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矿业工程
> 孤岛煤柱区位置及地质构造2桁架锚索支护机理及优化模拟
孤岛煤柱区位置及地质构造2桁架锚索支护机理及优化模拟
图片来源:
韩红强,何富连.
极高支承应力煤巷锚索桁架控制机理与实践 ,
金属矿山, 2012 (05).
>>查看本文图片摘要
图片关键词:
地质构造图
区位图
孤岛煤柱
锚索支护
优化模拟
桁架
地质构造
区位
机理
锚索
所属学科:
矿业工程
图片上下文:
设计形状为矩形,宽4.5m,高4.5m,净断面为20.25m2。图1孤岛煤柱区位置及地质构造2桁架锚索支护机理及优化模拟2.1桁架锚索支护机理采用桁架锚索支护时,桁架锚索安设初期施加的预应力通过钢绞线作用于桁架锚索的锚固端,增加顶板中与巷道走向相垂直的水平应力,并将一部分应力转移
....
到巷道两帮深处的围岩中,使巷道围岩应力状态发生改变。巷道表面围岩在桁架锚索预应力作用下产生向上的挠度,该挠度与载荷引起的向下挠度方向相反,又称反拱作用[4]。为简化计算,在锚索钻孔孔口处产生的变形忽略不计。其力学结构简图如图2所示。图2桁架锚索反拱作用原理l—巷道跨度;l1—孔口帮距;l2—桁架跨度;P—桁架锚索预应力;q—顶板载荷将顶板视为弹性均质材料的岩梁,在桁架锚索预应力作用下岩梁的反向挠曲可由下式求得:ω=Pel28EI(1-4δ2),(1)式中,ω为桁架锚索作用于岩梁的反向挠曲,m;P为桁架锚索预应力,kN;e为锚索至岩梁截面重心距离,m;l为巷道跨度,m;δ为孔口帮距与巷道跨度之比,E为岩梁的平均弹性模量,MPa;I为顶板岩梁的惯性矩,m4;E·I称为顶板岩梁的弯曲刚度。顶板岩梁的弯曲刚度取决于巷道围岩岩性,当巷道跨度一定时,桁架锚索的反向挠曲与巷道锚索至岩梁截面重心的距离成正比,和孔口帮距与巷道跨度之比的平方成反比。2.2桁架锚索支护参数优化为研究桁架锚索不同支护参数对支护效果的影响,本研究在顶板和两帮锚杆支护参数已确定的基础上,重点研究桁架锚索倾角和孔口帮距对巷道围岩变形量的影响,具体方案见表1。模型模拟范围80m×60m(宽×高),模型上边界施加24.5MPa的均布铅垂压应力,模型两侧边界水平方向固定,底部边界垂直方向固定,围岩本构关系采用摩尔-库仑模?
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