和巷道围岩静载叠加强度大于锚固承载结构的承载能力,即应力“超载”;充分条件是:动载余能和巷道围岩释放的弹性能量大于锚固承载结构冲击破坏耗能,且有盈余能量并可转化为冲击动能,即能量“超载”;从力学角度分析,锚固承载结构稳定性与锚固围岩体参数、支护强度、所受静载大小和动载荷特征(震源强度、震源距离、衰减系数)相关;从能量角度分析,锚固承载结构动态稳定性主要与动载能量、动载距离和能量衰减系数、主应力量值、锚固承载结构强度、锚杆(索)动载� 展开更多
关键词 冲击地压 锚固承载结构 动载扰动 冲击破坏 巷道
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动载扰动下巷道锚固承载结构稳定性影响因素分析 被引量：2
2
作者 焦建康 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期19-27,共9页
针对冲击地压巷道锚固承载结构破坏机理的复杂性和变形影响因素的多样性,基于响应面法试验设计和数据分析功能,采用有限差分数值软件动力模块,定量化研究围岩强度、震源距离、震源强度、原岩应力、支护强度等单一因素以及多因素交互作... 针对冲击地压巷道锚固承载结构破坏机理的复杂性和变形影响因素的多样性,基于响应面法试验设计和数据分析功能,采用有限差分数值软件动力模块,定量化研究围岩强度、震源距离、震源强度、原岩应力、支护强度等单一因素以及多因素交互作用对巷道锚固承载结构变形的影响规律。结果表明:单一因素和多因素交互作用对锚固承载结构变形都有显著影响,单因素影响程度依次为围岩强度>震源强度>震源距离>原岩应力>支护强度;通过增大震源传播距离、增加动载衰减系数、提高支护强度、增加围岩自承载能力、减小静载应力集中均可以有效降低冲击地压巷道锚固承载结构的变形量;多因素交互作用下巷道锚固承载结构的破坏模式可分为锚杆断裂型、锚固脱黏型、岩体主导型和复合型。针对不同的破坏模式,提出高冲击韧性锚杆全长预应力支护、“外锚内注”和“深部卸压-浅部强支-巷表防护”等控制技术。研究结果可为冲击地压巷道锚固承载结构稳定性控制提供理论依据。 展开更多
关键词 冲击地压 动载扰动 锚固承载结构 响应面法 数值模拟
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沿空留巷顶板非对称锚固深梁承载结构模型研究及应用 被引量：23
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作者 谢生荣 张晴 +6 位作者 陈冬冬 程琼 祁鹏宇 肖海滨 闫志强 孙军军 朱利军 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期298-310,共13页
针对强采动条件沿空留巷顶板非对称变形与控制难题,以贺西煤矿3302(2)沿空留巷为工程背景,采用数值模拟、理论分析及现场工程实践相结合的方法研究沿空留巷顶板非对称锚固深梁承载结构的形成机制与承载特性。基于顶板预应力场的分布特征... 针对强采动条件沿空留巷顶板非对称变形与控制难题,以贺西煤矿3302(2)沿空留巷为工程背景,采用数值模拟、理论分析及现场工程实践相结合的方法研究沿空留巷顶板非对称锚固深梁承载结构的形成机制与承载特性。基于顶板预应力场的分布特征,提出在高预应力顶板锚索和锚杆支护产生的有效预应力场作用下顶板的有效锚固区能形成非对称锚固深梁承载结构,进而构建非对称锚固深梁承载结构力学模型且根据应力叠加原理推导其最大剪应力解析式;结合MATLAB绘图阐明不同顶板载荷、非对称布置的单体支柱和顶板锚杆索的单一和复合影响因素作用下锚固深梁结构最大剪应力分布的响应特征,并分析锚固深梁结构和两帮(柔模墙体和煤帮锚固体)协同承载机理,从而揭示锚固深梁结构稳定性承载机制。基于此,结合生产地质条件和工程经验提出3302(2)沿空留巷非对称联合支护方案,实践表明留巷期间围岩移近量控制在安全范围内,沿空留巷非对称锚固深梁承载结构有效控制强采动巷道顶板的非对称变形。 展开更多
关键词 沿空留巷顶板 高预应力锚索 非对称锚固深梁承载结构模型 最大剪应力分布
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张靖皋长江大桥南航道桥北锚碇地下连续墙槽壁稳定控制技术
4
作者 关健 王瑞 李奔琦 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期37-42,共6页
张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,北锚碇位于长江下游民主沙岛上,地下水水位高,地层以粉砂层和粉质黏土层为主,粉质黏土层力学性能及稳定性差。北锚碇为重力式锚碇,采用双层回字形支护转结构复合地下连续... 张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,北锚碇位于长江下游民主沙岛上,地下水水位高,地层以粉砂层和粉质黏土层为主,粉质黏土层力学性能及稳定性差。北锚碇为重力式锚碇,采用双层回字形支护转结构复合地下连续墙基础。地下连续墙共划分为214个槽段,最大深度69.5 m,槽段类型有一字形、L形、T形和十字形。根据地下连续墙结构特点和地质、水文情况,采用液压铣槽机成槽,施工前利用有限元软件模拟分析,确定控制槽壁稳定的关键指标。施工中通过采用三轴水泥搅拌桩加固上部槽壁、分阶段控制泥浆关键指标、填高场地并设置降水井控制槽内泥浆和周围地下水之间的水头差、双重控制成槽垂直度和钢箱(钢筋笼)吊装垂直度,以及优化槽段施工顺序等措施,降低了槽壁失稳的风险,保障了地下连续墙施工质量。 展开更多
关键词 悬索桥 锚碇 支护转结构 地下连续墙 槽壁稳定 施工控制
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济南黄河三桥索塔锚固区水平受力性能试验模型设计
5
作者 翟慧娜 吴冲 《城市道桥与防洪》 2008年第3期84-87,共4页
该文介绍了济南黄河三桥索塔锚固区水平受力性能试验模型的设计;通过有限元分析,对试验模型和实际结构的受力进行了比较。
关键词 索塔锚固区 水平受力性能 试验模型 钢锚箱 斜拉桥 组合结构
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灌浆式体外索锚具的研制
6
作者 赵靖钊 谢正元 +1 位作者 邓昱 罗春林 《城市道桥与防洪》 2019年第7期136-139,M0016,M0017,共6页
为了开拓国际市场和响应海外市场对体外索桥梁的经济性要求,针对国外体外预应力桥梁大量采用经济性灌浆式体外索锚具的技术现状,通过优化锚具构造参数、改进结构设计,研制出一种经济型灌浆式体外索锚具。该锚具采用圆塔形多级台阶承载... 为了开拓国际市场和响应海外市场对体外索桥梁的经济性要求,针对国外体外预应力桥梁大量采用经济性灌浆式体外索锚具的技术现状,通过优化锚具构造参数、改进结构设计,研制出一种经济型灌浆式体外索锚具。该锚具采用圆塔形多级台阶承载结构、压力密封技术,具有结构紧凑、经济实用及施工简便等特点,并已成功应用于伊朗SARD桥和香港湾仔桥。 展开更多
关键词 灌浆式 体外索锚具 关键技术性能 圆塔形多级台阶承载结构 压力密封技术
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