杨庄矿软岩巷道钢管混凝土支架支护理论与技术研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
根据软岩巷道支护实践,总结提出了软岩巷道支护设计新方法,即:以软岩巷道围岩的五种力学条件为依据,将围岩划分为三种类型,全面进行支护技术、断面形状、让压方式和承载能力的设计。建立了扰动作用下软岩巷道围岩稳定性理论与判据,设计了椭圆形和浅底拱圆形等多种巷道与支架断面形状,归纳分析了软岩巷道可采用的多种让压方式。针对杨庄煤矿三水平南大巷软岩巷道,选择椭圆形巷道断面,设计了基于钢管混凝土支架的复合支护方案。
     分析提出了支架侧向抗弯能力校核和支架核心混凝土强化速度校核的设计方法,提出了支架抗弯强化的技术方案。
     采用数值模拟分析方法,分析了杨庄煤矿三水平南大巷软岩支护的巷道稳定性。进行了现场钢管混凝土支架支护实验,监测了巷道变形和支架载荷。实验结果表明:巷道稳定性良好。
According to the supporting practice of soft rock roadway, a new supporting design method of softrock roadway is proposed based on five mechanical conditions of the soft surrounding rock, whichconsists of supporting technology, pressure-releasing method and bearing capacity. In the design method,the surrounding rock is classified into three different types of it. The stability theory and criteria ofsurrounding rock of soft rock roadway under the load of disturbance is proposed. Elliptic-shapedroadway and support is designed, and several different types of pressure-releasing method in the softrock roadway is summerized and analyzed. Aimed to the conditions of soft rock roadway in No.3levelof South Lane in Young zhuang coal mine, the cross-section of roadway is elliptial, and the compositesupporting scheme is designed, based on the concrete filled steel tubular support.
     Two new checking methods and technical scheme of support reinforced in anti-bendingperformance are proposed. The two methods are checking method for lateral anti-bending performanceof support and checking method for rate of hardening of concrete, respectively.
     The numerical simulation method is used to analyze the stability of roadway of No.3level of SouthLane in Young zhuang coal mine. The scene test is also used to monitor the deformation of roadway andthe load of support. The industrial test proves that the stability of roadway is good.
引文
1.谢和平.深部高应力下的资源开采现状、基础科学问题与展望[A].见:香山科学会议编.科学前沿与未来(第六集)[C].北京:中国环境科学出版社,2002:179~191
    2.钱七虎.非线性岩石力学的进新展深部岩体力学的若干问题[A].第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C].北京:科学出版杜,2004:10~17
    3.曾凡宇.软岩及动压巷道失稳机理与支护方法[J].煤炭学报,2007,(6)
    4.何满潮.中国煤矿软岩巷道支护理论与实践[M].中国矿业大学出版社,1996
    5.邹光华.深部巷道强力支护探讨[A].见:中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集[C].北京:煤炭工业出版社,2000
    6.张伟.深井高应力软岩巷道支护技术实验研究[D].山东科技大学.2007
    7.王其胜.深部软岩巷道矿压特征与支护技术研究[D].中南大学.2008
    8.熊仁钦.软岩工程支护的岩石力学原理[C].世纪之交软岩工程技术现状与展望.1999
    9.张农.泥质巷道围岩控制理论与实践[M].中国矿业大学出版社.2011
    10.常庆粮,周华强,李大伟等.软岩破碎巷道大刚度二次支护稳定原理[J].采矿与安全工程学报,2007,(2)
    11.李大伟,侯朝炯,柏建彪.大刚度高强度二次支护巷道控制机理与应用[J].岩土工程学报,2008,(7):1072~1078
    12.谢文兵,荆升国等. U型钢支架结构稳定性及其控制技术[J].岩石力学与工程学报,2010,29(2):3743~3748
    13.尤春安. U型钢可缩性支架的稳定性分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(11):1672~1675
    14.尤春安. U型钢可缩性支架缩动后的内力计算[J].岩土工程学报,2000,22(5):604~607
    15.张峰.矿用U型钢支架设计[J].煤炭技术,2010,29(10):16~17
    16.蔡绍怀.我国钢管混凝土结构技术的最新发展[J].土木工程学报,1999,32(4):16~26
    17.付强,李晓云.软岩巷道支护理论研究与发展[J].矿业安全与环保,2007,34(2),70~72
    18.周小平,黄煜镔,丁志诚,考虑中间主应力的太沙基地基极限承载力公式[J].石力学与工程学报,2002,21(10):1554~1556
    19.吉见吉昭.太沙基与土力学[J].岩土工程学报,1981,3(3):114~115
    20.包正明,孔德山,王建军等.深井软岩支护新技术的研究与实践[J].煤炭技术,2008,(9)
    21.曾凡宇.软岩及动压巷道失稳机理与支护方法[J].煤炭学报,2007,32(6):573~576
    22.赵先刚.锚注联合支护技术在高应力松软围岩巷道中的应用[J].煤炭工程,2007,(2):38~40
    23. Brown E T. Putting the NATM into Perspective[J]. Tunnels and Tunneling Special Issue.1990,(7):76~79
    24. Barton, Nick, Grimstad, Eystein. Rock mass conditions dictate choice between NMT and NTITM[J]. Tunne1sand Tunneling.1994,(10):39~42
    25.刘长武.煤矿软岩巷道的锚喷支护同新奥法的关系[J].中国矿业,2000,1(1):61~64
    26.李世平.岩石力学简明教程[M].北京:中国矿业出版社,1986
    27. N.A.尤尔钦科.用能量理论计算锚杆支架参数煤矿掘进技术译文集锚杆支护[J],北京:煤炭工业出版社,1976:234~245
    28. Fine.J,辛洪波译.有限元法在岩石力学中的应用[M].北京:冶金工业出版社,1979
    29.李庶林.应力控制技术及其应用综述[J].岩土力学,1997,18(1):90~96
    30.于学馥,郑颖人,刘怀恒,等.地下工程围岩稳定分析[M].北京:煤炭出版社,1983
    31.于学馥.轴变论与围岩变形破坏的基本规律[J].铀矿冶,1982,1(1):8~10
    32.于学馥等.岩石记忆与开挖理论[M].冶金工业出版社,1993
    33.于学馥,于加,等.岩石力学新概念与开挖结构优化设计[M].科学出版社,1995
    34.陈宗基.对我国土力学、岩体力学中若干重要问题的看法[J].土木工程学报,1963,9(5):24~30
    35.陈宗基.地下巷道长期稳定性的力学问题[J].岩石力学与工程学报,1982,2(1):1~19
    36.郑雨天.岩石力学的弹塑性理论基础[M].北京:煤炭工业出版社,1988
    37.冯豫.我国软岩巷道支护的研究[J].矿山压力与顶板管理,1990,(2):1~5
    38.郑雨天.关于软岩巷道地夺主导支护的基本观点[J].软岩巷道掘进与支护论文集,1985
    39.孙钧,侯学渊主编.地下结构[M].北京:科学出版社,1999
    40.吴奎斌,李宗奎,张维乐.超前锚网索喷联合支护在穿层软岩巷道中应用[J].能源技术与管理,2008,(5)
    41.鲁小春.软岩大断面交岔点锚网喷+锚索联合支护的应用[J].煤炭技术,2008,(6)
    42.赵先刚.锚注联合支护技术在高应力松软围岩巷道中的应用[J].煤炭工程,2007,(2)
    43.张飞,刘忠臣,陈国刚.预应力土层锚杆与土钉墙联合支护的力学工作机理研究[J].岩土力学,2002,23(3):292~296
    44.张成银,杜昌要.深埋高应力软岩掘进巷道支护技术研究[J].煤炭科技,2008,(2)
    45.何满潮.软岩巷道工程概论[M].徐州:中国矿业大学出版社,1993
    46.孙晓明,杨军,郭志飚.深部软岩巷道耦合支护关键技术研究[J].煤矿支护,2009,(1)
    47.肖干才,陈海荣.用联合支护技术修复高应力软岩破碎巷道[J].矿业安全与环保,2008,(6)
    48.董方庭.巷道围岩松动圈支护理论[J].锚杆支护,1997,(2):5~9
    49.董方庭等.巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001
    50.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].北京:煤炭工业出版社,1999:48~51
    51.康红普.巷道围岩的承载圈分析[J].岩土力学,1996,(4):84~89
    52.康红普.深部煤巷锚杆支护技术的研究与实践[J].煤矿开采,2008,(1):1~5
    53.康红普,姜铁明,高富强.预应力在锚杆支护中的作用[J].煤炭学报,2007,32(7):680~685
    54.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,2000,8(l):46~62
    55.何满潮等.调动深部围岩强度21世纪软岩巷道支护新方向[C].岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集--新世纪岩石力学与工程的开拓和发展,2000:55~58
    56.刘波,杨仁树,何满潮.深部矿井锚拉支架设计理论及应用[J].岩石力学与工程学报,2005,24(16):2876~2881
    57.刘波.超大工作面软岩复杂巷道的支护技术[J].煤矿支护,2008,(2)
    58.孙晓明,何满潮.深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究[J].中国矿业大学学报,2005,(2)
    59.陆士良,汤雷,葛家良.软岩巷道外锚内注式支护[M].见:中国煤矿软岩巷道支护理论与实践.徐州:中国矿业大学出版社,1996:151~165
    60.侯朝炯,贺永年,何亚男.巷道围岩稳定的注浆加固技术.见:中国煤矿软岩巷道支护理论与实践.徐州:中国矿业大学出版社,1996:166~182
    61.蔡绍怀.现代钢管混凝土结构[M].北京:人民交通出版社,2007
    62.韩林海,杨有福.现代钢管混凝土结构技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2007
    63. I. A. E. M. Shehata, L. A. V. Carneiro and L. C. D. Shehata. Strength of short concrete columns confined withCFRP sheets[J]. Materials and Structures. Volume35, Number1,2000:50~58
    64. Ahmed Elremaily, Atorod Azizinamini. Behavior and strength of circular concrete-filled tube columns[J].Journal ofConstructional Steel Research, Volume58, Issue12, December2002, P1567~1591
    65. Muhammad Naseem Baig, Jiansheng Fan, Jianguo Nie. Strength of Concrete Filled Steel TubularColumns[J].Tsinghua Science&Technology, Volume11, Issue6, December2006, P657~666
    66. Georgios Giakoumelis, Dennis Lam. Axial capacity of circular concrete-filled tube columns[J].Journal ofConstructional Steel Research, Volume60, Issue7, July2004, P1049~1068
    67. Zhi-wu Yu, Fa-xing Ding, C.S. Cai. Experimental behavior of circular concrete-filled steel tube stubcolumns[J].Journal of Constructional Steel Research, Volume63, Issue2, February2007, P165~174
    68. Lin-Hai Han. Flexural behaviour of concrete-filled steel tubes[J]. Journal of Constructional Steel Research, Volume60, Issue2, February2004, P313~337
    69.郑敏.浅谈钢管混凝土结构的应用及发展[J].国外建材科技,.2005,26(5):40~41
    70.刘恒.钢管混凝土结构发展及应用研究[J].国外建材科技,2008,29(3):14~16
    71.钟善桐.钢管混凝土拱桥设计中的几个问题[J].哈尔滨建筑大学学报,2000,33(2):10~12
    72.钟善桐.高层钢管混凝土结构[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1999
    73.江兴敏,栾经正.钢管混凝土结构的发展和展望[J].工业建筑,2007,S1
    74.陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社,1999,145
    75. CECS28:90,中国工程建设标准化协会标准.钢管结构设计与施工规程[S]
    76. JCJ01-89,国家建筑材料工业局标准.钢管混凝土结构设计与施工规程[S]
    77. DE5099-97,电力部.钢-混凝土组合结构设计规程[S]
    78.刘学军,魏德敏.圆形钢管混凝土柱承载力计算综述[J].科技情报开发与经济,2000,10(3):15~17
    79.曾彦.钢管混凝土徐变研究发展概述[J].公路交通技术,2005,(02):73~75
    80.卢辉,韩林海.钢管混凝土动力性能研究的新进展[A].中国钢协钢管混凝土组合结构分会第九次年会论文集[C],2003:67~70
    81.姜迎春,寇智勇,贾艳东,等.钢管混凝土结构的发展、研究及应用[J].辽宁工学院学报,2004,24(2):62~65
    82.钟善桐.钢管混凝土结构在我国的应用及发展[A].见:2004年钢结构学术年会论文集[C]:33~39
    83.张德生,李远瑛,刘洋.钢管混凝土拱桥静载试验与有限元分析[J].混凝土,2005,(08)
    84.李松,唐英,彭友松,等.钢管混凝土拱桥极限承载力的参数效应[J].桥梁建设,2006,(06)
    85.范浩.系杆拱桥钢管混凝土灌注施工技术探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,(06)
    86.王群,张大伟,王延安.钢管混凝土柱的应用及轴压承载力计算[J].陕西教育(高教版),2009,(05)
    87.李云峰.浅谈钢管混凝土在结构工程中的应用[J].山西建筑,2009,(06)
    88.刘冬冬.浅谈钢管混凝土结构的应用与优缺点[J].黑龙江科技信息,2010,(07)
    89.冯战坤,薛治平,董军锋.钢管混凝土柱在工程中的应用[J].陕西建筑,2008,(09)
    90.荀慧霞.浅谈钢管混凝土的特点和应用[J].山西建筑,2007,(11)
    91.王世伟.钢管混凝土结构的特性和研究现状[J].安徽建筑,2003,(03)
    92. I. A. E. M. Shehata, L. A. V. Carneiro and L. C. D. Shehata. Strength of short concrete columns confined withCFRP sheets[J]. Materials and Structures. Volume35, Number1,2000:50~58
    93. Ahmed Elremaily, Atorod Azizinamini. Behavior and strength of circular concrete-filled tube columns[J].Journalof Constructional Steel Research, Volume58, Issue12, December2002, P1567~1591
    94. Muhammad Naseem Baig, Jiansheng Fan, Jianguo Nie. Strength of Concrete Filled Steel Tubular Columns[J].Tsinghua Science&Technology, Volume11, Issue6, December2006, P657~666
    95. Lin-Hai Han. Flexural behaviour of concrete-filled steel tubes[J].Journal of Constructional Steel Research, Volume60, Issue2, February2004, P313~337
    96.郑举东.浅谈钢管混凝土结构的特点及其应用研究[J].山西建筑,2008,(23)
    97.宁琰,郑瑾.钢管混凝土结构发展综述[J].国外建材科技,2007,(6)
    98. Georgios Giakoumelis, Dennis Lam. Axial capacity of circular concrete-filled tube columns[J].Journal ofConstructional Steel Research, Volume60, Issue7, July2004, P1049~1068
    99. Zhi-wu Yu, Fa-xing Ding, C.S. Cai. Experimental behavior of circular concrete-filled steel tube stubcolumns[J].Journal of Constructional Steel Research, Volume63, Issue2, February2007, P165~174
    100.姜迎春,寇智勇,贾艳东.钢管混凝土结构的发展、研究及应用[J].辽宁工学院学报,2004,24(2):62~65
    101.战启芳.钢管混凝土结构的应用及发展的若干问题[J].铁道建筑,2004,(9)
    102.臧德胜,杨兴旺,王强.钢管混凝土支护模型试验研究[J].煤炭科技,2008(3):1~7
    103.臧德胜,李安琴.钢管混凝土支护技术的研究[A].第六次全国岩石力学与工程技术大会论文集[C],武汉,2000:878~881
    104.高延法,王波,曲广龙,等.钢管混凝土支架力学性能实验及其在巷道支护中的应用[A].见:第八届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会[C],2009:1~10
    105.高延法,王波,王军,等.深井软岩巷道钢管混凝土支护结构性能实验及应用[J].岩石力学与工程学报.2010增1:2604~2609
    106.高延法,王波,李冰,等.深井软岩巷道钢管混凝土支架支护实验研究[J].见:全国冲击地压研讨会暨2008全国煤矿安全、高效、洁净开采技术新进展研讨会论文集[C],2008:333~338
    107.王波.软岩巷道变形机理分析与钢管混凝土支架支护技术研究[D].中国矿业大学(北京),2009
    108.李冰.深井软岩巷道钢管混凝土支架支护稳定性分析及工程应用[D].中国矿业大学(北京),2009
    109.张长福.动压软岩巷道钢管混凝土支架支护性能与经济效益分析[D].中国矿业大学(北京),2010
    110.高延法,李学彬,王军,等.钢管混凝土支架注浆孔补强技术数值模拟分析[J].隧道建设,2011,(4):326-430
    111.马鹏鹏.不同壁厚钢管混凝土短柱实验与支架应用研究[D].中国矿业大学(北京),2010
    112.王军.华丰煤矿深井巷道钢管混凝土支架支护技术研究[D].中国矿业大学(北京),2010
    113.陆侃.益新煤矿深井软岩巷道钢管混凝土支架支护方案研究[D].中国矿业大学(北京),2010
    114.何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程力学[M].科学出版社,2003
    115.靖洪,文李元海.软岩工程支护理论与技术[M].中国矿业大学出版社(江苏),2008
    116.侯朝炯.巷道金属支架[M].煤炭工业出版社,1989
    117.严志才.巷道装配式支架及其应用[M].煤炭工业出版社,1982
    118.尤春安.巷道金属支架的计算理论[M].煤炭工业出版社,2000
    119.尤春安. U型钢可缩性支架的初始缩动条件[J].山东矿业学院学报,1994
    120.尤春安. U型钢可缩性支架缩动缩动后的强度计算[J].岩石工程学报,2000
    121.水利水电科学研究院结构材料研究所,大体积混凝土[M],水利电力出版社,1990年
    122.黄宏,张安哥.圆钢管混凝土抗弯承载力的计算[J],华东交通大学学报.2008(25), No.1:1~3
    123.龙驭球,包世华.结构力学教程(1)(M),高等教育出版社.2000

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700