破碎頂板超大斷面開切眼支護(hù)優(yōu)化與安全監(jiān)控的研究.pdf

1、近幾年來,為了引進(jìn)大型采高設(shè)備,切眼的斷面尺寸越來越大,現(xiàn)有的錨桿的支護(hù)設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足安全和穩(wěn)定性要求,急需解決大跨度、大斷面破碎頂板錨桿(索)支護(hù)參數(shù)的設(shè)計與安全監(jiān)控問題,找出一套適合大斷面錨桿錨索的支護(hù)參數(shù)設(shè)計方法。該論文針對超大斷面破碎頂板開切眼圍巖支護(hù)穩(wěn)定性分析與安全監(jiān)控進(jìn)行系統(tǒng)研究,保證煤礦的安全生產(chǎn),創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。該論文通過現(xiàn)場勘察及圍巖變形監(jiān)測,分析了大斷面開切眼巷道破壞原因及破壞形式,設(shè)

2、計了錨桿(索)、W型鋼帶、金屬網(wǎng)、單體柱聯(lián)合支護(hù)方案組成大斷面聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng),用于已掘進(jìn)矩形巷道的工程支護(hù)。提出“工程地質(zhì)資料分析-初始設(shè)計-現(xiàn)場礦壓和變形量監(jiān)測-信息反饋-修改設(shè)計”的動態(tài)信息設(shè)計方法。其關(guān)鍵技術(shù)為支護(hù)前期的頂板巖層結(jié)構(gòu)探測和支護(hù)后期的頂板收斂變形監(jiān)測,此方法實(shí)現(xiàn)了邊施工、邊監(jiān)測、邊修改,在實(shí)踐中具有應(yīng)用價值。通過液壓枕式錨桿測力計、單體支柱壓力監(jiān)測記錄儀、頂板離層儀組成大斷面聯(lián)合監(jiān)測系統(tǒng),并通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對巖層結(jié)

3、構(gòu)的識別,并對監(jiān)測段冒頂危險區(qū)域進(jìn)行預(yù)測,實(shí)時調(diào)整支護(hù)參數(shù)。應(yīng)用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行動態(tài)模擬,分析了在不同支護(hù)參數(shù)條件下支護(hù)安全系數(shù),通過理論計算和數(shù)值分析綜合確定支護(hù)參數(shù),并將理論、經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測數(shù)據(jù)信息反饋到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)中去,對設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化。通過實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試驗(yàn)、現(xiàn)場變形監(jiān)測、理論分析等多種手段,分析了白羊嶺礦區(qū)大斷面開切眼巷道圍巖應(yīng)力與位移的時間和空間變化規(guī)律,以確定合理的支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù)本論文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測段冒頂危險區(qū)