直墙半圆拱形巷道变形破坏因素和控制对策研究
本文选题:直墙半圆拱形巷道 + 巷道变形破坏因素 ; 参考:《山东科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:直墙半圆拱形巷道是目前煤矿中应用最多的巷道之一,对直墙半圆拱形巷道变形破坏的机理、影响巷道变形破坏的因素、巷道的支护技术等方面的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以直墙半圆拱形巷道为研究对象,首先采用理论分析方法,对直墙半圆拱形巷道的变形破坏机理进行分析,得出影响巷道变形破坏的5个主控因素:侧压系数λ、围岩垂直压力p岩体的黏聚力C、岩体的内摩擦角φ、岩体的抗拉强度σt;然后通过FLAC3D数值模拟分析不同影响因素对直墙半圆拱形巷道变形破坏的影响规律,又通过数值模拟和正交试验法对5个主控因素进行分析,得出它们对直墙半圆拱形巷道变形破坏的显著性次序,影响巷道塑性区体积的显著性次序为:内摩擦角侧压系数垂直应力内聚力抗拉强度;5个主控因素对巷道综合变形量的影响显著性次序为:内摩擦角 侧压系数 黏聚力 抗拉强度垂直应力,其中内摩擦角是影响巷道变形破坏的最主要因素。以霄云煤矿东翼胶带大巷为工程背景,对巷道全断面破坏段提出新的巷道修复方案,以理论和数值模拟结论为指导,对巷道支护参数和注浆范围进行优化,最终提出采用高强锚杆、锚索+粗钢筋网+注浆+喷混凝土+底角锚杆+槽钢梁形成反底拱的联合加固方式。而后对修复方案进行现场监测,通过监测数据和现场变形情况可知,新的巷道修复方案可以有效地控制巷道围岩的变形,满足矿井的正常生产需求。
[Abstract]:The vertical wall semi-circular arch roadway is one of the most widely used roadways in coal mines at present. The mechanism of deformation and failure of the vertical wall semi-circular arch roadway and the factors influencing the roadway deformation and failure are discussed. The research of roadway supporting technology has important theoretical significance and practical value. In this paper, the vertical wall semi-circular arch roadway is taken as the research object. Firstly, the deformation and failure mechanism of the vertical wall semi-circular arch roadway is analyzed by using the theoretical analysis method. Five main controlling factors affecting roadway deformation and failure are obtained: lateral pressure coefficient 位, cohesive force C of rock mass under vertical pressure of surrounding rock, internal friction angle 蠁 of rock mass, tensile strength 蟽 _ t of rock mass, and then different influencing factors are analyzed by FLAC3D numerical simulation. The law of influence on deformation and failure of semi-circular arch roadway with straight wall, By means of numerical simulation and orthogonal test, five main control factors are analyzed, and the significant order of their deformation and failure to the vertical wall semi-circular arch roadway is obtained. The significant order of influence on the volume of the plastic zone of roadway is as follows: lateral pressure coefficient of internal friction angle vertical stress cohesion tensile strength and the significant order of influence of five main control factors on the comprehensive deformation of roadway is as follows: lateral pressure coefficient of internal friction angle Cohesion tensile strength vertical stress, The angle of internal friction is the most important factor affecting the deformation and failure of roadway. Taking the belt roadway in the east wing of Xiaoyun coal mine as the engineering background, a new roadway restoration scheme is proposed for the whole section failure section of the roadway. Under the guidance of the theoretical and numerical simulation conclusions, the supporting parameters and grouting range of the roadway are optimized. Finally, the combined reinforcement method of high strength anchor rod and thick wire mesh grouting concrete bottom angle channel steel beam to form reverse bottom arch is put forward. Through monitoring data and field deformation, the new roadway restoration scheme can effectively control the surrounding rock deformation of roadway and meet the normal production needs of the mine.
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD353
【参考文献】
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,本文编号:1808800
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