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支护应力场,简单的可以认为是提供一个用以弥补由于巷道开挖卸载造成的应力损失而人为构造的一种应力场。
所谓支护应力场,就是各种支护形式与围岩相互作用, 均可在围岩中形成由支护引起的应力场。 如锚杆支护、金属支架、喷射混凝土、砌碹等巷道支护, 以及液压支架、单体支柱等工作面支护,都可在煤岩体中产生有各自特点的支护应力场。为了区分主动支护与被动支护,又可将支护应力场分为主动与被动支护应力场。 锚杆(索)预应力在围岩中产生的预应力场,液压支架与单体支柱的初撑力产生的应力场属于主动支护应力场;而金属支架、砌碹支护及无预应力锚杆等支护形式形成的是被动支护应力场。
巷道开挖后,在地应力的作用下,岩体内蕴藏的应力能释放出来,导致巷道四周围岩向内挤压,表现为顶板下沉、两帮移近及底板鼓起。一个有效的支护应力场便能够有效的控制上述巷道变形现象。支护应力场包括支护在围岩中产生的应力场和在支护构件内部里产生的应力场,锚杆网索支护、架棚支护、喷射混泥土及砌碹支护,都可以在煤岩体中产生各种特点的支护应力场。不同的支护构件用于支护的时候,在其内部不同的支护构件体内形成了各有特点的应力场,如锚杆支护构件包括杆体、锚固剂、托板、钢带及金属网,它们共同作用支护围岩,并在各自内部形成了应力场。
支护应力场,简单的可以认为是提供一个用以弥补由于巷道开挖卸载造成的应力损失而人为构造的一种应力场。
所谓支护应力场,就是各种支护形式与围岩相互作用, 均可在围岩中形成由支护引起的应力场。
如锚杆支护、金属支架、喷射混凝土、砌碹等巷道支护, 以及液压支架、单体支柱等工作面支护,都可在煤岩体中产生有各自特点的支护应力场。为了区分主动支护与被动支护,又可将支护应力场分为主动与被动支护应力场。 锚杆(索)预应力在围岩中产生的预应力场,液压支架与单体支柱的初撑力产生的应力场属于主动支护应力场;而金属支架、砌碹支护及无预应力锚杆等支护形式形成的是被动支护应力场。
巷道开挖后,在地应力的作用下,岩体内蕴藏的应力能释放出来,导致巷道四周围岩向内挤压,表现为顶板下沉、两帮移近及底板鼓起。一个有效的支护应力场便能够有效的控制上述巷道变形现象。支护应力场包括支护在围岩中产生的应力场和在支护构件内部里产生的应力场,锚杆网索支护、架棚支护、喷射混泥土及砌碹支护,都可以在煤岩体中产生各种特点的支护应力场。不同的支护构件用于支护的时候,在其内部不同的支护构件体内形成了各有特点的应力场,如锚杆支护构件包括杆体、锚固剂、托板、钢带及金属网,它们共同作用支护围岩,并在各自内部形成了应力场。
液压支架支护应力场主要研究液压支架对顶板支护压力大小及其分布规律,体现液压支架的承载能力与防护特性。应力场方程是时空函数,可用时间变量和空间位置函数表征。2100433B
见岩体力学课本 岩体中开挖洞室后出现在临空面岩体有了变形的空间由于应力局部释放使岩体发生卸载而向隧道内变形原来平衡的三维初始应力状态必然...
用ANSYS做热应力分析,先研究温度场,再研究应力场.如何将温度结果作为荷载再计算温度应力?
用workbench很简单,只需要定制工作流程就可以了。要是经典的ansys就麻烦了。
基坑支护预应力锚索的费用 可以直接套用 相应的定额子目项 就可以了,在土建定额 土方工程一章......
双层地基位移和应力场求解
双层地基位移和应力场求解——通过对半无限弹性体的通解进行Hankel数值逆变换,得到两层地基内部受有轴对称荷栽下的位移和应力解,通过改变参数进行了大量的数值计算,表明数值计算结果与文献中的研究结果一致,上述研究结果可用于设立于层状地基的桩基沉降计算...
高岩温隧道初期支护应力场及安全性研究
为评价高岩温隧道施工过程中初期支护的安全性,研究了高岩温隧道初期支护温度场、应力场的施工期特征和演变规律.首先通过热-应力耦合三维数值模拟和现场测试,研究了不同原始围岩温度场中,高岩温隧道开挖过程中初期支护温度场的变化规律;其次考虑围岩荷载和温度荷载共同作用,分析了高岩温隧道开挖过程中初期支护应力场的变化规律;最后基于初期支护应力值,评价了高岩温隧道初期支护的安全性.研究结果表明:受施工通风影响,初期支护温度在隧道开挖后急剧降低,约5 d后基本与洞内气温一致;受施工工序影响,初期支护最大拉应力先增后减,最大压应力持续增加;随着围岩初始温度增大,在不同施工步序中,初期支护的最大拉应力和最大压应力均增大;初期支护安全性由喷射混凝土抗拉强度控制,当围岩初始温度大于60℃时,C25喷射混凝土将发生拉裂破坏.
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 地应力测量与综放沿空掘巷支护技术概述
1.3 高应力深部沿空掘巷支护存在的问题
1.4 研究内容与研究方法
2 地应力与地应力测量
2.1 地应力的基本概念
2.2 地应力的成因
2.3 地应力的大小和方向
2.4 地应力分布的一般规律和现有实测成果
2.5 原岩应力场计算理论
2.6 地应力测量方法
2.7 环氧树脂三轴应变计测量原理与钻孔地应力确定
3 空心包体应力解除地应力测量技术及应用
3.1 广义平面应变问题的理论研究
3.2 空心包体应力解除地应力测量技术
3.3 空心包体现场地应力实测应用
4 岩石声发射技术及其在地应力测量中的应用
4.1 岩石声发射凯塞效应试验研究
4.2 岩石声发射凯赛效应及压缩破裂的预测研究
4.3 岩石声发射凯塞效应影响因素分析
4.4 岩石声发射凯塞效应在地应力测试中的应用
5 基于人工神经网络的岩体初始应力场数值反演初探
5.1 地应力反演问题的提出
5.2 反演问题的研究进展
5.3 人工神经网络理论
5.4 初始地应力场数值反演模型及分析
6 地应力场与煤巷围岩变形破坏关系分析
6.1 基本概况
6.2 矿井地质条件
6.3 姚桥煤矿现场地应力测量
6.4 巷道围岩破裂范围的地质雷达探测研究
6.5 地质力学评估
6.6 地应力场与巷道变形破坏关系及原因分析
6.7 高应力采区回采巷道围岩的支护对策
7 综放沿空掘巷围岩变形相似材料模拟试验研究
7.1 概述
7.2 7001工作面地质概况
7.3 相似材料的配制与模型的铺设
7.4 模型的制作与开采
7.5 综放工作面沿空掘巷上覆岩层运动和矿压显现特征
8 高地应力锚杆支护综放沿空掘巷围岩稳定性分析
8.1 高水平应力对巷道稳定性影响的理论分析
8.2 UDEC计算软件简介
8.3 数值模拟模型的建立
8.4 姚桥煤矿-650 m水平窄煤柱巷道锚杆支护稳定性分析
8.5 姚桥煤矿-800 m水平窄煤柱巷道锚杆支护稳定性分析
9 基于地应力测量的综放沿空掘巷锚杆支护设计
9.1 支护设计的总体思路
9.2 支护设计技术路线
9.3 锚杆支护参数设计
9.4 数值模拟计算
9.5 综放沿空掘巷合理小煤柱宽度的理论计算
9.6 锚杆支护参数的合理确定
10 综放沿空掘巷矿压监测与支护效果分析
10.1 7001综放工作面沿空掘巷测站布置与矿压观测内容
10.2 巷道表面收敛分析
10.3 锚杆测力计观测分析
10.4 巷道顶板离层监测分析
10.5 锚杆支护变形统计
10.6 7009综放工作面沿空掘巷支护效果分析
10.7 技术经济与社会效益分析
参考文献
《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》在简述地应力测试方法的基础上,对钻孔应力解除法和岩石声发射凯塞效应地应力测试技术进行了系统研究及现场应用。以姚桥煤矿综放沿空掘巷为工程背景,在地应力实测基础上,分析研究了综放沿空掘巷围岩变形原因及特点,确定了综放工作面沿空掘巷合理小煤柱宽度及锚杆支护参数,有效地控制了综放沿空掘巷围岩变形,保证了高地应力作用下综放沿空巷道的支护安全。 《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》可供从事采矿工程、岩土工程及矿山安全生产监测等方面研究的科技工作者及现场工程技术人员参考使用,也可作为本科生、研究生的课外阅读材料 。
⒈二者的相似点
⑴施工方法均是自上而下分层开挖,分层支护,随挖随支;
⑵均是对原位土体的支护;
⑶相对传统的支护而言,二者坑壁面层的刚度较小,均属于柔性支护;
⑷基坑坑壁位移的形态是相似的,在地面处最大,随深度的增加逐渐减小,只是预应力锚杆支护的位移要比土钉支护的位移小得多。
⒉二者的区别
⑴作用机理不同
预应力锚杆支护对潜在滑移区内的岩土体进行锚固,锚杆设置时施加预应力,预应力增加了岩土体潜在滑动面上的正应力和相应抗剪阻力,减少了沿潜在滑动面的下滑力,增加了岩土体整体稳定性,对岩土介质的潜在滑移面起“超前缝合”作用,具有主动的约束锚固机制。土钉支护是对原位土体进行加固,以土钉与其周围被加固的土体形成的复合土体作为挡土结构,类似重力式挡墙。土钉一般是不加预应力,只有当坑壁发生位移后,土钉才能对土体产生约束,使土钉被动受力,因此土钉主要取其加固机制。
⑵稳定验算的内容有区别
预应力锚杆柔性支护的锚固段位于潜在滑裂面以外,其只需进行滑裂面以内岩土体的稳定验算(包括施工阶段的最不利工况)和坑底隆起验算。土钉支护除进行上述两项验算外,还需进行外部稳定验算。
⑶锚杆沿全长分为自由段和锚固段,锚杆杆体与土体之间的剪切荷载传递只发生在锚固段(抵抗区),在自由段(活动区)不允许传递剪切荷载,锚杆在自由段长度上拉力大小是相等的。土钉杆体与土体之间的剪切荷载传递沿全长发生,一般是中间大、两头小,因此二者在杆体长度方向上的拉力分布是不同的,如图2-4所示。
⑷锚杆通过自由段将最大的锚固荷载传递给坑壁上,因此需要锚下承载结构,以防止“刺穿”挡土结构面层。而土钉最大荷载只有一部分通过土钉传到面层,因此面层上只需较小的传力结构即可,一般说来其端部用一小钢板与土钉相连后直接喷于混凝土中即可满足承载要求。
⑸预应力锚杆柔性支护和土钉支护中,单根锚杆的承载力比单根土钉的要大,因此锚杆的间距要比土钉的间距大,预应力锚杆的间距通常为1.8~3.0m左右,土钉的间距通常为1.0~1.5m左右,当然锚杆或土钉间距大小与岩土性质有关。