论文题目: 地下工程预应力锚杆支护数值模拟分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 采矿工程
作者: 陈东印
导师: 连传杰
关键词: 预应力锚杆,有限元,采准巷道,安全系数,煤矿
文献来源: 山东科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 预应力锚杆支护作为一种高效、经济的硐室加固技术,已日益广泛地应用于各类地下工程加固中。由于预应力锚杆加固围岩的作用机理比较复杂,到目前为止,对预应力锚杆作用机理的研究仍处于探索阶段,还没有形成系统的理论体系,预应力锚杆支护设计也主要依靠工程类比法来实现,理论严重滞后于实践,尤其是在煤矿巷道支护中表现得尤为突出。本文根据煤矿巷道的围岩特点,利用预应力锚杆支护具有早承荷、快承荷、可充分调动围岩自承载能力的特点,对煤矿中的采准巷道进行预应力锚杆支护研究。实践表明,当锚杆施加一定预应力后,锚固顶板可形成组合梁结构,减少顶板拉应力区和顶板变形,并改善围岩应力分布状态,提高巷道的稳定性。 本文根据采准巷道的特点,建立了多个数值计算模型,利用有限元计算软件ANSYS对不同支护参数下的采准巷道进行了数值模拟研究,得到了预应力锚杆支护条件下巷道的变形和围岩应力分布特征,根据定义的安全系数,可判定围岩的破坏区域和破坏程度。最后结合枣庄和肥城矿区的工程实例,通过数值计算分析,确定了预应力锚杆支护的基本参数,并对现场巷道支护方案进行了工程设计。
论文目录:
1 绪论
1.1 问题的提出
1.2 预应力锚固技术的发展历史
1.3 预应力锚杆作用机理的研究现状
1.4 本文研究的主要内容
2 预应力锚杆与围岩的作用机理研究
2.1 地下工程中巷道围岩的变形破坏特征
2.2 预应力锚杆加固围岩的机理分析
2.3 预应力锚杆支护存在的问题及发展方向
2.4 本章小结
3 采准巷道数值模拟研究
3.1 采准巷道的特点
3.2 岩石强度准则
3.3 预应力锚杆支护参数选用分析
3.4 数值计算方法的选择
3.5 数值模拟计算软件的选择
3.6 采准巷道模拟结果分析
3.7 巷道围岩应力分布的影响因素分析
3.8 本章小结
4 工程设计
4.1 工程设计实例一
4.2 工程设计实例二
4.3 施工技术要求及安全措施
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
参考文献
附件
致谢
发布时间: 2005-09-14
参考文献
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