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基于位移等代法的深部直墙半圆拱形隧洞松动圈厚度预测
1
作者
邵炜星
查文华
+2 位作者
许涛
王荣荣
程文博
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第3期140-147,共8页
【目的】位移等代法是在工程实践中被广泛应用的一种等效圆法。为进一步探索该方法在深部非均匀应力场下预测松动圈厚度的工程效果,并建立具有工程适用性的等效圆半径计算公式,【方法】选取深部隧洞常采用的直墙半圆拱形断面为研究对象...
【目的】位移等代法是在工程实践中被广泛应用的一种等效圆法。为进一步探索该方法在深部非均匀应力场下预测松动圈厚度的工程效果,并建立具有工程适用性的等效圆半径计算公式,【方法】选取深部隧洞常采用的直墙半圆拱形断面为研究对象,根据位移等代法基本原理,利用FLAC~(3D)数值模拟和理论计算相结合的方式,建立了侧压系数λ为1.1~1.5,跨高比b_0/h为1.3~1.5条件下的等效圆半径函数关系式,并应用到江西曲江某煤矿水仓围岩的松动圈厚度预测。【结果】结果显示:根据等效圆公式计算出的水仓围岩松动圈的纵轴厚度为1.41 m,横轴为1.20 m,呈椭圆形;现场实测的松动圈也呈椭圆形,厚度平均值在1.15~1.45 m,其中最大均值在纵轴1.45 m,最小均值在横轴为1.15 m。理论预测值与实测值相吻合。【结论】结果表明:位移等代法适用于深部软岩松动圈厚度预测;所建等效圆半径公式具有良好的工程适用性,可为评价和预测类似隧洞工程松动圈厚度提供一种简化的、可借鉴的方法和思路。
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关键词
隧洞
直墙半圆拱形
位移等代法
等效圆
围岩
变形
松动圈
数值模拟
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职称材料
直墙半圆拱U型钢封闭支架控底力学模型及应用
被引量:
12
2
作者
唐芙蓉
刘娜
郑西贵
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2165-2171,共7页
针对深部巷道底臌治理难题,建立了直墙半圆拱整体支架的力学模型,运用极限载荷法推导了高应力条件下的支架承载能力和反拱临界失稳载荷,将反拱拱高与半径的比值定义为反拱控底影响因子ζ,研究了ζ在0-0.7范围内不同巷道宽度的反拱支架...
针对深部巷道底臌治理难题,建立了直墙半圆拱整体支架的力学模型,运用极限载荷法推导了高应力条件下的支架承载能力和反拱临界失稳载荷,将反拱拱高与半径的比值定义为反拱控底影响因子ζ,研究了ζ在0-0.7范围内不同巷道宽度的反拱支架受力特征及稳定性。计算表明:对于净宽为5 m的巷道,反拱矢跨比宜取值在0.2-0.3,反拱控底影响因子和反拱半径的最佳取值分别为0.2和4 m,在淮南矿业集团丁集矿西11-2开拓巷道50 m试验段工程实践表明该支架对底臌具有良好的控制能力,2 a期的巷道底臌小于50 mm,且不需要卧底返修。
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关键词
直墙半圆拱
U型钢封闭支架
反拱控底影响因子
深井巷道
底臌
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职称材料
直墙半圆拱U型钢支架截面应力分布规律研究
3
作者
安百富
刘泽
《煤炭技术》
CAS
2018年第11期301-303,共3页
针对直墙半圆拱U型钢支架截面应力规律分布问题,通过直墙半圆拱U型钢支架所使用的金属材料进行拉伸实验,获取其材料属性参数,并基于实验参数,采用数值模拟分析了不同型号直墙半圆拱U型钢支架截面剪切应力、轴向正应力以及Mises应力,得...
针对直墙半圆拱U型钢支架截面应力规律分布问题,通过直墙半圆拱U型钢支架所使用的金属材料进行拉伸实验,获取其材料属性参数,并基于实验参数,采用数值模拟分析了不同型号直墙半圆拱U型钢支架截面剪切应力、轴向正应力以及Mises应力,得出结论:支架的切应力分布复杂,轴向正应力及Mises关于中性轴线性分布且远大于剪切应力,最大正应力和最大Mises应力基本相同,出现的位置相同,因此可以采用最大正应力代替最大Mises应力来校核支架的强度。
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关键词
直墙半圆拱U型钢支架
拉伸实验
数值计算
截面应力分布
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职称材料
望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带支护研究
4
作者
梁彬
《山东煤炭科技》
2023年第8期13-15,21,共4页
为保障望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带的施工安全及长期稳定,通过钻孔窥视、数值模拟等方法,探究断层构造影响下围岩松动圈发育特征,以组合拱理论为基础对锚杆、锚索支护进行优化设计,采用可伸缩U型钢架提高支护强度,数值模拟验证支护...
为保障望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带的施工安全及长期稳定,通过钻孔窥视、数值模拟等方法,探究断层构造影响下围岩松动圈发育特征,以组合拱理论为基础对锚杆、锚索支护进行优化设计,采用可伸缩U型钢架提高支护强度,数值模拟验证支护方案的可行性,实现了快速顺利通过F15断层,为后续巷道支护及施工提供可靠参考。
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关键词
直墙半圆拱断面
组合拱理论
松动圈
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职称材料
题名
基于位移等代法的深部直墙半圆拱形隧洞松动圈厚度预测
1
作者
邵炜星
查文华
许涛
王荣荣
程文博
机构
东华理工大学土木与建筑工程学院
丰城曲江煤炭开发有限责任公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024年第3期140-147,共8页
基金
国家自然科学基金(51964002,52264003)
江西省“双千计划”支持项目(DHSQT22021002)
华东理工大学科研启动基金(1410000435)。
文摘
【目的】位移等代法是在工程实践中被广泛应用的一种等效圆法。为进一步探索该方法在深部非均匀应力场下预测松动圈厚度的工程效果,并建立具有工程适用性的等效圆半径计算公式,【方法】选取深部隧洞常采用的直墙半圆拱形断面为研究对象,根据位移等代法基本原理,利用FLAC~(3D)数值模拟和理论计算相结合的方式,建立了侧压系数λ为1.1~1.5,跨高比b_0/h为1.3~1.5条件下的等效圆半径函数关系式,并应用到江西曲江某煤矿水仓围岩的松动圈厚度预测。【结果】结果显示:根据等效圆公式计算出的水仓围岩松动圈的纵轴厚度为1.41 m,横轴为1.20 m,呈椭圆形;现场实测的松动圈也呈椭圆形,厚度平均值在1.15~1.45 m,其中最大均值在纵轴1.45 m,最小均值在横轴为1.15 m。理论预测值与实测值相吻合。【结论】结果表明:位移等代法适用于深部软岩松动圈厚度预测;所建等效圆半径公式具有良好的工程适用性,可为评价和预测类似隧洞工程松动圈厚度提供一种简化的、可借鉴的方法和思路。
关键词
隧洞
直墙半圆拱形
位移等代法
等效圆
围岩
变形
松动圈
数值模拟
Keywords
arch
deep tunnel
straight
-
wall
semicircular
arch
displacement equivalence method
equivalent circle
surrounding rock
deformation
broken rock zone
numerical simulation
分类号
TU454 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
直墙半圆拱U型钢封闭支架控底力学模型及应用
被引量:
12
2
作者
唐芙蓉
刘娜
郑西贵
机构
中国矿业大学理学院
中国矿业大学矿业工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2165-2171,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51204519)
中央高校基本科研业务经费专项资金资助项目(2011QNB05)
文摘
针对深部巷道底臌治理难题,建立了直墙半圆拱整体支架的力学模型,运用极限载荷法推导了高应力条件下的支架承载能力和反拱临界失稳载荷,将反拱拱高与半径的比值定义为反拱控底影响因子ζ,研究了ζ在0-0.7范围内不同巷道宽度的反拱支架受力特征及稳定性。计算表明:对于净宽为5 m的巷道,反拱矢跨比宜取值在0.2-0.3,反拱控底影响因子和反拱半径的最佳取值分别为0.2和4 m,在淮南矿业集团丁集矿西11-2开拓巷道50 m试验段工程实践表明该支架对底臌具有良好的控制能力,2 a期的巷道底臌小于50 mm,且不需要卧底返修。
关键词
直墙半圆拱
U型钢封闭支架
反拱控底影响因子
深井巷道
底臌
Keywords
straight wall combined with semicircular arch
U-shaped closed prop
influence factor of inverted
arch
deep roadway
floor heave
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
直墙半圆拱U型钢支架截面应力分布规律研究
3
作者
安百富
刘泽
机构
湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
湖南科技大学资源环境与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2018年第11期301-303,共3页
基金
煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金(SKLCRSM17KF00)
湖南科技大学科研基金(969E51773)
文摘
针对直墙半圆拱U型钢支架截面应力规律分布问题,通过直墙半圆拱U型钢支架所使用的金属材料进行拉伸实验,获取其材料属性参数,并基于实验参数,采用数值模拟分析了不同型号直墙半圆拱U型钢支架截面剪切应力、轴向正应力以及Mises应力,得出结论:支架的切应力分布复杂,轴向正应力及Mises关于中性轴线性分布且远大于剪切应力,最大正应力和最大Mises应力基本相同,出现的位置相同,因此可以采用最大正应力代替最大Mises应力来校核支架的强度。
关键词
直墙半圆拱U型钢支架
拉伸实验
数值计算
截面应力分布
Keywords
U-shaped support formed by
straight
wall
and
semicircular
arch
tensile experiment
numerical calculation
section stress distribution
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带支护研究
4
作者
梁彬
机构
山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司
出处
《山东煤炭科技》
2023年第8期13-15,21,共4页
文摘
为保障望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带的施工安全及长期稳定,通过钻孔窥视、数值模拟等方法,探究断层构造影响下围岩松动圈发育特征,以组合拱理论为基础对锚杆、锚索支护进行优化设计,采用可伸缩U型钢架提高支护强度,数值模拟验证支护方案的可行性,实现了快速顺利通过F15断层,为后续巷道支护及施工提供可靠参考。
关键词
直墙半圆拱断面
组合拱理论
松动圈
Keywords
straight
wall
semi circular
arch
section
combined
arch
theory
loose circle
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于位移等代法的深部直墙半圆拱形隧洞松动圈厚度预测
邵炜星
查文华
许涛
王荣荣
程文博
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
直墙半圆拱U型钢封闭支架控底力学模型及应用
唐芙蓉
刘娜
郑西贵
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
直墙半圆拱U型钢支架截面应力分布规律研究
安百富
刘泽
《煤炭技术》
CAS
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带支护研究
梁彬
《山东煤炭科技》
2023
0
在线阅读
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职称材料
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