锚固硐室顶爆加固效果及机理数值模拟分析

"锚固硐室在顶爆作用下加固效果及机理数值模拟" 这篇科研论文探讨了在矿业工程中，硐室（一种地下开采的空间结构）如何在遭受顶爆（顶部爆炸）等动载荷作用时，通过锚固技术增强其稳定性与安全性。研究人员运用动态数值模拟软件来模拟锚固硐室在顶爆情况下的抗爆加固效果，并深入分析了加固的机理。 文章首先指出，硐室经常面临各种动载荷的影响，尤其是在深部矿井建设中，这些动载可能来源于爆破作业或其他地质活动。为解决这一问题，科研团队采用了先进的数值模拟方法，以验证和分析锚固技术对硐室的加固作用。通过比较实验数据和数值模拟中拱顶压力时程曲线，他们得出结论，数值模拟结果是可信的，这为后续的分析提供了坚实的基础。 接着，论文对比了未经加固的毛硐（即未进行锚固处理的硐室）与锚固后的硐室在顶爆作用下的拱顶位移变化。结果显示，锚固处理显著减少了硐室拱顶的位移，这意味着锚杆加固能有效防止硐室结构的变形。此外，通过对两者裂纹分布的比较，发现锚固硐室的裂纹更少且宽度较窄，进一步证明了锚杆在抵抗爆炸冲击方面具有优越性。 论文还关注了锚杆锚头位置的轴应力时程曲线，从中揭示了锚杆支护是如何在动载荷下提供加固效果的。锚杆的轴应力变化反映了它们在爆炸冲击下的响应，显示了锚杆在维持硐室稳定性和阻止结构破坏方面的重要作用。 关键词包括岩石力学、锚杆、硐室、顶爆、抗爆效果、加固机理、数值模拟以及时程曲线，表明该研究涉及多个专业领域，如岩石力学的理论、锚固技术的实际应用、以及通过数值模拟手段研究动态力学问题的方法。 这项研究对于理解锚固技术在提高矿井硐室抵抗动载荷能力方面的重要性具有重要意义，同时为矿井安全设计和加固策略提供了科学依据。通过数值模拟，不仅验证了锚固技术的有效性，也为未来相关领域的研究提供了新的研究思路和方法。