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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)承載能力估算方法研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡(jiǎn)介：
- 本文在考慮了錨固體長(zhǎng)度、錨桿直徑以及材料的力學(xué)參數(shù)對(duì)錨固層極限抗剪強(qiáng)度的影響后，通過(guò)建立在拉拔力作用下的錨固體模型，推導(dǎo)出了礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)的極限抗剪強(qiáng)度表達(dá)式，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到錨桿拉拔力與錨頭位移的P-S曲線，并結(jié)合理論，得到了樹(shù)脂錨固劑與煤巖之間的極限抗剪強(qiáng)度數(shù)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 大量室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及工程實(shí)踐表明礦山巷道圍巖錨固失效形式為巖體與灌漿體之間的界面上滑脫使得錨固系統(tǒng)失效，灌漿體與巖體界面的抗剪強(qiáng)度是直接影響錨桿應(yīng)力分布和抗拔力的最主要因素，對(duì)巖體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度的合理取值有很重要的意義，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，張發(fā)明等從分析影響粘結(jié)強(qiáng)度的眾多因素入手，提出了確定巖錨粘結(jié)強(qiáng)度的兩種經(jīng)驗(yàn)方法；我國(guó)長(zhǎng)江科學(xué)院韓軍等，提出了按巖石強(qiáng)度等級(jí)確定錨固體與巖體粘結(jié)強(qiáng)度的建議值等。Serrano A,Olalla C等根據(jù)Hoek-Brown準(zhǔn)則推導(dǎo)了群錨破壞條件下的巖錨極限粘結(jié)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式。上述辦法為確定巖錨值之間的抗剪強(qiáng)度提供了一套簡(jiǎn)潔的辦法。但是，一方面由于巖體條件的復(fù)雜性很難確定設(shè)計(jì)值取多大，再加上經(jīng)驗(yàn)值不穩(wěn)定，對(duì)于錨桿支護(hù)承載能力的估算并不夠可靠；另一方面對(duì)錨桿直徑，錨固體長(zhǎng)度以及材料的力學(xué)參數(shù)對(duì)錨固層極限抗剪強(qiáng)度的影響沒(méi)有充分考慮，與實(shí)際相比還存在著一定差異。 鑒于上述因素，本文通過(guò)建立在拉拔力作用下的錨固體模型，推導(dǎo)出了礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)的極限抗剪強(qiáng)度表達(dá)式，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到錨桿拉拔力與錨頭位移的P-S曲線，并結(jié)合理論，得到了樹(shù)脂錨固劑與煤巖之間的極限抗剪強(qiáng)度數(shù)值。
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作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 為了更加準(zhǔn)確的確定礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)的承載能力，本文通過(guò)建立在拉拔力作用下的錨固體模型，推導(dǎo)出了礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)的極限抗剪強(qiáng)度表達(dá)式，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到錨桿拉拔力與錨頭位移的P-S曲線，并結(jié)合理論，得到了樹(shù)脂錨固劑與煤巖之間的極限抗剪強(qiáng)度數(shù)值。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在考慮了錨固體長(zhǎng)度、錨桿直徑以及材料的力學(xué)參數(shù)對(duì)錨固層極限抗剪強(qiáng)度的影響后，推導(dǎo)出了極限抗剪強(qiáng)度表達(dá)式，即錨固體的承載力。相于經(jīng)驗(yàn)值的估算方法，本文提出的估算方法是建立在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，從而減少了礦山巷道圍巖復(fù)雜條件對(duì)經(jīng)驗(yàn)取值的不利影響。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 在實(shí)際礦山工程中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)得錨桿拉拔力與錨頭位移的P-S曲線，結(jié)合本文的數(shù)學(xué)表達(dá)式，便可快速得到了樹(shù)脂錨固劑與煤巖之間的極限抗剪強(qiáng)度參考值，為礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)承載力的估算提供出一套可靠的科學(xué)估算方法
學(xué)術(shù)論文摘要
- 錨固體承載力的確定是礦山錨固設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題之一，本文通過(guò)建立在拉拔力作用下的錨固體受力模型，推導(dǎo)出了礦山巷道圍巖錨固體的極限抗剪強(qiáng)度表達(dá)式，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到的P-S曲線與理論相結(jié)合，得到了樹(shù)脂錨固劑與煤巖之間的極限抗剪強(qiáng)度參考值，為礦山巷道圍巖錨桿支護(hù)承載力的估算提供了可靠的科學(xué)理論依據(jù)
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1]張發(fā)明,陳祖煜,劉寧.巖體與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度的確定.巖土力學(xué),2001,22(4):470-473. [2]韓軍,程良奎.巖土體與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度.程良奎,劉啟琛.巖土錨固工程技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展.北京:萬(wàn)國(guó)學(xué)術(shù)出版社,1996:317-320. [3]吳志剛,方建生,崔雍.根據(jù)灌漿體與圍巖（土）體間峰值粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)的探討.巖土工程界,2006,9(7).
同類課題研究水平概述
- 巖體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度的合理取值對(duì)錨桿支護(hù)承載能力的估算有很重要的意義，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，張發(fā)明等從分析影響粘結(jié)強(qiáng)度的眾多因素入手，提出了確定巖錨粘結(jié)強(qiáng)度的兩種經(jīng)驗(yàn)方法；我國(guó)長(zhǎng)江科學(xué)院韓軍等，提出了按巖石強(qiáng)度等級(jí)確定錨固體與巖體粘結(jié)強(qiáng)度的建議值等。Serrano A,Olalla C等根據(jù)Hoek-Brown準(zhǔn)則推導(dǎo)了群錨破壞條件下的巖錨極限粘結(jié)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式。上述辦法為確定巖錨值之間的抗剪強(qiáng)度提供了一套簡(jiǎn)潔的辦法。 但是，一方面由于巖體條件的復(fù)雜性很難確定設(shè)計(jì)值取多大，再加上經(jīng)驗(yàn)值不穩(wěn)定，對(duì)于錨桿支護(hù)承載能力的估算并不夠可靠；另一方面對(duì)錨桿直徑，錨固體長(zhǎng)度以及材料的力學(xué)參數(shù)對(duì)錨固層極限抗剪強(qiáng)度的影響沒(méi)有充分考慮，與實(shí)際相比還存在著一定差異。
