深部软岩巷道方钢约束混凝土拱架基本构件力学特性及参数影响机制研究

作     者：鹿伟 江贝 王琦 孙会彬 黄玉兵 张朋 LU Wei;JIANG Bei;WANG Qi;SUN Huibin;HUANG Yubing;ZHANG Peng

作者机构：山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 济南大学土木建筑学院山东济南250022 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704125,51874188,51927807) 山东省重大科技专项项目(2019SDZY04) 山东省高等学校“青创科技计划”项目(2019KJG013) 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1717) 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2020年第37卷第3期

页      码：473-480页

摘      要：方钢约束混凝土支护体系以其强度高、施工方便的优点,在深部软岩巷道中的应用日益增多。节点作为拱架连接的关键构件,是进行支护结构合理设计的前提,对拱架内力分布及承载力发挥具有重要影响。但目前约束混凝土拱架节点设计大多基于工程类比,针对其力学特性的深入研究较少。本文以典型深部软岩矿井--巨野矿区万福煤矿为工程背景,对约束混凝土拱架常用的法兰节点及套管节点进行对比分析。开展方钢约束混凝土无节点构件、法兰节点构件及套管节点构件的纯弯室内试验和数值试验,对比各构件的变形过程及破坏形态;基于M-θ曲线,综合分析各参数对无节点构件、法兰节点及套管节点力学性能影响规律,提出依托工程方钢约束混凝土拱架节点设计建议。基于上述研究结果,进行方钢约束混凝土拱架的现场应用。试验结果表明,依托工程现场采用方钢约束混凝土支护体系,围岩变形得到很好控制。套管节点传力明确、承载力高,极大地缩短了施工难度,降低了经济成本,应作为方钢约束混凝土拱架优选的节点形式。

主 题 词：深部软岩巷道 承载机制 方钢约束混凝土拱架 套管节点 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0837[0837] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13545/j.cnki.jmse.2020.03.005

馆 藏 号：203937189...