破碎頂板超大斷面開(kāi)切眼支護(hù)優(yōu)化與安全監(jiān)控的研究.pdf

1、近幾年來(lái),為了引進(jìn)大型采高設(shè)備,切眼的斷面尺寸越來(lái)越大,現(xiàn)有的錨桿的支護(hù)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足安全和穩(wěn)定性要求,急需解決大跨度、大斷面破碎頂板錨桿(索)支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)與安全監(jiān)控問(wèn)題,找出一套適合大斷面錨桿錨索的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)方法。該論文針對(duì)超大斷面破碎頂板開(kāi)切眼圍巖支護(hù)穩(wěn)定性分析與安全監(jiān)控進(jìn)行系統(tǒng)研究,保證煤礦的安全生產(chǎn),創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。該論文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察及圍巖變形監(jiān)測(cè),分析了大斷面開(kāi)切眼巷道破壞原因及破壞形式,設(shè)

2、計(jì)了錨桿(索)、W型鋼帶、金屬網(wǎng)、單體柱聯(lián)合支護(hù)方案組成大斷面聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng),用于已掘進(jìn)矩形巷道的工程支護(hù)。提出“工程地質(zhì)資料分析-初始設(shè)計(jì)-現(xiàn)場(chǎng)礦壓和變形量監(jiān)測(cè)-信息反饋-修改設(shè)計(jì)”的動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)方法。其關(guān)鍵技術(shù)為支護(hù)前期的頂板巖層結(jié)構(gòu)探測(cè)和支護(hù)后期的頂板收斂變形監(jiān)測(cè),此方法實(shí)現(xiàn)了邊施工、邊監(jiān)測(cè)、邊修改,在實(shí)踐中具有應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)液壓枕式錨桿測(cè)力計(jì)、單體支柱壓力監(jiān)測(cè)記錄儀、頂板離層儀組成大斷面聯(lián)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層結(jié)

3、構(gòu)的識(shí)別,并對(duì)監(jiān)測(cè)段冒頂危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè),實(shí)時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。應(yīng)用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,分析了在不同支護(hù)參數(shù)條件下支護(hù)安全系數(shù),通過(guò)理論計(jì)算和數(shù)值分析綜合確定支護(hù)參數(shù),并將理論、經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息反饋到優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)中去,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)、理論分析等多種手段,分析了白羊嶺礦區(qū)大斷面開(kāi)切眼巷道圍巖應(yīng)力與位移的時(shí)間和空間變化規(guī)律,以確定合理的支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù)本論文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)段冒頂危險(xiǎn)區(qū)