基于可靠性的锚杆支护动态设计与应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.comSeriesNo．381金畿矽总第381期March2008METALMINE2008年第3期基于可靠性的锚杆支护动态设计与应用研究水桂祥友马云东郁钟铭。，(1．贵州大学；2．辽宁工程技术大学；3．武汉理工大学；4．贵州民族学院)摘要针对当前锚杆支护作用机理尚未完全清晰的现实，采用数学与力学相结合、理论分析及数值模拟与工程实测相结合的方法，利用RFPA2D岩石破裂过程分析系统软件，对神华集团乌达矿区五虎山煤矿9煤层巷道围岩变形和破坏过程进行了动态仿真模拟，研究了锚杆支护设计方法和合理设计程序问题，建立了基于可靠性的巷道锚杆支护动

2、态设计理论，开发了基于可靠性的巷道锚杆支护动态设计计算机辅助系统，在神华集团五虎山煤矿进行的工业试验，取得了良好的经济效益和社会效益。关键词顶板控制岩石破裂过程分析系统可靠性设计锚杆支护计算机辅助系统Reliability-BasedDynamicDesignandApplicationResearchofBoltingSupportGuiXiangyouMaYundong。YuZhongming_(1．Gu~houUniversity；2，LiaoningTechnicalUniversity；3WuhanUniversityofTechnology；4．Gu~houUni

3、versityforNationalities)AbstractInviewofthefactthatpresently，boltingsuppo~mechanismisnotfullyclear，amethodcombiningmathe—maticswithmechanicsandtheoreticalanalysisandnumericalsimulationwithpracticalengineeringmeasurement，andFR—PA2Dprocessanalysissystemsoftwareforrockbreakagewereusedtomakethe

4、dynamicsimulationofthedeformationandfailureprocessofthewallrockinNo．9coal-seamroadwayinWuhushanCoalMineinWudacoalareaofShenhuaGroup．Theboltingsuppo~dynamicdesignmethodandrationaldesignprocedurewerestudied，reliability—basedroadwayboltingsuppo~dynamicdesigntheoryestablishedandtherelatedcomput

5、erassistancesystemdeveloped．ItsindustrialtestinWu—hushanCoalMineofShenhuaGroupachievedgoodeconomicandsocialbenefits．KeywordsR00fcontrol，Processanalysissystemforrockbreakage，Reliabilitydesign，Boltingsuppo~，Computerassistancesystem锚杆支护的结构形式在不断地推陈出新，但由结构法。①普氏理论(荷载结构法)——普氏拱；②于缺少对锚杆支护系统中存在大量不确定性

6、信息或定值设计(地层结构法)容许应力法、破损阶段法、未确知信息的研究，在实际施工中虽然～些矿井对极限状态法。锚杆支护后的巷道进行了观测，但没能从理论上提(3)新奥法。出科学合理地利用这些数据的模型，更没能很好地(4)概率极限状态法。在大型硐室应用，矿山起到对后续施工及新开巷道支护设计的指导作用，不多见。因此，在当前锚杆支护作用机理尚未完全清晰的前(5)信息化设计及反分析法。煤炭科学研究总提下，研究合理的锚杆支护设计程序，建立数学与力院北京开采所提出并在兖州等矿区得到应用。学相结合、理论分析及数值模拟与工程实测相结合以上5种方法各有其适用条件。目前普遍认的锚杆支护设计方法，对于

7、推广锚杆支护方式和确为，巷道锚杆支护动态设计方法(亦称信息化设计保锚杆支护巷道的安全可靠，具有重要的理论意义方法)较为适用于回采巷道，该法包括试验点调查和实用价值。和地质力学评估、初始设计、综合监坝4、信息反馈和从锚杆支护设计方法看，现行方法主要可分为贵州省长基金项目(编号：2005325)；贵州省国际合作项目(编号：以下5种。2007400101)；贵州大学引进人才项目(编号：Z065013)。(1)经验设计。桂祥友(1973一)，男，贵州大学矿业学院，教授，博士，550003贵州省贵阳市。(2)传统