巷道格栅可缩性支架支护理论及应用的研究

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1、论文题目：巷道格栅可缩性支架支护理论及应用研究作者姓名：赵耀龌入学时间：至Q曼至生Q窆且专业名称：建笪皇±本王程研究方向：蚩±塑指导教师：蕉壹塞职称：麴拯副指导教师：芝国迷职称：直级王程厘论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：垄Q曼兰生Q§旦至Q里兰生Q鱼月RESEARCHONMECHANISMANDAPPLICATIONOFYIELDABLEGRIDSUPPORTFORROAD、^“WADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTERoFENGINEEIUNGfromShandongUniv

2、ersityofScienceandTechnologybyZhaoYaohuiSupervisor：ProfessorYouChun’anCollegeofCivilEngineeringandArchitectureMay2013声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIRMATION起耀辉期：如哆．6．夕Ideclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfo

3、rtheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge·Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute·Signature：如p‰脑Date：29I刍，苫、C7山东科技大学硕士学位论文摘要随着煤炭产业的蓬勃发展，煤炭开采越来越向深处发展，巷道支护断面愈来愈大。人们在进行巷道支护的探索过程中遇到了越来越多的问题

4、。在复杂的围岩压力环境中，传统的支护方式逐渐表现出其软弱性。地质应力环境中的高垂直应力和高构造应力同样让支护工作变的棘手。甚至在建筑上常用的高强度结构也被移植到了巷道支护体系中，然而这些支护手段的效果大都差强人意。基于此本文提出具有空间桁架结构性能的格栅可缩性支架，其结构本身具有良好的截面特征和力学性质，在室内试验和类似工程的应用中取得了比较不错的效果。本文首先分析已有的可缩性支架的优缺点，围绕格栅可缩性支架的强度、刚度、稳定性的问题，利用理论分析、实验室相似模拟和数值模拟等手段，对格栅可缩性支架的受力特征及随着荷载变化的缩动特性，实现了对格栅可缩性支架力学性能的研究并得到了相互验证。理

5、论分析阶段利用卡斯特纳分析方法对巷道围岩的极限平衡区内的围岩压力进行了计算。数值模拟阶段在有限元软件ANSYS环境下对支架腹杆和弦杆的角度优化上做出了比较理想的结果，并在此基础上运用通用结构有限元设计软件SAP2000实现了对支架变形量、关键截面内力的计算，尤其是在对格栅可缩性支架整体稳定性分析中，得出了在不同屈曲因子下的屈曲模式。实验室试验阶段，在实验研究，通过控制加载方式实现了格栅可缩性支架在不同荷载条件下的缩动变形。从一定程度上验证了数值模拟的有效性，在对连接件验中验证了卡缆对支架的增阻性能。山东科技大学泰安校区的实验矿井内对格栅可缩性支架进行了最后，本文结合具体工程实践，提出格栅

6、可缩性支架联合支护方案，在以上研究的基础上将格栅可缩性支架应用到工程中。将格栅可缩性支架与锚喷、注浆、壁后浇注填充体等支护手段联合应用的方法为巷道支护设计工作提供一定的参考。关键词：格栅可缩性支架，巷道支护，数值分析，稳定分析，支护理论ABSTRACTWiththeboomingdevelopmentofthecoalindustry,thedepthofcoalminingisdeeperandtheroadwaysupportingsectionislarger．Moreandmoreproblemsappearduringtheprocessofexploringtheroadwa

7、ysupportingmethod．Thetraditionalsupportingmodeshowsitsdefectsgraduallyunderthecomplexenvironmentofsurroundingrockpressure．Thehighverticalstressandtectonicstressingeologicalstressenvironmentalsomakethesupportingworkthor