基于錨桿組群工作荷載無(wú)損檢測(cè)的巷道圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、錨桿支護(hù)相對(duì)于棚式支護(hù)是一種主動(dòng)支護(hù)方式，可節(jié)約大量的鋼材，從而降低了支護(hù)成本和工作量，它的優(yōu)越性是其他支護(hù)方式無(wú)可比擬的，所以錨桿支護(hù)在采礦、水利、隧道等工程中被廣泛應(yīng)用。對(duì)于錨桿支護(hù)巷道或銅室圍巖的穩(wěn)定性也受到越來(lái)越多工程技術(shù)人員的關(guān)注，許多研究人員從不同的角度對(duì)其穩(wěn)定性的判定和預(yù)測(cè)進(jìn)行了深入研究，大部分研究都是按照固體力學(xué)中的靜力學(xué)的研究方法，把圍巖的變形做為主要的研究對(duì)象，但是巷道圍巖穩(wěn)定都受到開采活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，導(dǎo)致圍巖應(yīng)力重

2、新分布和圍巖大范圍的移動(dòng)和破裂，所以依據(jù)靜力學(xué)理論的觀察方法和測(cè)試儀器所測(cè)得的圍巖穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)信息相對(duì)滯后，并且由此做出圍巖穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，再采取控制措施就處于被動(dòng)，所以我們致力于研究一種能夠?qū)崟r(shí)對(duì)圍巖穩(wěn)定性作出快速、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)、判斷的方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，在巷道、嗣室圍巖穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)和破壞機(jī)理及其過(guò)程的損傷診斷中出現(xiàn)了一些智能的、動(dòng)態(tài)的測(cè)試方法，如用電磁輻射、超聲波、聲發(fā)射和地質(zhì)雷達(dá)等，使我們有可能直接測(cè)得礦山壓力

3、的變化規(guī)律這一圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。依據(jù)圍巖穩(wěn)定性研究與實(shí)踐知識(shí)，在基于錨桿無(wú)損檢測(cè)的基礎(chǔ)上，提出了判定和預(yù)測(cè)群錨結(jié)構(gòu)圍巖穩(wěn)定性的一種新的方法:通過(guò)無(wú)損檢測(cè)得到錨桿組群的工作荷載實(shí)時(shí)的對(duì)圍巖穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。
　　 本文研究的主要內(nèi)容是通過(guò)對(duì)巷道內(nèi)錨桿組群動(dòng)態(tài)響應(yīng)(速度、加速度)的無(wú)損檢測(cè)和實(shí)時(shí)分析，獲取錨桿工作載荷的變化信息，進(jìn)而預(yù)測(cè)、判斷圍巖的穩(wěn)定性。研究?jī)?nèi)容包括：⑴通過(guò)對(duì)錨桿的錨固作用原理及圍巖損傷規(guī)律的內(nèi)涵的研究，得到錨桿與

4、圍巖相互作用的內(nèi)涵，為本文提出的方法提供理論依據(jù)。⑵研究應(yīng)力波在錨桿中的傳播規(guī)律，建立應(yīng)力波參數(shù)與錨桿工作載荷之間的定量關(guān)系，解決錨桿工作荷載無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。⑶通過(guò)室內(nèi)相似模擬實(shí)驗(yàn)研究分析無(wú)損檢測(cè)錨桿工作荷載方法的可行性及錨桿工作荷載與圍巖變形之間的關(guān)系，揭示巷道圍巖變形、破壞過(guò)程中錨桿組群工作荷載的變化規(guī)律。⑷采用CMT(A)錨桿彈性波無(wú)損檢測(cè)儀和分析處理軟件在國(guó)陽(yáng)二礦進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，研究通過(guò)無(wú)損檢測(cè)群錨結(jié)構(gòu)的工作荷載判定圍巖