高东忍[1](2016)在《深埋大断面煤巷锚杆破断机理与控制技术研究》文中提出随着我国煤矿开采深度的增加,巷道围岩的应力环境发生了显着变化,其中最显着的是地应力越来越高,高地应力等复杂条件下大断面煤巷锚杆破断诱发的支护结构失效问题逐渐显现,严重威胁煤矿的经济效益及安全生产。为解决深井大断面巷道支护锚杆破断的现实问题,本文通过理论分析研究了锚杆受复杂应力条件下(轴向拉伸载荷、横向剪切载荷、切向扭转载荷)的力学特征,采用数值模拟的方法研究了深井巷大断面的围岩变形规律及其在支护条件下锚杆、锚索等支护结构的变形特征,根据锚杆材质、破断力源和位置对锚杆破断形式进行了分类,推导了拉伸载荷、剪切载荷复合作用下锚杆轴向拉伸应力的计算公式,基于新巨龙煤矿现场调查结果,结合锚杆破断形式,分析了各锚杆破断的原因,并针对性提出了使用二次支护、加大锚杆直径等控制措施,同时提出了深埋复杂应力条件下锚杆破断控制方案,并对方案参数进行优化。论文主要取得以下成果和结论:(1)锚杆承受的轴向拉伸载荷主要来自煤体塑性扩容、膨胀及岩层离层,锚杆承受的横向剪切载荷主要来自岩层错动,锚杆承受的扭转载荷主要来自预紧力施加过程。因此,认为锚杆承受轴向拉伸载荷及横向剪切载荷都属于围岩对锚杆进行位移加载,锚杆承受切向扭转载荷属于人为的应力加载。(2)深埋大断面煤层巷道围岩具有变形量大、变形区域大、塑性区大的特征,该类巷道锚杆、锚索联合支护的可靠工艺在于“锚杆先刚后柔、锚索先柔后刚”,利用锚杆自身的延伸量和锚索端部安装的多级让压结构适应围岩变形大的特点。(3)根据锚杆破断力源,将锚杆破断形式分为剪断、脆断、折断、拉断、崩盘、退帽、崩盘等六类;根据锚杆材质,将锚杆破断形式分为等强全螺纹锚杆破断、小螺距高强锚杆破断、锚索破断等三类;根据锚杆破断位置,可将锚杆破断形式分为肩角、肩窝、顶板靠帮第二根、顶板中部、帮部靠顶板第二根、帮中部等六类。(4)提出深埋复杂应力条件下锚杆破断控制思想(提高锚杆材料的极限载荷或减小锚杆实际承受的载荷)和四种控制方案(加大锚杆尺寸、加强锚杆材料、减弱支护刚度、实施二次支护)。
任非凡,李状[2](2016)在《新型锚杆研究进展及适用性分析》文中认为通过文献查阅与分析,从锚杆结构、锚杆材料两方面综合介绍了新型锚杆的研究进展,并与传统锚杆相比较,分析了新型锚杆的锚固特点及其在不同工程地质条件下的适用性。例如,矿山巷道工程中宜使用让压锚杆及柔性注压锚杆,土遗址加固工程中宜使用竹筋复合锚杆,大跨度地下硐室中宜使用MFRP锚杆,对建设红线有要求的城市岩土工程中宜使用可回收锚杆,软土地基的抗浮设计宜使用充气锚杆。在此基础上,总结了新型锚杆发展中仍存在的一些问题,并探讨了今后需要进一步开展的研究工作。
潘春艳[3](2016)在《高峰矿玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价研究》文中研究说明玻璃钢锚杆具有高强度、抗腐蚀、质量轻等优点,逐渐开始在金属矿山巷道支护中应用,但尚未得到推广。研究玻璃钢锚杆支护在金属矿山中的可靠性问题可以为其在金属矿山的推广应用提供依据。通过对高峰矿地质特征及支护现状的调查分析,发现了高峰矿巷道支护中存在支护参数不合理、施工质量低下等问题。为了研究玻璃钢锚杆在金属矿山巷道中的支护效果,在高峰矿巷道中进行了玻璃钢锚杆支护试验,需要对其进行可靠性研究。运用事故树分析法建立高峰矿玻璃钢锚杆支护系统失效事故树模型,通过定性定量分析,结果表明该事故树有156个最小割集和10个最小径集,系统失效的发生概率为6.7427?10-6。通过计算概率重要度和临界重要度,并对基本事件进行了排序,得出对顶上事件影响最大的基本事件分别为缺乏安全教育和锚固力不足,为降低顶上事件发生概率指明途径。根据系统失效事故树筛选评价指标,建立了玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价指标体系,构建了基于层次分析法和模糊综合评价方法的可靠性评价模型,将可靠性状况分为“可靠,较可靠,一般,较不可靠,不可靠”五个等级。以高峰矿玻璃钢锚杆支护系统为例,进行了可靠性模糊综合评价,评价结果为0.9012,说明其可靠性状况属于“可靠”等级,能够满足支护可靠性要求,证明了玻璃钢锚杆推广应用的可行性,为玻璃钢锚杆的支护设计及安全应用提供了依据。
李晨[4](2016)在《NPR锚杆冲击拉伸动力学特性研究》文中提出煤炭资源作为我国工业建设的主要能源,开采量和使用量愈来愈高,煤炭开采深度日益增加。目前我国主要煤矿开采深度已步入千米大关,巷道掘进和开采过程中遇到的深部围岩非线性破坏现象也越来越多。以冲击地压为代表,这些现象往往具有无征兆、过程短和破坏性强等特点,对人员和财产安全造成了严重威胁。因其发生原因复杂且难以观测,因此需要在灾害未发生之前便采取防治措施对巷道和工作面进行最大限度的保护。锚杆支护作为一种行之有效的支护方式,其具有成本低、人力低且使用简单等优点,已广泛应用于国内外煤矿和有色金属矿的支护过程中。锚杆是否有效取决于支护阻力和变形量为主要方面的力学参数,随着开采深度和安全要求的不断提高,传统锚杆因自身结构缺陷往往不能良好适用于深部围岩大变形破坏而导致支护失效。且基于传统材料研发的锚杆支护技术经过多年发展已出现瓶颈。因此需要开发具有超常性质的支护材料或结构,并建立新的关于复杂岩体的本构关系,形成一套专门适用于深部围岩大变形的锚杆支护体系理论显得迫在眉睫。何满潮院士首次在岩石力学领域中10-210 m的尺度上提出了负泊松比结构/材料的概念以及负泊松比的力学行为等科学问题,并基于恒阻大变形材料防冲控制理念于2011年设计并研发了具有负泊松比效应的恒阻大变形锚杆(即本文的NPR锚杆)。目前已对NPR锚杆已进行了众多室内外实验和现场工程应用,验证了其优越性的同时,对围岩稳定性控制技术及相应支护对策的探讨和实践也以取得良好效果。但与静态和准静态不同,结构和惯性效应将主要影响冲击荷载作用下材料的动态响应特性,即在动态冲击作用下,NPR锚杆能否呈现出由结构变形导致的负泊松比效应仍是未知。鉴于上述原因,本课题的研究将针对在动态冲击作用下NPR锚杆的动力学冲击拉伸特性这一关键问题,以NPR锚杆动力学特性为突破点,采用理论推导、工作原理分析、室内动力学实验和有限元分析相结合的方法,强调理论与实践的融合以及室内实验与数值模拟的统一。论文各部分研究内容和主要结论如下:通过系统阐述恒阻大变形材料防冲控制理念,即依靠恒阻大变形材料自身材料特性或结构特性来抵抗剩余外力荷载,避免材料破断失效的同时,吸收围岩的变形能量,使得支护体达到新的能量平衡。介绍了NPR锚杆和NPR岩体的相关概念及其两者的本构关系及支护原理,进而介绍了两者本构关系的解流变模型和解析模型,以及两者的理想弹塑性本构关系和复杂岩体定量化设计的可能性,并介绍了“无论岩体具有何种工程地质结构,在嵌入了NPR支护后,都将具有与NPR支护材料相似的本构关系”这一结论。为了分析和研究NPR锚杆的冲击动力学特性,何满潮院士基于传统SHPB实验系统改进研发了NPR锚杆冲击拉伸实验系统。本文介绍了SHPB实验系统的理论假设和注意问题,并对NPR锚杆冲击拉伸实验系统的系统组成、部件参数以及系统合理性进行详细的描述和分析。利用该实验系统,分别进行了多组单根和双根NPR锚杆实验,详细介绍了试件参数、实验准备和实验方法之后,对实验过程中出现的现象进行了科学分析。NPR锚杆冲击拉伸实验结果详细描述了NPR锚杆受冲过程中膨胀量、伸长量和冲击力等力学参数的变化情况。实验表明在经受动态冲击作用时,NPR锚杆恒阻装置受冲伸长的同时,其外螺纹凸处和凹处均膨胀变粗,且凹处变形量明显高于凸处,平均变形量达1.58mm。当杆体从恒阻套管冲出时杆体长度即为NPR锚杆最终拉伸量,本实验批次锚杆最终拉伸量可达450mm,进而计算得出本批次NPR锚杆等效负泊松比均值约为-0.15。不同气源压强冲击作用下,NPR锚杆承受的冲击力也正比增加,即吸收能量也随之增加,NPR锚杆每伸长单位长度耗能即锚杆抵抗变形能力也随着吸收能量的增加而增大。膨胀量、拉伸量和冲击力三者相互比较和分析,有效的验证了NPR锚杆在动态冲击时仍具有良好的适应性并表现出独特的负泊松比效应。对NPR锚杆冲击拉伸实验进行有限元分析,不仅可以验证实验结果的可靠性,也可以对NPR锚杆的改进进行可视化指导。介绍了常见有限元分析软件的优缺点并以此为依据采用CAD/CAE多软件集成有限元分析方法对实验系统进行数值模拟。按照模型建立、有限元前处理和求解计算的顺序介绍了NPR锚杆冲击拉伸实验有限元模拟流程,其中,详细描述了三维实体模型建立过程中所依据的简化建模准则和优化处理方案,详细说明了前处理过程中网格划分的方法和参数条件的选定。对NPR锚杆冲击拉伸实验系统进行子弹初速度为12m/s的动态冲击有限元分析,有限元膨胀量分析再现了恒阻套管螺纹凹处单元时刻与相邻单元挤压过程以及凹处和凸处单元的弹塑性变形过程;拉伸量分析表明锚杆轴向拉伸变形拥有与室内实验结果相类似的弹性回落现象;冲击力分析时进行了应力和冲击力的等效转换,得到的冲击力-时间曲线与室内实验结果相一致。对NPR锚杆冲击拉伸实验系统进行不同子弹初速度动态冲击的有限元分析,分析结果表明只有单次冲击时子弹速度满足使套管膨胀达到最大值时,NPR锚杆模型才能表现出明显的轴向拉伸。上述结论表明有限元分析结果与室内实验结果结果吻合度较高,进而验证了有限元分析和室内实验相结合的合理性和可行性。综上所述,通过NPR锚杆冲击拉伸实验验证了以动态冲击作用下NPR锚杆依然具有良好动力学特性并表现出独特的负泊松比特性的验证,通过有限元分析方法和室内实验相结合,可以合理高效的对不同要求下亟需的NPR锚杆进行相应的种类选定和参数改良。将NPR锚杆投入不同环境的生产和实践中去,对深部煤炭安全可持续开发利用有着不可忽视的积极作用,具有显着的社会效益和经济效益。
何满潮,李晨,宫伟力[5](2015)在《恒阻大变形锚杆冲击拉伸实验及其有限元分析》文中研究表明为了研究在动态冲击作用下恒阻大变形锚杆的力学特性,采用自主研发的恒阻大变形锚杆霍普金森拉杆动力冲击拉伸实验系统,对某批次恒阻大变形锚杆进行动态冲击拉伸实验,从支护阻力、锚杆伸长量和膨胀量等方面对锚杆的动态力学性能进行分析,并验证该锚杆的负泊松比效应。并通过有限元分析的方法与实验结果进行比较,验证有限元结果的准确性。实验结果表明,该锚杆通过产生弹塑性结构变形来吸收冲击能量并具有独一无二的负泊松比效应,因而能良好地适应动态冲击。有限元分析结果与实验结果吻合度较高,不仅体现了有限元分析方法的准确性,也表明今后可以运用有限元分析来佐证或替代部分室内实验的方法。
王效勇,王发达,张贵银[6](2015)在《三软煤层往复式无煤柱开采技术》文中指出永安煤矿主采煤层M7为三软煤层,在生产过程中遇到了采掘接续失衡、软岩支护困难等问题。为保证安全生产,运用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,对采区巷道布置进行了优化,形成了适合三软煤层条件的往复式采煤方法;确定了"高强度金属粗尾让压锚杆+W钢带+金属网+锚索"的软岩巷道联合支护方式;提出了一种"让压可缩巷旁充填留巷技术",并确定了合理的巷旁充填体参数。
于洋[7](2015)在《特厚煤层坚硬顶板破断动载特征及巷道围岩控制研究》文中研究说明朔南矿区是一个新建的特大型矿区,区内煤层厚度大、开采条件复杂,而且煤层上方赋存有多层坚硬难冒放顶板。在特厚煤层综放开采过程中,采场尤其是采空区后方的沿空巷道呈现出强烈动力显现特征,严重威胁到矿井的安全高效生产。因此,本文以麻家梁煤矿为研究背景,结合井田区域构造特征、煤岩赋存条件和开采技术要求,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟计算、相似材料模拟实验以及现场实测等研究手段,系统研究了坚硬顶板条件下特厚煤层综放开采的矿压显现特征及动载作用机理,针对性地提出了基于水压致裂弱化控制和抗动载作用支护系统的沿空巷道围岩控制原理和技术途径。(1)麻家梁煤矿受到煤岩地质构造特征和开采技术条件的影响,频繁出现工作面来压强度大、煤壁片帮、支架损坏、沿空巷道强烈位移、支护结构严重破坏等强烈矿压显现特征。工作面液压支架初撑力普遍不足,基本顶来压步距大、强度高、动载系数大,并且呈现强弱交替的大、小周期来压规律,采动支承应力波及范围大、影响程度高,沿空巷道呈现阶段性的动载变形特征。(2)研究得到了特厚煤层双硬顶板破断方式和垮落步距,指出特厚煤层低位双硬顶板破断失稳呈现下位“悬臂梁”与上位“砌体梁”结构。在此基础上,揭示了特厚煤层低位双硬顶板破断失稳是导致采场工作面强矿压显现特征的主要影响因素。(3)判定并验证了麻家梁煤矿上覆岩层主关键层的位置,建立了坚硬顶板破断的动载作用模型,揭示了下位采场及沿空巷道动载强度与上覆坚硬顶板破断动载源强度之间的关系,并分别确定了采场和沿空巷道强烈动载特征的作用机理和主控岩层。(4)分析了不同属性、不同方向的动载应力波对巷道围岩稳定性的影响程度和规律,提出了动载应力波之间的相互叠加效应导致巷道迎波侧和背波侧出现拉应力并产生积累损伤和强烈变形,为巷道围岩的危险部位;通过数值计算得到了巷道围岩分别在有、无支护和动、静载作用条件下的动力响应特征。(5)研究了不同水压致裂方式的作用效果,提出了坚硬顶板水压致裂弱化控制技术,确定了合理的施工工艺和关键参数;优化了采区巷道布置方式和参数,建立了以高强蛇形让压吸能锚杆为核心的抗动载支护系统和相应的设计方法,并将以上研究技术成功应用于现场工程实践。
张钦祥[8](2013)在《保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术》文中提出本文以保德矿大变形、采动影响条件下巷道支护为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场试验相结合的综合研究方法,系统研究了采动巷道围岩变形破坏规律、采动巷道围岩分次支护方法以及采动巷道二次补强支护关键技术。获得了以下主要研究成果:(1)获得了保德矿二次采动影响条件下巷道围岩与支护体变形破坏特征,主要表现为巷道围岩变形量大小主要受巷道所处的应力环境和围岩环境的影响,而与支护强度的增加几乎无关。这一结论改变了现场一味增加锚索数量和强度却又难以避免锚索大量破断的困难局面。(2)形成了保德矿二次协调支护技术体系,顶板与巷道帮分别采用可接长锚杆、刚性长螺纹锚杆为主的柔性支护形式,能够与围岩协调变形,持续提供支护阻力,克服锚索延伸率低、围岩变形后易破断失效的缺点,消除冒顶隐患。(3)提出了保德矿采动影响条件下大变形巷道围岩分次支护方法,一次支护主要是有效控制掘进和一次采动期间的围岩变形和冒顶,二次补强支护使用可接长锚杆柔性支护替代锚索的刚性支护,支护体适应巷道的巨大变形,避免锚索被破坏导致的冒顶事故,减少了巷道掘进工作在集中支护所消耗的时间,提高掘进速度。
邰俊卿,孙运国[9](2011)在《新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的研究与应用》文中研究说明主要通过对目前矿用各种锚杆使用过程中存在的实际问题分析,突出新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的结构、性能优势。工业性试验的成功应用说明了新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆在煤矿井下巷道支护中值得大力推广。
张川[10](2011)在《软弱特厚煤层综放回采巷道支护技术研究及应用》文中指出本文运用理论分析、实验室试验、数值模拟和现场实测等多种方法,系统地研究了软弱特厚煤层综放回采巷道支护技术。通过理论分析,研究了影响巷道围岩稳定性的各种因素,分析得出了锚杆的有效支护条件;通过进行煤岩力学试验及次生应力监测,分别获得了各煤岩层的物理力学参数及巷道顶部垂直应力的变化规律;依据挤压加固拱理论结合非弹性区理论进行了巷道锚杆支护设计,并提出了三种可行的巷道支护方案;设计了一种新型的高强度金属粗尾让压锚杆;应用FLAC3D软件,模拟分析了各方案在巷道开挖及工作面推进过程中的巷道围岩应力场演化过程及围岩变化规律,确定了巷道初步支护方案;通过对初步方案进行现场工业性试验及现场实测,根据监测的巷道围岩变形情况对初步方案支护参数进行了调整,确定了“高强度金属粗尾让压锚杆+W型钢带+金属网+锚索”联合支护为最优支护方案;通过进行经济和社会效益分析,验证了最终支护方案是经济合理的。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 不同条件下煤巷围岩变形特征数值模拟研究 |
| 2.1 我国煤矿巷道发展的特点 |
| 2.2 不同条件下煤层巷道围岩变形特点 |
| 2.3 深井大断面煤层巷道稳定性控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深埋大断面煤巷锚杆破断及控制原理 |
| 3.1 锚杆破断形式分类及原因分析 |
| 3.2 深埋大断面煤巷锚杆破断控制原理 |
| 3.3 深埋大断面煤巷锚杆破断控制技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深埋大断面煤巷锚杆支护数值模拟研究 |
| 4.1 锚杆直径参数的数值模拟分析 |
| 4.2 二次支护参数的数值模拟分析 |
| 4.3 新巨龙矿井锚杆破断控制方案的确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 深埋大断面煤巷锚杆破断控制技术现场应用研究 |
| 5.1 试验巷道概况 |
| 5.2 巷道掘进、支护工艺 |
| 5.3 锚杆破断控制方法 |
| 5.4 锚杆破断控制技术应用效果 |
| 5.5 经济效益和社会效益分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 基本结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 0 引言 |
| 1 新型锚杆结构 |
| 1.1 充气锚杆 |
| 1.2 让压锚杆 |
| 1.3 热熔可回收锚杆 |
| 2 新型锚杆材料 |
| 2.1 南竹加筋复合锚杆 |
| 2.2 功能梯度材料MFRP锚杆 |
| 2.3 高弹性材料柔性注压锚杆 |
| 3 新型锚杆的适用性分析 |
| 3.1 锚固机理的特点 |
| 3.2 材料性能的特点 |
| 3.3 可回收使用的特点 |
| 4 结语 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外锚杆支护技术 |
| 1.2.2 玻璃钢锚杆起源及特性 |
| 1.2.3 可靠性工程发展史 |
| 1.2.4 玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价现状 |
| 1.3 研究内容及研究技术路线 |
| 第2章 高峰矿地质概况及支护现状调查 |
| 2.1 地质概况 |
| 2.1.1 矿区地质 |
| 2.1.2 矿体地质 |
| 2.1.3 矿区水文条件 |
| 2.2 支护现状 |
| 2.3 支护现状分析 |
| 2.4 高峰矿玻璃钢锚杆支护试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高峰矿玻璃钢锚杆支护系统失效事故树分析 |
| 3.1 事故树分析法 |
| 3.2 玻璃钢锚杆支护系统危险因素分析 |
| 3.2.1 巷道支护环境 |
| 3.2.2 锚杆支护结构 |
| 3.2.3 安全管理 |
| 3.3 玻璃钢锚杆支护系统失效事故树模型的建立 |
| 3.4 事故树定性分析 |
| 3.4.1 事故树最小割集 |
| 3.4.2 事故树最小径集 |
| 3.5 事故树定量分析 |
| 3.5.1 顶上事件发生概率的计算 |
| 3.5.2 概率重要度的计算 |
| 3.5.3 临界重要度的计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价模型的建立 |
| 4.1 可靠性评价方法的选择 |
| 4.2 评价指标体系的建立 |
| 4.2.1 建立评价指标体系的原则 |
| 4.2.2 指标体系的建立 |
| 4.3 指标权重的计算 |
| 4.3.1 判断矩阵的构造 |
| 4.3.2 指标权重计算 |
| 4.3.3 一致性检验 |
| 4.4 模糊综合评价模型的建立 |
| 4.4.1 模糊综合评价的一般步骤 |
| 4.4.2 因素集的确定 |
| 4.4.3 评价集的确定 |
| 4.4.4 评价指标的规范化 |
| 4.4.5 二级模糊综合评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高峰矿玻璃钢锚杆支护系统可靠性评价 |
| 5.1 高峰矿玻璃钢锚杆支护系统基本情况 |
| 5.2 玻璃钢锚杆支护系统模糊综合评价 |
| 5.2.1 指标评价值的确定 |
| 5.2.2 二级模糊综合评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外深部开采现状 |
| 1.2.2 冲击地压研究现状 |
| 1.2.3 吸能锚杆研究现状 |
| 1.2.4 负泊松比结构和材料研究现状 |
| 1.2.5 霍普金森压杆实验研究现状 |
| 1.2.6 有限元分析方法研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.5.3 主要进展和创新点 |
| 2 NPR锚杆及NPR岩体 |
| 2.1 恒阻大变形材料防冲控制理念 |
| 2.2 NPR锚杆 |
| 2.2.1 NPR锚杆结构组成 |
| 2.2.2 NPR锚杆工作恒阻力 |
| 2.2.3 NPR锚杆本构关系 |
| 2.2.4 NPR锚杆支护原理 |
| 2.2.5 NPR锚杆相关参数 |
| 2.3 NPR岩体 |
| 2.3.1 NPR岩体 |
| 2.3.2 NPR岩体本构关系 |
| 2.3.3 NPR岩体能量平衡方程 |
| 2.3.4 NPR岩体支护原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 NPR锚杆冲击拉伸动力学特性实验研究 |
| 3.1 实验系统 |
| 3.1.1 霍普金森动力加载系统 |
| 3.1.2 单根锚杆冲击拉伸系统 |
| 3.1.3 锚杆群冲击拉伸系统 |
| 3.1.4 数据采集系统 |
| 3.2 系统合理性研究 |
| 3.2.1 理论依据 |
| 3.2.2 两弹性杆共轴撞击 |
| 3.2.3 需要注意的问题 |
| 3.2.4 系统合理性分析 |
| 3.3 试件基本物理参数 |
| 3.3.1 单根锚杆冲击拉伸实验试件参数 |
| 3.3.2 双根锚杆冲击拉伸实验试件参数 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 实验目的 |
| 3.4.2 实验准备 |
| 3.4.3 实验方法 |
| 3.5 实验过程及实验现象 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 实验结果分析 |
| 4.1 单根锚杆实验结果 |
| 4.1.1 膨胀量分析 |
| 4.1.2 伸长量分析 |
| 4.1.3 负泊松比效应分析 |
| 4.1.4 冲击力分析 |
| 4.2 双根锚杆实验结果 |
| 4.2.1 冲击力分析 |
| 4.2.2 二次波峰分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 NPR锚杆动力学特性有限元分析 |
| 5.1 有限元分析流程 |
| 5.2 三维实体几何建模 |
| 5.2.1 三维实体几何模型 |
| 5.2.2 简化建模准则 |
| 5.2.3 简化后的几何模型 |
| 5.3 有限元前处理 |
| 5.3.1 单元和材料定义 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.3.3 约束、接触和初始速度定义 |
| 5.4 提交计算和后处理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 有限元结果分析 |
| 6.1 膨胀量分析 |
| 6.2 拉伸量分析 |
| 6.3 冲击力分析 |
| 6.4 不同子弹初速度撞击分析 |
| 6.4.1 变形分析 |
| 6.4.2 受力分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1引言 |
| 2实验系统及方案 |
| 2.1锚杆冲击拉伸系统 |
| 2.2恒阻大变形锚杆 |
| 2.3锚杆试样参数 |
| 2.4实验方案 |
| 3实验结果与分析 |
| 3.1锚杆膨胀量分析 |
| 3.2锚杆伸长量分析 |
| 3.3恒阻大变形锚杆负泊松比效应分析 |
| 3.4锚杆受力分析 |
| 4有限元分析 |
| 4.1几何模型与尺寸 |
| 4.2前处理 |
| 5有限元结果分析与比较 |
| 5.1膨胀量分析 |
| 5.2伸长量分析 |
| 5.3冲击力分析 |
| 6结论 |
| 1工程概况 |
| 2往复式采煤巷道布置 |
| 3回采巷道支护方案 |
| 3. 1巷道支护参数计算 |
| 3. 1. 1锚杆长度计算 |
| 3. 1. 2锚杆间排距计算 |
| 3. 1. 3锚索支护参数 |
| 3. 2巷道支护方案数值模拟 |
| 4沿空留巷巷旁支护设计 |
| 4. 1让压可缩巷旁充填结构模型 |
| 4. 2充填体参数确定 |
| 4. 2. 1充填体宽度 |
| 4. 2. 2柔性充填体高度 |
| 4. 2. 3留巷方案 |
| 5结论 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法及思路 |
| 2 特厚煤层综放开采矿压显现特征 |
| 2.1 麻家梁井田煤层赋存特征 |
| 2.2 生产地质条件概述 |
| 2.3 煤岩体物理力学参数测试 |
| 2.4 特厚煤层综放开采矿压显现规律监测 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 特厚煤层开采强矿压显现机理探究 |
| 3.1 低位双硬顶板破断失稳特征 |
| 3.2 高位关键层位置的判定 |
| 3.3 坚硬顶板破断的动载效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 动载应力波扰动作用下巷道动力响应 |
| 4.1 数值计算模型与方案 |
| 4.2 巷道对不同应力波参数的动力响应 |
| 4.3 巷道对不同方向应力波的动力响应 |
| 4.4 巷道稳定性的动力响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 坚硬顶板弱化控制与沿空巷道围岩控制 |
| 5.1 坚硬顶板水压致裂弱化控制 |
| 5.2 巷道布置合理优化 |
| 5.3 动载作用下沿空巷道吸能控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 主要结论 |
| 6.1 基本结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 详细摘要 |
| Detailed Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动巷道围岩控制理论研究现状 |
| 1.2.2 采动巷道围岩控制技术研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 2 采动巷道围岩与支护体变形破坏规律研究 |
| 2.1 工程地质概况 |
| 2.1.1 主采煤层概况 |
| 2.1.2 顶板赋存特征 |
| 2.1.3 小结 |
| 2.2 采动巷道围岩破裂边界实测 |
| 2.2.1 仪器选取与测点布置 |
| 2.2.2 巷道围岩结构探测结果分析 |
| 2.2.3 巷道顶板破裂边界确定 |
| 2.2.4 小结 |
| 2.3 巷道围岩变形规律监测 |
| 2.3.1 巷道围岩深部位移检测 |
| 2.3.2 巷道表面位移检测 |
| 2.3.3 小结 |
| 2.4 巷道锚索工况监测 |
| 2.4.1 检测仪器与测点布置 |
| 2.4.2 检测结果与数据分析 |
| 2.4.3 小结 |
| 2.5 锚索支护失效、顶板下沉、冒顶关系 |
| 2.5.1 锚索支护失效与顶板下沉关系 |
| 2.5.2 锚索破断机理与失效形式 |
| 2.6 本章结论 |
| 3 采动巷道分次支护围岩控制方法 |
| 3.1 巷道围岩变形与支护阻力关系理论分析 |
| 3.1.1 巷道围岩周边弹性应力及变形分析 |
| 3.1.2 巷道围岩塑性应力及变形分析 |
| 3.2 巷道围岩分次支护围岩控制数值模拟分析 |
| 3.2.1 模拟软件选择 |
| 3.2.2 模型的建立 |
| 3.2.3 数值模拟结果分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 巷道围岩二次补强支护相似模拟分析 |
| 3.3.1 实验目的 |
| 3.3.2 实验台建立与模型设计 |
| 3.3.3 实验过程及分析 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 本章结论 |
| 4 采动巷道围岩二次支护关键技术 |
| 4.1 巷道顶板二次协调支护技术 |
| 4.1.1 巷道顶板支护中锚杆类及适应性 |
| 4.1.2 可接锚杆协调支护技术 |
| 4.2 巷道两帮二次协调支护技术 |
| 4.2.1 巷帮玻璃钢锚杆 |
| 4.2.2 刚性长螺纹锚杆协调支护技术 |
| 4.3 本章结论 |
| 5 工业性试验 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 试验巷道支护参数设计 |
| 5.3 支护效果分析 |
| 5.3.1 可接长锚杆破断率统计 |
| 5.3.2 锚杆(索)受力检测 |
| 5.4 经济效益分析 |
| 5.5 本章结论 |
| 6 主要成果 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新性成果 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 锚杆的发展现状 |
| 2 新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的结构 |
| 3 新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的性能特点 |
| 4 工业性试验 |
| 5 新型粗尾全螺纹式玻璃钢锚杆的发展应用前景 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展动态 |
| 1.3 课题主要研究内容及技术路线 |
| 2 巷道围岩稳定性及锚杆支护理论分析 |
| 2.1 巷道围岩稳定性分析 |
| 2.2 锚杆支护机理 |
| 2.3 锚杆有效支护分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤岩力学性质试验 |
| 3.1 标准岩石试件的制取 |
| 3.2 岩石单轴压缩试验 |
| 3.3 岩石三轴压缩试验 |
| 3.4 煤岩力学试验结论 |
| 4 次生应力监测 |
| 4.1 次生应力 |
| 4.2 次生应力监测实施方案 |
| 4.3 次生应力监测结果及分析 |
| 4.4 次生应力监测结论 |
| 5 综放回采巷道支护方案设计 |
| 5.1 综放回采巷道的基本情况 |
| 5.2 回采巷道支护参数计算 |
| 5.3 巷道支护方案的提出 |
| 5.4 巷道支护方案数值模拟分析 |
| 5.5 巷道初步支护方案的确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 工程实践应用 |
| 6.1 巷道矿压监测内容及方法 |
| 6.2 巷道掘进期间巷道变形分析 |
| 6.3 工作面回采期间巷道变形分析 |
| 6.4 最终支护方案的确定 |
| 6.5 经济和社会效益分析 |
| 7 主要结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要成果 |