金属网在人工假顶构筑中的稳定性研究与应用-论文.pdf

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1、·试验研究·IM&P化工矿物与加工2014年第9期文章编号：1008-7524(2014)09-0021-03金属网在人工假顶构筑中的稳定性研究与应用张应超，范文录。(1．河南发恩德矿业，河南洛阳471716；2．中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)摘要：采用Ansys有限元软件对铺设金属网人工假顶进行模拟研究表明，在矿山支护工程中采用金属网代替辅筋，简化了施工工艺，且提高了人工假顶整体强度，满足承载条件，符合矿山实际生产需求。关键词：破碎矿体；人工假顶；金属网}有限元中圈分类号：TD353文献标识码：A0引言图1所示：在地下矿山开采过程中，

2、常常通过构筑人工假顶来承载上部不稳定矿岩或充填体荷载，以确保人工假顶下部作业人员的安全。一般多采用高强度胶结材料配抗拉强度较高的钢材加以组合，来构筑高强度人工顶板防护结构。某矿区破碎磷矿体，矿体平均厚度3m，平均倾角60。，属于急倾斜破碎矿体。由于矿体破碎，支护困难，经研究论证后，采用下向进路法回采。1一上盘锚杆；2-F盘锚杆；3m吊筋；4-内置金属网；该采矿法的关键是构筑稳定的人工假顶防护结5一胶结材料；6-主筋I7一纵筋；8m碎矿垫层。构，以保护工人安全作业。为确保人工假顶稳定图1人工假顶构筑可靠，需铺设一层钢筋网于人工假顶底部，以满足预先在上下

3、盘围岩中施工锚杆，之后使用锚人工假顶承载需求。若按常规建筑施工方法，即盘锚固，吊筋一端与锚杆连接，另一端则与人工假铺设纵横筋后再进行辅筋铺设作业，这样势必导顶内铺设的钢筋连接，在铺设的钢筋网上铺设一致人工假顶施工进度缓慢，强度降低以及成本偏层金属网，代替辅筋，从而提高人工假顶整体强高等问题，不符合矿山生产需求。度，之后进行人工假顶浇筑，待养护好后，人工假针对以上问题，为适应生产需求，以符合矿山顶构筑完成，实现承载。实际条件为原则，经理论研究与现场调查后，决定2人工假顶稳定性研究与应用采用金属网代替辅筋，以提高人工假顶整体强度2．1人工假顶模型建立与施

4、工效率。建立有限元模型，采用三维实体结构模型的1人工假顶构筑方法Solid65单元来模拟人工假顶胶结材料，它由8查阅相关文献并参考国内外人工假顶构筑方节点结合而成，其特征为蠕变、塑性、膨胀、应力强式及类似矿山经验，研究出适合于该破碎矿体开化、大应变和大变形；采用Link8单元模拟人工假采的快捷高效人工假顶构筑方法，即通过锚杆、吊顶中纵横筋与金属网，这种3维杆单元是杆轴方筋连接，将事先构筑好的人工假顶悬吊于两帮围向的拉压单元，应用于桁架，杆件，钢筋，弹簧等，岩上，实现人工假顶承载。人工假顶构筑方法如*收稿日期：2013-12-07作者简介：张应超(19

5、87一)，男，采矿工程师，毕业于中南大学采矿工程专业，主要从事矿山生产管理与技术研究方面工作；E—mailyingchaoy0uxian@163．com。·21··试验研究·IM&P化i矿物与加I2014年第9期工假顶受力与位移变化，得出以下结论：[73谭建国．使用ANSYS6．0进行有限元分析[M]．北京：北京大学出版社，2002．a．通过模拟发现，若不添加金属网，人工假[83易日．使用ANSYS6．1进行结构力学分析[M]．北京：北京顶在上部荷载作用下发生破坏；大学出版社，2002．b．人工假顶铺设金属网后，金属网将起到辅[9]JOHNTC，CH

6、ARIESCI．Reliabilityappliedtoslopestabil—筋作用，可显著提高人工假顶的整体强度和承载ityanalysis[J]．JournalofGeotechnicalEngineering，1994，120能力；(8)：2180—2207．C．使用金属网代替辅筋构筑人工假顶，大大Applicationandstabilityanalysis提高人了工假顶施工效率，简化了工艺，保证人工ofmetalmeshinartificial假顶的承载强度，符合矿山实际生产需求，可在类roofconstruction似矿山推广应用。ZH

7、ANGYing—chao，FANWen—lu4参考文献(1．HenanFoundMining，LuoyangHenan471716，China；[1]李俊平．人工假顶下诱导崩落采矿法[P]．中国：2．ChinaENFIEngineeringCorporation，CN102587915A．2012一O7一l8．Beijing100038，China)E2]煮吉元，王靖涛．土层锚杆技术问题探讨[J]．土工基础，Abstract：Thesimulationstudyontheartificial—roofbybuild—2004，18(1)：41-43．

8、[33李长海，锚杆在基坑支护设计中的应用FJ]．科协论坛(下半ingmetalmeshusingAnsysf