深部軟巖巷道高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)耦合效應(yīng)研究.pdf

1、本文基于高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)技術(shù)在鶴壁九礦-420m水平軟巖試驗(yàn)巷道的成功應(yīng)用,采用理論分析、FLAC3D數(shù)值模擬、LS-SVM圍巖位移非線性預(yù)測(cè)、工程監(jiān)測(cè)等手段對(duì)其支護(hù)機(jī)理及效應(yīng)做了較為系統(tǒng)深入的研究,主要內(nèi)容及相關(guān)研究成果如下:
　　1)采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)我國(guó)煤礦井巷支護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀做了統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)錨桿支護(hù)特別是錨桿系列聯(lián)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用廣泛,而鋼帶研究基本沒(méi)引起重視。認(rèn)為高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)的研究具有一定的理論

2、和應(yīng)用價(jià)值。
　　2)明確給出高凸鋼帶支護(hù)參數(shù)的理論公式。分析既有鋼帶的結(jié)構(gòu)效應(yīng),對(duì)比凸顯高凸鋼帶的優(yōu)越性。認(rèn)為凸臺(tái)的存在可以適應(yīng)深部軟巖的有害大變形,高強(qiáng)度高剛度能有效限制巖巷的時(shí)空非均勻變形破壞。
　　3)建立了高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)數(shù)值模型。采用 FLAC3D數(shù)值模擬方法,對(duì)比分析了無(wú)支護(hù)、普通錨帶支護(hù)、新型支護(hù)條件下圍巖應(yīng)力、圍巖變形、錨桿(索)受力、高凸鋼帶受力等情況,初步研究了高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)機(jī)理及其應(yīng)

3、用。認(rèn)為高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)效果良好。
　　4)參考河南、兩淮、山西等地區(qū)石炭二疊紀(jì)巖石地質(zhì)工程資料,將石炭二疊紀(jì)含煤巖系巖石分為:砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤五組,并歸納出各巖組的現(xiàn)場(chǎng)鑒定法及力學(xué)性質(zhì)測(cè)試參數(shù)。綜合分析了基于Hoek-Brown準(zhǔn)則、基于RMR值評(píng)分、經(jīng)驗(yàn)判斷等分組法的特點(diǎn),參考國(guó)家工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB50218-94),推薦了石炭二疊紀(jì)含煤巖系巖體地質(zhì)力學(xué)分組法,并提出了適用于FLAC3D數(shù)值模擬的巖

4、體力學(xué)參數(shù)。并通過(guò)分析五組圍巖狀況巷道變形破壞及鋼帶受力情況,初步研究高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)的適用性。
　　5)基于LS-SVM法建立了深部巖巷頂部離層量非線性預(yù)測(cè)模型。并編制了相應(yīng)的Matlab程序,來(lái)預(yù)測(cè)深部圍巖非線性變形,結(jié)果與FLAC3D數(shù)值模擬結(jié)果基本一致,認(rèn)為采用LS-SVM法進(jìn)行深部圍巖位移非線性預(yù)測(cè)是科學(xué)可行的。
　　6)參考鶴壁九礦-420m水平軟巖試驗(yàn)巷道的高凸鋼帶-錨網(wǎng)索復(fù)合支護(hù)設(shè)計(jì)方案及工程監(jiān)測(cè)結(jié)果