收藏本站
《西南交通大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

软岩巷道锚杆和锚注支护共同作用机理研究及应用

周恒  
【摘要】: 本文通过理论分析、数值模拟、模型实验和现场应用相结合的研究手段,较深入地研究了锚杆和锚注的共同加固作用机理,并对软岩巷道锚杆和锚注联合支护技术进行了全面系统地分析和研究。本论文的主要内容和取得的成果如下: (1)系统论述了软岩的定义、工程地质特征和力学属性,分析了软岩巷道围岩的变形破坏特征及影响因素,并对北轨巷道的围岩力学性质和破坏机理作了较全面的分析。 (2)在论述支护结构作用机理的基础上,详细论述了锚杆和锚注对围岩的加固作用及两者间的共同作用机理,分析了围岩参数变化和支护参数变化对围岩变形、支护结构受力及围岩与支护结构相互作用的影响,并结合工程实例进行了计算分析,为合理进行支护设计和施工提供了理论依据。针对北轨巷道的软弱破碎围岩情况,提出了合理地支护原则和支护对策。 (3)在试验研究方面,根据相似理论,推导围岩和支护结构的相似准则,进行软岩巷道不同支护方式的模型试验。通过模型试验得出了不同支护下巷道围岩的围岩变形随载荷的变化曲线、锚杆轴力与载荷的变化关系,并同时分析了围岩的变形破坏规律,为合理进行支护设计提供了参考。 (4)通过理论分析和数值模拟表明,当围岩变形为100mm左右时施作锚注支护为佳,此时围岩的位移和塑性区较小,支护结构受力较小且分布也较均匀,为锚注二次加固的合理支护时机。通过有限差分程序FLAC~(2D)计算研究了不同锚杆参数和注浆参数对围岩变形的影响,对比分析了巷道围岩在不同支护下的位移变化特征、应力、塑性区变化特点以及锚杆的受力情况,进而论证了高强锚喷网辅助锚注支护的合理性和科学性。 (5)在系统分析现场监控量测方法和技术的基础上,根据北轨巷道现场监控量测成果,分析了围岩的变形特征和锚杆的受力特点。并与理论分析、模型试验及数值模拟的结果进行对比分析,三者得到的巷道围岩变形大小、变形规律及锚杆受力基本吻合,表明锚注支护能显著提高围岩的强度和承载能力,有效地控制深部软岩巷道的围岩变形。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD353

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王金柱;;断层破碎带巷道耦合支护技术[J];现代矿业;2011年06期
2 黄辉;刘军见;乔中鹏;孙增飞;;富含水软岩巷道锚喷网支护技术[J];煤炭科技;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王金柱;;断层破碎带巷道耦合支护技术研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周明敏;纤维混凝土—钢组合支架在软岩巷道支护中的研究与应用[D];南京航空航天大学;2010年
2 胡海;缓斜煤层群跨采底板上山的合理布置与支护[D];重庆大学;2010年
3 张永涛;急倾斜煤层巷道围岩变形破坏特征及支护技术研究[D];西安科技大学;2011年
4 孟庆富;梅河矿高应力煤巷锚网索支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
5 唐辉湘;散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究[D];长沙理工大学;2011年
6 张明星;破碎顶板超大断面开切眼支护优化与安全监控的研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
2 漆泰岳;FLAC~(2D)3.3锚杆单元模型的修正及其应用[J];矿山压力与顶板管理;2003年04期
3 黄润秋,王贤能;深埋隧道工程主要灾害地质问题分析[J];水文地质工程地质;1998年04期
4 汤雷,陆士良;扩大锚注支护应用范围的数值研究[J];山西矿业学院学报;1996年02期
5 张建勇,郑富德;锚杆的作用力对锚固体力学性质的影响[J];山西煤炭;2002年02期
6 王明年,李志业,刘智成,张成满;软弱围岩3孔小间距平行浅埋隧道施工力学研究[J];铁道建筑技术;2002年04期
7 乔春生,张清;锚杆轴力分布与软弱岩体中隧道塑性区的关系[J];铁道学报;1999年02期
8 曾小清,孙钧,曹志远;隧道工程施工过程中的力学分析[J];同济大学学报(自然科学版);1998年04期
9 侯朝炯,勾攀峰;巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J];岩石力学与工程学报;2000年03期
10 朱浮声,郑雨天;全长粘结式锚杆的加固作用分析[J];岩石力学与工程学报;1996年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚勇;何川;田志宇;;紫坪铺隧道小净距段爆破振动现场测试及分析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
2 张德,胡学林;不同初期支护对提高围岩承载能力的试验研究[J];安徽建筑;1999年05期
3 曹国金,姜弘道,张建斌;锚固技术的支护机理和试验分析研究动态[J];地下空间;2002年01期
4 李晓红,王宏图,杨春和,贾剑青,胡国忠;城市地下空间开发利用问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2005年03期
5 王汉鹏;高延法;李术才;;岩石峰后注浆加固前后力学特性单轴试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年01期
6 张明平;于广明;徐园园;孟丹;;与环境协调的城市地下工程开挖问题分析[J];地下空间与工程学报;2007年03期
7 赵奎涛;胡克;贾晓晴;;城市地下空间的属性与权属讨论[J];地下空间与工程学报;2008年02期
8 王同华;韩选江;钱志华;;隧道工程中渗流引起的渗漏问题分析[J];地下空间与工程学报;2008年03期
9 林传年;;齐岳山隧道岩溶裂隙水超前预报与治理研究[J];地下空间与工程学报;2008年04期
10 乔来军;周国庆;商翔宇;吕晓亮;赵光思;;不同含水量黄土-砂浆接触特性试验应用研究[J];地下空间与工程学报;2010年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝立东;;频繁采动影响下巷道修复技术的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
2 谭云亮;;巷道围岩变形FBEM模拟与定量加固设计方法[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
3 谭云亮;王春秋;顾士坦;;巷道锚杆加固岩体的复合增强力学分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
4 朱训国;杨庆;栾茂田;;隧道围岩中全长注浆岩石锚杆的应力分布分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 杜菊红;黄宏伟;;偏压小间距公路隧道施工的三维数值模拟[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 张乐文;汪稔;;岩土锚固理论及应用研究现状与发展[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
7 曾华明;李祺;岳向红;;张拉荷载下砂浆锚固岩石锚杆的力学分析[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
8 于峰;尹润生;毛增雪;李磊;;下沟矿厚煤层锚杆支护实践[A];安全高效矿井建设与开采技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C];2010年
9 徐有全;黄华山;;轻型放顶煤工作面回采巷道锚杆支护技术研究[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
10 姚勇;何川;田志宇;;小净距隧道爆破振动特征及控爆分析[A];城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
7 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
8 吴起星;复合地层中盾构机滚刀破岩力学分析[D];暨南大学;2011年
9 马春德;深部复合型破坏高应力软岩巷道支护技术研究[D];中南大学;2010年
10 黄传胜;地铁深基坑开挖变形预测方法及工程应用研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
2 俞永贤;复合土钉支护深基坑工程工作特性研究[D];山东科技大学;2010年
3 魏明俐;深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 宋秀群;高应力大断面破碎煤巷支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘崇凌;薄煤层膏体巷旁充填沿空留巷技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
7 管仁和;薄煤层小煤柱护巷技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 左贵强;沿空动压巷道平衡支护技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
9 朱永鹏;不同围岩条件下沿空留巷技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
10 杨友伟;工作面侧向支承压力分布及保留巷道控制研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翟所业,贺宪国;巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解[J];地下空间与工程学报;2005年02期
2 王德荣;李杰;钱七虎;;深部地下空间周围岩体性能研究浅探[J];地下空间与工程学报;2006年04期
3 李海燕;刘玉萍;秦佳之;薛翊国;;煤矿深井开采的合理经济深度研究[J];地下空间与工程学报;2008年04期
4 徐哲文;;破碎围岩隧道开挖小导管高压注浆机理及效果分析[J];北京交通大学学报;2008年04期
5 孙广忠,黄运飞;围岩弱化原理及其分析[J];地质科学;1989年04期
6 康建东;谢文兵;颜炳杰;;近距离煤层跨采巷道围岩支护技术研究[J];矿业安全与环保;2006年06期
7 金立平,鲜学福;急倾斜煤层巷道围岩应力应变及破坏区探讨[J];煤炭工程师;1995年01期
8 郭国珍,吕家立,陈锋,季强;急倾斜松软围岩回采巷道矿压显现及其支护[J];煤炭工程师;1995年05期
9 王英汉,梁政国;煤矿深浅部开采界线划分[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年01期
10 梁政国;煤矿山深浅部开采界线划分问题[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 黄明利;徐恒国;张树利;;CRD法施工工序对沉降的影响模拟分析[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
2 方祖烈;;拉压域特征及主次承载区的维护理论[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
3 何满潮;段庆伟;张晗;王井峰;;复杂构造条件下煤矿上覆岩体稳定规律[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
4 康红普;林健;吴拥政;;高应力巷道强力锚杆支护技术及应用[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
2 伍永平;大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究[D];西安科技大学;2003年
3 樊克恭;巷道围岩弱结构损伤破坏效应与非均称控制机理研究[D];山东科技大学;2003年
4 张东明;岩石变形局部化及失稳破坏的理论与实验研究[D];重庆大学;2004年
5 伍佑伦;基于岩体断裂力学的巷道稳定性与锚喷支护机理研究[D];华中科技大学;2004年
6 孙玉芬;基于网格方法的聚类算法研究[D];华中科技大学;2006年
7 李凤仪;浅埋煤层长壁开采矿压特点及其安全开采界限研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
8 邵小平;急斜煤层大段高安全开采围岩控制基础研究[D];西安科技大学;2008年
9 李桂臣;软弱夹层顶板巷道围岩稳定与安全控制研究[D];中国矿业大学;2008年
10 荆升国;高应力破碎软岩巷道棚—索协同支护围岩控制机理研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 耿宝功;竹陶瓷砂轮的电化学性能及新型ELID磨削液的研究[D];浙江工业大学;2010年
2 李河玉;小导管注浆技术及在隧道和地下工程中的应用[D];西南交通大学;2002年
3 李宝富;动压区外错式巷道围岩稳定性研究[D];太原理工大学;2004年
4 李宏业;金川二矿区深部巷道支护机理研究以及围岩稳定性的数值模拟[D];中南大学;2003年
5 袁宝恒;网壳锚喷支护结构的有限元分析[D];西北工业大学;2005年
6 王兵;煤巷锚杆支护围岩应力分布及顶板离层规律的研究[D];安徽理工大学;2005年
7 杨正保;隧洞掘进超前支护技术研究[D];武汉大学;2005年
8 傅鑫彬;浅埋软弱围岩大跨隧道的施工技术研究[D];西南交通大学;2006年
9 张向农;刘桥一矿煤巷锚杆支护技术优化研究[D];安徽理工大学;2006年
10 郝朋伟;高应力软岩巷道锚杆支护的数值模拟[D];安徽理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 解盘石;伍永平;王红伟;高喜才;张艳丽;曾佑富;;急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道变形破坏机理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年01期
2 许绍明;徐颖;;大断面软岩巷道非对称破坏原因分析及控制对策[J];矿业安全与环保;2013年03期
3 刘海生;姚胜;杨新平;;巷道变形观测与顶帮注浆预加固控制探讨[J];建井技术;2014年S1期
4 于少峰;陈绍洪;韩斌;;九顶山铜钼矿软岩巷道锚喷网支护研究[J];铜业工程;2013年02期
5 赵九龙;;深部软岩煤巷支护研究与实践[J];中国包装工业;2013年06期
6 李磊;镐振;;全断面注浆治理巷道底鼓相似模拟研究[J];中州煤炭;2013年04期
7 周光;李志;;袁店一井煤矿3231工作面进风巷支护技术实践[J];中州煤炭;2013年10期
8 周光;杨建明;李志;;高应力复杂构造巷道支护技术实践[J];中州煤炭;2013年09期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵勇;隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
2 徐剑坤;基于机器视觉的巷道变形实时监测预警技术研究[D];中国矿业大学;2012年
3 张效彪;不规则顶分层破坏区下矿压规律及回采方法研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 孙扬;煤矿深部巷道变形破坏规律及返修支护技术研究[D];西安科技大学;2011年
2 梁晋源;河神庙(1000m)深井主要巷道的布置和支护技术的研究[D];太原理工大学;2012年
3 张卫礼;大洪沟矿急斜特厚煤层回采巷道矿压规律研究[D];西安科技大学;2012年
4 田勇;大断面软岩煤巷的支护与分析[D];内蒙古科技大学;2012年
5 王威;陶二煤矿深部开采热力耦合行为研究[D];武汉理工大学;2013年
6 李至悦;散体围岩力学参数位移反分析优化研究[D];长沙理工大学;2013年
7 史鹏翔;巷道围岩与锚杆支护互馈作用研究[D];辽宁工程技术大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
2 谭云亮,王泳嘉;巷道围岩塑性状态判定分析方法[J];工程地质学报;1996年02期
3 麦倜曾;张玉军;;锚固岩体力学性质的研究[J];工程力学;1987年01期
4 朱敬民;王林;顾金才;苏锦昌;;岩石和锚杆组合材料力学性能的模拟试验研究[J];重庆建筑工程学院学报;1988年02期
5 郝海金,赵军,冯军,赵俊,漆泰岳;预应力加长锚杆的应用[J];矿山压力与顶板管理;1999年Z1期
6 陆士良,汤雷;大变形巷道锚杆和框式支架工作阻力的研究[J];煤炭学报;1998年04期
7 胡政才;家竹箐隧道简况[J];世界隧道;1996年05期
8 王彩根;马文顶;王楚光;;软岩巷道合理支护强度的研究[J];岩石力学与工程学报;1998年01期
9 朱浮声,郑雨天;全长粘结式锚杆的加固作用分析[J];岩石力学与工程学报;1996年04期
10 傅冰骏;国际岩石力学发展动向[J];岩石力学与工程学报;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王以功,林登阁,柴天星;锚注支护机理及参数优化研究[J];地质与勘探;2002年03期
2 王连国,韩继胜,孙求知;软岩巷道锚注支护效果的数值模拟研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2001年01期
3 杨超,姜耀东;软岩巷道锚注支护机理的数值分析[J];矿山压力与顶板管理;1999年01期
4 史世杰,陈晓祥,谢文兵;锚注支护机理及其在临涣矿大巷修复中的应用[J];能源技术与管理;2004年02期
5 胡居宝,陈晓祥,曹继红;锚注支护机理及围岩稳定性的UDEC算法分析[J];能源技术与管理;2005年02期
6 王连国,缪协兴,董健涛,谭小宁;深部软岩巷道锚注支护数值模拟研究[J];岩土力学;2005年06期
7 刘高,谌文武,韩文峰,田永绥;锚注支护在金川地下巷道中的应用[J];西部探矿工程;2002年S1期
8 王连国;缪协兴;董建涛;;动压巷道锚注支护数值模拟研究[J];采矿与安全工程学报;2006年01期
9 潘金来;;深部巷道锚注支护技术应用[J];煤炭技术;2009年06期
10 耿清友;;复合顶板软岩巷道锚注支护数值模拟研究[J];水力采煤与管道运输;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张盛;;锚注支护在钱矿公司失修巷道治理中的应用[A];开滦矿区采矿技术与实践文集[C];2009年
2 蔡毅;;大湾煤矿轨道大巷锚注支护技术原理与应用[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年
3 王琪;;锚注支护技术在唐山矿业公司高应力区域的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
4 苑龙峰;胡建国;;全封闭锚注支护在高应力软岩巷道中的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
5 武道永;;深井高应力软岩巷道锚注联合支护技术研究[A];矿山建设工程技术新进展——2008全国矿山建设学术会议文集(上)[C];2008年
6 徐红雨;赵结君;;锚注技术在袁庄煤矿巷道支护中的应用[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2005年
7 姜晓;;锚注技术在巷道修复中的实践与应用[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2006年
8 庞建勇;;软岩巷道锚注机理研究及其在返修巷道中的应用[A];矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2009年
9 周奎;胡孔国;宋启根;;地下结构锚注支护大变形数值分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
10 黄宏伟;杨新安;;公路隧道复合式衬砌中初期支护设计的讨论[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 太原西山古交指挥部开发公司 王天明;锚注支护技术应用中存在的问题及对策[N];山西科技报;2003年
2 通讯员谢正义王永舜;煤矿巷道支护技术取得重大突破[N];安徽日报;2003年
3 谢正义 王永舜;煤矿巷道支护技术获重大突破[N];中国矿业报;2003年
4 谢正义 王永舜;我国煤矿巷道支护技术取得重大突破[N];安徽经济报;2003年
5 叶青;常村煤矿巷道锚注支护技术经济安全优势显[N];经理日报;2009年
6 叶青;常村煤矿推广巷道锚注支护技术[N];经理日报;2009年
7 叶青;河南义马煤业集团常村煤矿 综合支护体系护安全[N];中华合作时报;2010年
8 李安银 姚春雷 郝 玲;祁南煤矿展奇葩[N];中国企业报;2004年
9 记者 杨晓东;挺直了腰杆 “支”出了效益[N];中国煤炭报;2010年
10 王印河 孙传报;邢东矿科技创新解难题[N];中国矿业报;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶平;清水营煤矿软岩巷道锚注支护技术研究[D];西安科技大学;2012年
2 夏向阳;深部高应力软岩巷道锚注支护数值模拟研究与应用[D];山东科技大学;2003年
3 戴景君;大构造应力区域软岩巷道支护技术研究[D];合肥工业大学;2004年
4 李华佳;潘三矿软岩巷道锚注支护研究及实践[D];安徽理工大学;2005年
5 朱阳照;极碎围岩整修巷道锚注支护机理研究[D];河北工程大学;2007年
6 张琨;高应力软岩巷道破坏机理及锚注技术研究[D];西安科技大学;2009年
7 李景涛;东荣二矿回采巷道破碎围岩锚注支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
8 赵恒博;软岩巷道锚杆与锚注支护机理的数值模拟分析与工程应用研究[D];青岛理工大学;2008年
9 汤永平;软岩巷道GTMR法力学参数评估及锚注机理研究[D];中南大学;2008年
10 梁苗;云驾岭深部松软破碎岩层大断面硐室锚注支护技术研究[D];河北工程大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026