基于ANSYS的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下實(shí)體巷道錨桿支護(hù)模擬研究_圖文

1、 第1期 2010年1月工礦自動(dòng)化Industr y and M ine Auto mat ionNo. 1 Jan. 2010文章編號(hào):1671-251X(2010 01-0032-05基于ANSYS 的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下實(shí)體巷道*錨桿支護(hù)模擬研究王潤(rùn)生1, 康志強(qiáng)2, 3, 周瑞龍2, 3, 于 洋2, 3, 郭建文4(1. 唐山學(xué)院教務(wù)處, 2. 河北理工大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 3. 河北省礦業(yè)開(kāi)發(fā)與安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北唐山 063009; 4. 河北新燁工程技術(shù)有限公司礦山工程設(shè)計(jì)部, 河北張家口 075100摘要:在ANSYS 大型有限元軟件基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了巷道錨桿輔助設(shè)計(jì)軟件ANSYS

2、BOLT; 在該軟件環(huán)境下, 根據(jù)某工作面煤巖層的物理參數(shù), 建立了構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下的實(shí)體巷道錨桿支護(hù)模型, 并按照不同的埋藏深度、錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)和預(yù)緊力條件, 經(jīng)軟件分析計(jì)算, 得出了實(shí)體巷道圍巖應(yīng)力及位移分布情況, 進(jìn)而分析了不同埋藏深度、錨桿支護(hù)和預(yù)緊力條件對(duì)巷道頂?shù)装宸€(wěn)定性的影響, 最終根據(jù)分析結(jié)果得出了可行的錨桿支護(hù)方案?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了上述方法的可行性和有效性。關(guān)鍵詞:煤礦; 實(shí)體巷道; 錨桿支護(hù); 水平應(yīng)力場(chǎng); 埋藏深度; 預(yù)緊力; ANSYS; 數(shù)值模擬 中圖分類(lèi)號(hào):TD353. 6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A收稿日期:2009-09-08*基金項(xiàng)目:河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(E2009

3、000782 , 河北省教育廳計(jì)劃項(xiàng)目資助(2007454 , 唐山市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目資助(09110212a作者簡(jiǎn)介:王潤(rùn)生(1978- , 男, 博士, 現(xiàn)主要從事采礦工程方面的研究工作。E mail:kz qz sh163. com的改進(jìn)算法能明顯地將故障線路與非故障線路區(qū)分開(kāi)來(lái), 提高了漏電故障選線判據(jù)的準(zhǔn)確度。論, 簡(jiǎn)要分析了故障信號(hào)主動(dòng)選線法、暫態(tài)被動(dòng)選線法與穩(wěn)態(tài)被動(dòng)選線判據(jù)的優(yōu)缺點(diǎn), 并對(duì)單相漏電故障暫態(tài)模型進(jìn)行分析, 提出了利用自適應(yīng)濾波器技術(shù)的小波算法改進(jìn)選線理論新判據(jù)。仿真實(shí)驗(yàn)證明了應(yīng)用該改進(jìn)算法進(jìn)行故障選線的有效性。參考文獻(xiàn):1 胡天祿. 礦井電網(wǎng)的漏電保護(hù)

4、M . 北京:煤炭出版社,1987.2 孫延奎. 小波分析及其運(yùn)用M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.3 M AL L A T S. A T heo ry for M ult iresolution Sig nalDeco mpo sitio n the W avelet IEEEtr ans.o nP atternRepresentation J .andM achineA naly sis圖3 各線路零序電流采樣信號(hào)圖Intelligence, 1989, 11(7 :674 693.4 谷荻隆嗣. 數(shù)字濾波器與信號(hào)處理M .王友功, 譯.北京:科學(xué)出版社, 2003.5 孫 軼. 基

5、于自適應(yīng)提升小波的信號(hào)去噪技術(shù)研究圖4 經(jīng)改進(jìn)算法處理后的零序電流采樣信號(hào)圖D. 合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2008.6 齊 鄭, 楊以涵. 基于小波變換和L M S 自適應(yīng)濾波器的單相接地選線方法J.電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2004, 28(9 :58 61.4 結(jié)語(yǔ)本文針對(duì)煤礦供電環(huán)節(jié)中漏電事故故障檢測(cè)理2010年第1期王潤(rùn)生等:基于ANSYS 的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下實(shí)體巷道錨桿支護(hù)模擬研究! 33 !Simulation Research of Bolt Support ing of Physical Tunnel inT ect onic Stress Field Based on ANSYSW

6、ANG Run sheng 1, KANG Zhi qiang 2, 3, ZH OU Rui lo ng 2, 3, YU Yang 2, 3, GUO Jian w en 4(1. Dept. of Educational Administr ation of Tangshan College, Tangshan 063009, China. 2. Co llege of Resources and Environment of H ebei Poly technic Univer sity, Tangshan 063009, China. 3. H ebei Pr ovince Key

7、Laboratory of M ining Developm ent and Safety T echnique, T angshan 063009, China. 4. Design Department of Mine Engineering o f Xiny e Eng ineering and T echnolog y Co. Ltd. ,Zhang jiakou 075100, ChinaAbstract :A softw are for aided designing bo lt of tunnel nam ed ANSYSBOLT w as desig ned on the ba

8、sis of ANSYS finite element softw ar e. In the so ftw are environment, bolt suppor ting model of physical tunnel in tecto nic str ess field was structured acco rding to phy sical param eters o f coal and rock seam o f some w orking face, and in conditio ns of different bur ied depth, bolt suppor tin

9、g structure and pre tightening fo rce, distributions of stress of surrounding ro ck of physical tunnel and its displacement w ere analyzed and calculated by ANSYSBOLT softw are. Then influence o f different buried depth, bo lt suppor ting structure and pr e tig htening fo rce o n stability of roof a

10、nd flo or o f tunnel w as analyzed and finally feasible scheme of bo lt suppor ting w as g otten according to the analysis result. T he field test result show ed the abov e method is feasible and reliable.Key words :co al mine, phy sical tunnel, bo lt supporting, ho rizontal gro und stress, buried d

11、epth, pr e tig htening fo rce, ANSYS, num er ical sim ulation 0 引言在一定的地質(zhì)和支護(hù)條件下, 回采工作面上、下兩端區(qū)段巷道的穩(wěn)定性主要取決于回采引起的支撐壓力的影響。按巷道是否經(jīng)受過(guò)采動(dòng)影響及其支護(hù)方式, 可將區(qū)段巷道分為位于未經(jīng)采動(dòng)影響的煤體內(nèi)的 煤體-煤體 巷道和 煤體-采空區(qū) 巷道, 其中 煤體-采空區(qū) 巷道一側(cè)為煤體, 另一側(cè)為采空區(qū); 按護(hù)巷方式可分為 煤體-煤柱 巷道、 煤體-無(wú)煤柱 巷道。筆者將 煤體-無(wú)煤柱 巷道稱(chēng)為沿空巷道, 將 煤體-煤柱 巷道稱(chēng)為實(shí)體巷道。煤柱護(hù)巷是合理開(kāi)采煤炭資源、提高煤炭回收率、改善巷道

12、維護(hù)狀況、提高礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的一項(xiàng)先進(jìn)的開(kāi)采工藝。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)和取得的良好效果, 煤柱護(hù)巷已經(jīng)成為改善煤炭地下開(kāi)采工藝的一項(xiàng)技術(shù)政策。煤柱護(hù)巷遇到的主要技術(shù)問(wèn)題之一就是巷道支護(hù)2。本文主要討論實(shí)體巷道錨桿支護(hù)的合理結(jié)構(gòu)及其力學(xué)分析。1 實(shí)體巷道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)在ANSYS 大型有限元軟件基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了巷道錨桿輔助設(shè)計(jì)AN SYSBOLT 軟件, 可很方1計(jì)36。該軟件主要包括巷道圍巖應(yīng)力分析模塊和巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)模塊。(1 巷道圍巖應(yīng)力分析模塊該模塊可建立包括幾個(gè)工作面、幾個(gè)采空區(qū)、幾個(gè)煤層、頂?shù)装鍘r層在內(nèi)的三維大模型, 需要輸入的數(shù)據(jù)有開(kāi)采區(qū)域的原巖應(yīng)力 1、 2、 3, 巷道

13、埋藏深度H , 煤的彈性模量E 煤, 巷道頂?shù)装鍘r石的彈性模量E 巖, 節(jié)理法向剛度K N , 節(jié)理切向剛度K s 。該模塊可分析最大水平應(yīng)力與巷道走向夾角不同時(shí), 工作面不同開(kāi)采順序、不同推進(jìn)方向下的巷道圍巖應(yīng)力集中及破壞情況。(2 巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)模塊該模塊是巷道圍巖應(yīng)力分析模塊的子模塊, 它可在大模型分析的基礎(chǔ)上切割出要分析的巷道, 需要輸入的數(shù)據(jù)有錨桿長(zhǎng)度L 、錨桿直徑 、預(yù)緊力F 、錨桿排距S 。該模塊可分析L 、F 、S 對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響。2 實(shí)體巷道錨桿支護(hù)數(shù)值模型的建立利用有限元法進(jìn)行計(jì)算時(shí), 模型的選取至關(guān)重要, 一般來(lái)講, 應(yīng)遵循如下原則:(1 模型尺寸的選擇要考慮圣維南

14、原理, 即模! 34! 界效應(yīng)的影響;工礦自動(dòng)化2010年1月構(gòu), 只安設(shè)5根底板錨桿, 如圖1所示。(2 模型相對(duì)于所關(guān)心區(qū)域應(yīng)盡量保持對(duì)稱(chēng), 以避免對(duì)求解結(jié)果造成干擾。對(duì)巷道錨桿支護(hù)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算時(shí)使用子模型技術(shù), 即先計(jì)算一個(gè)較大尺寸的粗糙模型, 然后在粗糙模型的基礎(chǔ)上切割出一個(gè)包含所關(guān)心區(qū)域的子模型, 子模型的單元網(wǎng)格可以劃分得相對(duì)較密, 其邊界條件由大模型的結(jié)果根據(jù)插值計(jì)算得到。需要注意的是, 確定子模型尺寸時(shí)同樣要遵循圣維南原理。計(jì)算中使用的粗糙模型主要用于計(jì)算開(kāi)挖前的應(yīng)力狀態(tài), 主要輸入數(shù)據(jù)有模型的幾何尺寸、上覆巖層厚度、各層的物理力學(xué)參數(shù)、水平應(yīng)力的大小和方向; 在子模型中考

15、慮節(jié)理和錨桿單元, 主要輸入數(shù)據(jù)包括子模型的幾何尺寸、巖層和節(jié)理單元的物理力學(xué)參數(shù)、錨桿的布置參數(shù)(長(zhǎng)度、預(yù)應(yīng)力大小、錨桿根數(shù)、錨桿的間排距等 。3 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下巷道錨桿支護(hù)模型分析 假設(shè)某礦地應(yīng)力均為水平應(yīng)力場(chǎng), 該礦2092工作面走向與最大水平地應(yīng)力垂直, 工作面寬度為150m, 煤層厚度為8. 0m, 2092工作面右端2395下運(yùn)巷為實(shí)體巷道, 巷道斷面尺寸寬高為4m 3m , 上覆巖層容重為25kN/m 。煤層和頂、底板巖石具有明顯的層理性, 可看作橫觀各向同性材料, 直接底巖層中含有3層弱面, 直接頂巖層中含有5層弱面, 弱面的法向剛度為1. 5GPa, 2092弱面的切向剛度

16、為1. 5GPa 。2092工作面2395下運(yùn)巷煤巖層的物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示。表1 2092工作面2395下運(yùn)巷煤巖層的物理力學(xué)性質(zhì)表巖層名稱(chēng)水平彈性模量/M Pa 垂直彈性模量/M Pa 水平泊松比垂直泊松比水平剪切模量/M Pa 垂直剪切模量/M Pa直接底板老底板650035000. 230. 2526421751700040000. 220. 2428691989煤9006000. 250. 26360277直接頂板老頂板650035000. 230. 2526421751700040000. 220. 2428691989345(a 第一種支護(hù)結(jié)構(gòu)(b 第二種支護(hù)結(jié)構(gòu)(c 第三種支

17、護(hù)結(jié)構(gòu)圖1 巷道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)圖對(duì)于每種實(shí)體巷道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)再分析3種不同錨桿初始預(yù)緊力:第一種情況, 錨桿初始預(yù)緊力為2t; 第二種情況, 錨桿初始預(yù)緊力為6t; 第三種情況, 錨桿初始預(yù)緊力為10t 。以2092工作面2395下運(yùn)巷圍巖物理力學(xué)性質(zhì)為例, 研究實(shí)體巷道不同埋藏深度、不同錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)、不同預(yù)緊力條件下的穩(wěn)定性。4 不同錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)巷道圍巖應(yīng)力及位移分析 在該應(yīng)力場(chǎng)的不同埋藏深度條件下, 巷道開(kāi)挖前圍巖應(yīng)力分布如表2所示。巷道埋藏深度為300m 時(shí), 實(shí)體巷道開(kāi)挖前頂板位置水平應(yīng)力Sx 與垂直應(yīng)力Sz 的比值為0. 82, 巷道底板水平應(yīng)力S x 與垂直應(yīng)力S z 的比值為2.

18、30。這表明巷道埋藏深度為300m 時(shí), 原巖水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力比值為3. 65。由于煤體軟弱, 彈性模量低, 使水平應(yīng)力在煤層中產(chǎn)生應(yīng)力降低, 這時(shí)巷道頂板并沒(méi)有處在高水平應(yīng)力作用下, 而巷道底板處在高水平應(yīng)力作用下。隨著巷道埋藏深度的增加, 垂直壓力越來(lái)越大, 當(dāng)巷道埋藏深度為700m 時(shí), 巷道開(kāi)挖前頂板位置水平應(yīng)力Sx 與垂直應(yīng)力Sz 的比值為0. 52, 底板水平應(yīng)力S x 與垂直應(yīng)力S z 的比值為1. 06, 這時(shí)巷道頂板完全處在垂直應(yīng)力作用下, 巷道底板水平應(yīng)力略大于垂直應(yīng)力。不同埋藏深度、各種錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)、不同預(yù)緊力條件下實(shí)體巷道圍巖應(yīng)力及位移分布規(guī)律如表3、表4、表5所示。

19、可以看出, 在第一種支護(hù)結(jié)構(gòu)條件下, 錨桿初始預(yù)緊力為2t 時(shí), 巷道頂?shù)装逡平看笥诘诙偷谌N支護(hù)條件下巷道頂?shù)装逡平?。?dāng)錨桿預(yù)緊力增加到4t 以上時(shí), 第一種支護(hù)結(jié)構(gòu)條件下巷道頂?shù)装逡平啃∮诘诙偷谌N支護(hù)結(jié)構(gòu)條件下頂?shù)装逡平?。這說(shuō)明錨桿初始預(yù)緊力為2t 時(shí), 不能夠控制巷道頂板的變形, 應(yīng)增加錨桿支護(hù)初始預(yù)緊力, 才能使錨桿起到很好的支護(hù)作用。 巷道埋藏深度為300m 時(shí), 安裝頂、幫錨桿條件下巷道兩幫移近量與只安裝底錨桿條件下兩幫移量, t 、10 分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的最大水平地應(yīng)力為27. 4M Pa, 最小水平地應(yīng)力為14. 3M Pa, 同時(shí)考慮了300m 、500m 和70

20、0m 這3種不同的埋藏深度, 分析了3種不同的巷道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu):第一種支護(hù)結(jié)構(gòu), 安設(shè)頂、幫錨桿, 頂板安設(shè)5根錨桿, 兩幫各安設(shè)3根錨桿; 第二種支護(hù)結(jié)構(gòu), 安設(shè)底、幫錨桿, 底板 3;2010年第1期王潤(rùn)生等:基于ANSYS 的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件下實(shí)體巷道錨桿支護(hù)模擬研究表2 地應(yīng)力條件下巷道開(kāi)挖前圍巖應(yīng)力分布表埋藏深度/m300500底板-16. 275-8. 7571-7. 0868頂板-7. 1758-5. 4502-11. 788底板-17. 048-9. 4043-11. 948頂板-8. 6738-6. 9162-16. 646700! 35 !位置水平應(yīng)力Sx /M Pa 水平應(yīng)

21、力Sy /M Pa 垂直應(yīng)力Sz /M Pa頂板-5. 6777-3. 9842-6. 9293底板-17. 821-10. 051-16. 810表3 300m 埋深實(shí)體巷道圍巖應(yīng)力及位移分布規(guī)律表支護(hù)結(jié)構(gòu)代碼頂?shù)装逡平?mm 2t兩幫移近量/mm第一種支護(hù)結(jié)構(gòu) 98. 04 26. 85 1. 27007-14. 4796-8. 1753-27. 0443 92. 24 26. 26 1. 5234-14. 8115-8. 2396-27. 3472 97. 44 26. 56 1. 1617-14. 4490-8. 1637-27. 0314第二種支護(hù)結(jié)構(gòu) 94. 64 26. 68

22、1. 299-14. 3040-8. 6591-26. 9497 96. 44 26. 53 1. 1707-14. 3754-8. 6576-26. 9423 95. 54 26. 41 1. 7099-14. 3791-10. 0511-26. 9388第三種支護(hù)結(jié)構(gòu) 94. 64 27. 45 1. 27972-14. 2593-8. 6146-26. 9492 96. 54 27. 44 1. 6726-14. 3267-8. 7263-26. 9414 95. 94 27. 48 1. 6662-14. 3227-9. 5389-26. 6781表4 500m 埋深實(shí)體巷道圍巖應(yīng)力及

23、位移分布規(guī)律表支護(hù)結(jié)構(gòu)代碼頂?shù)装逡平?mm 2t 兩幫移近量/mm 預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板平均S x /M Pa底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 6t 兩幫移近量/mm 預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板最小S x /M Pa底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 10t兩幫移近量/mm第一種支護(hù)結(jié)構(gòu) 133. 81 28. 96 4. 5226-20. 2804-0. 2052-29. 2008 132. 01 28. 86 3. 7525-20. 0833-0. 2644-28. 9091 134. 31

24、28. 82 3. 7646-20. 1485-0. 2047第二種支護(hù)結(jié)構(gòu) 133. 71 29. 01 4. 4554-19. 968-0. 7359-28. 9277 133. 61 28. 85 4. 4587-19. 9731-0. 9562-29. 0348 132. 91 28. 68 4. 4666-19. 9807-13124第三種支護(hù)結(jié)構(gòu) 133. 81 30. 14 4. 4086-19. 9083-0. 9147-28. 9269 133. 71 30. 14 4. 4063-19. 9067-1. 1225-28. 9860 133. 11 30. 11 4. 408

25、7-19. 9081-1. 3444-28. 9480預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板平均S x /M Pa 底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 6t兩幫移近量/mm預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa力底板最小S x /M Pa底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 10t兩幫移近量/mm預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板最小S x /M Pa 底角S x /M Pa預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板最小S x /M Pa底角S x /M Pa-29. 19777-28. 91

26、93下, 兩者僅相差0. 39mm 、0. 52m m 、0. 61m m 。當(dāng)巷道埋藏深度增加到700m 時(shí), 同樣的條件下兩者相差1. 18mm 、1. 28mm 、1. 29m m 。這說(shuō)明在水平地應(yīng)力場(chǎng)條件下, 巷道埋藏深度較淺時(shí)幫錨桿對(duì)巷道的支護(hù)作用不大, 隨著巷道埋藏深度增加, 圍巖垂直應(yīng)力不斷增大, 幫錨桿的作用越來(lái)越明顯。巷道埋藏深度為300m 時(shí), 頂、底板圍巖中都處于壓應(yīng)力狀態(tài), 頂板角部最大壓應(yīng)力S z 小于-9. 00MPa, 底板角部最大壓應(yīng)力S x 小于-27. 00MPa 。由于底板巖體強(qiáng)度較高, 所以在埋藏深度小于300m 時(shí), 巷道圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。第一種支護(hù)

27、結(jié)構(gòu)與第三種支護(hù)結(jié)構(gòu)相比, 在錨桿初始預(yù)緊力為2t 、6t 、10t 時(shí), 安裝頂、幫錨桿比只安31. 89%、42. 14%、44. 33%, 底板中部壓應(yīng)力Sx 分別減少4. 71%、3. 94%、5. 96%, 底角處的最大壓應(yīng)力S x 略有增加。巷道頂?shù)装逯胁康膲簯?yīng)力增加有利于巷道的穩(wěn)定性。由于巷道頂板的壓應(yīng)力較小, 因此, 在這種狀態(tài)下安裝頂錨桿更有利于巷道頂板的穩(wěn)定。巷道埋藏深度增加到500m 時(shí), 頂板中部出現(xiàn)水平方向的拉應(yīng)力, 一般最大水平拉應(yīng)力S x 小于2. 0M Pa 。底板中部仍處于壓應(yīng)力狀態(tài), 底板角部最大壓應(yīng)力集中略有增長(zhǎng), 對(duì)巷道穩(wěn)定性影響不大。第一種支護(hù)結(jié)構(gòu)與第

28、三種支護(hù)結(jié)構(gòu)相比, 錨桿初始預(yù)緊力分別為2t 、6t 、10t 時(shí), 安裝頂、幫錨桿比只安裝底錨桿巷道頂板中部最大拉應(yīng)力分別降低,! 36! 工礦自動(dòng)化2010年1月表5 700m 埋深實(shí)體巷道圍巖應(yīng)力及位移分布規(guī)律表支護(hù)結(jié)構(gòu)代碼頂?shù)装逡平?mm 2t 兩幫移近量/mm 預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板平均S x /M Pa 底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 6t 兩幫移近量/mm 預(yù)頂板最大S x /M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板最小S x /M Pa底角S x /M Pa 頂?shù)装逡平?mm 10t 兩幫移近量/mm 預(yù)頂板最大S x

29、/M Pa 緊頂角S z /M Pa 力底板最小S x /M Pa 底角S x /M Pa第一種支護(hù)結(jié)構(gòu) 60. 71 24. 61-1. 5971-8. 8427-16. 0440-26. 9513 59. 91 24. 488-1. 7266-8. 8760-16. 0390-26. 9497 59. 90 24. 29-1. 7548-8. 7681-16. 0250-26. 9309第二種支護(hù)結(jié)構(gòu) 60. 26 24. 67-1. 1884-8. 7584-16. 774-26. 5793 60. 29 24. 44-1. 1865-8. 7629-16. 6313-26. 9497

30、60. 02 24. 29-1. 18226-8. 7681-16. 5806-26. 5267第三種支護(hù)結(jié)構(gòu) 60. 26 25. 00-1. 2109-8. 7321-16. 7994-26. 5826 60. 30 25. 0-1. 2148-8. 7307-16. 4715-26. 6232 60. 043 0. 025-1. 2158-8. 7297-16. 6305-26. 5252力, 底板角部為最大壓應(yīng)力。所以, 巷道最危險(xiǎn)的部位是巷道頂板和底板角部, 各種支護(hù)方式巷道圍巖應(yīng)力分布為:第一種支護(hù)方式最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在頂板中部, 其值為1. 9400M Pa; 第二種支護(hù)方式巷道頂

31、板最大拉應(yīng)力為1. 8300M Pa; 第三種支護(hù)方式巷道頂板最大拉應(yīng)力為2. 6900M Pa 。第三種支護(hù)方式頂板中最大拉應(yīng)力超過(guò)煤體的抗拉強(qiáng)度, 且頂板拉應(yīng)力分布的范圍大, 使巷道處于不穩(wěn)定狀態(tài)。第一種和第二種支護(hù)方式都是可行方案。6 結(jié)論(1 巷道錨桿支護(hù)是巖土與結(jié)構(gòu)耦合的工程問(wèn)題, 它與地應(yīng)力、圍巖強(qiáng)度、錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。因此, 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過(guò)科學(xué)的計(jì)算和分析, 才能取得較好的支護(hù)效果。(2 評(píng)價(jià)錨桿支護(hù)巷道的穩(wěn)定性應(yīng)考慮巷道圍巖的變形及圍巖應(yīng)力的分布。應(yīng)建立起符合本礦實(shí)際情況的錨桿支護(hù)巷道穩(wěn)定性判別的強(qiáng)度準(zhǔn)則、變形準(zhǔn)則和離層破壞的條件, 使巷道穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)有據(jù)可循。(3 高水平應(yīng)力條件下, 沿空