吕家坨矿深部巷道中空注浆锚索加固研究与应用
发布时间：2021-05-14 07:27
开拓巷道、掘进巷道、回采巷道布置是煤矿井下开采的前提,如何使采、掘、开巷道长期处于良好的维护状态,减少巷道维修次数和降低成本是煤矿企业不可回避的问题。经过学者们的多年研究与实践,巷道支护技术得到空前发展,巷道围岩控制从被动支护逐渐走向主动支护,并提出煤炭深部开采技术的核心是巷道围岩控制。吕家坨矿为了实现在-950水平维持矿井稳产、高产目标,对矿井深部巷道支护技术进行探索,通过对国内外巷道支护理论的深度分析,结合自身地质条件对锚网索联合支护技术进行改进,将普通锚索改为中空注浆锚索对矿井深部巷道进行支护。为了实现中空注浆锚索加固技术在吕家坨矿深部巷道治理中充分发挥作用,首先对吕家坨矿深部巷道进行空心包体三轴地应力测量,确定最大主应力方向对深部巷道的影响,并确定巷道围岩基本力学参数,通过窥视法确定巷道围岩松动圈范围,根据实验数据和巷道覆存地质条件进行支护方式分析;其次,对中空注浆锚索加固理论进行深度解析,进行吕家坨矿深部巷道支护设计,完成对锚杆、中空注浆锚索参数的理论推导,通过建立巷道围岩组合力学模型,推算出合理的注浆时间;最后,利用FLAC3D数值模拟对吕家坨矿深部巷...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外巷道支护理论及支护方式发展综述
1.2.1 国外巷道支护理论及支护方式发展综述
1.2.2 国内巷道支护理论及支护方式发展综述
1.3 注浆技术在煤矿企业巷道围岩控制的应用
1.4 主要研究内容、研究方法、技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
第2章 深部巷道围岩地质参数分析及支护方法研究
2.1 吕家坨矿深部巷道围岩地质参数分析
2.1.1 地应力测试概述
2.1.2 空心包体三轴地应力测量原理
2.1.3 空心包体三维地应力测量准备
2.1.4 地应力测量地点确定和测量工序概述
2.1.5 吕家坨深部巷道地应力测量结果及分析
2.2 吕家坨矿深部巷道围岩基本力学参数测量
2.2.1 吕家坨矿深部巷道围岩试样采集
2.2.2 吕家坨矿深部巷道围岩试件加工
2.2.3 岩石力学参数测量所需实验设备
2.2.4 巷道围岩基本力学参数测量
2.3 吕家坨矿深部巷道围岩松动圈测量
2.3.1 松动圈测量的意义
2.3.2 松动圈测量方法
2.3.3 钻孔窥视仪的选择及性能描述
2.3.4 松动圈现场测试与分析
2.4 根据现有地质数据进行支护方式分析
2.5 本章小结
第3章 中空注浆锚索加固理论研究及围岩应力-应变分析
3.1 鉴于吕家坨深部巷道地质条件巷道围岩控制原则分析
3.2 吕家坨矿深部巷道中空注浆锚索加固分析
3.3 吕家坨矿深部巷道支护设计
3.3.1 锚杆支护相关参数设计
3.3.2 中空注浆锚索相关参数设计
3.4 集中轨道巷注浆设计与围岩应力-应变分析
3.4.1 注浆设计综述
3.4.2 集中轨道巷围岩应力-应变分析
3.5 本章小结
第4章 -950 二采区集中轨道巷中空注浆锚索加固数值模拟
4.1 模型建立
4.2 两种支护方式数值模拟分析
4.3 本章小结
第5章 工程实践
5.1 吕家坨矿概述
5.1.1 吕家坨矿井田及交通
5.1.2 吕家坨矿地质概况
5.2 吕家坨矿深部巷道中空注浆锚索加固工程实践
5.2.1 -950 水平二采区集中轨道巷锚杆、锚索参数确定
5.2.2 -950 水平二采区集中轨道巷中空注浆锚索加固支护工艺
5.3 -950 水平二采区集中轨道巷矿压观测及分析
5.3.1 矿压观测布置
5.3.2 矿压观测数据分析
5.4 集中轨道巷支护效果及经济效益分析
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
硕士学位攻读期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部软岩巷道深-浅耦合全断面锚注支护研究[J]. 王连国,陆银龙,黄耀光,孙海洋. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[2]开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿业分公司[J]. 中国煤炭工业. 2012(01)
[3]软岩工程地质力学研究进展[J]. 何满潮,景海河,孙晓明. 工程地质学报. 2000(01)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]深部巷道围岩应变软化机理与稳定性控制研究[D]. 王延宁.中国矿业大学 2018
[3]深部巷道围岩变形破坏机理与稳定性控制原理研究[D]. 袁超.湖南科技大学 2017
[4]官地矿综放工作面围岩注浆加固技术及应用[D]. 李健.太原理工大学 2017
[5]大断面软弱煤帮巷道注浆体力学特性与控制技术研究[D]. 薛华俊.中国矿业大学(北京) 2016
[6]脆性岩石强度与变形特性研究[D]. 彭俊.武汉大学 2015
[7]九龙矿深部巷道注浆加固时效性分析及实践研究[D]. 赵鹏飞.中国矿业大学(北京) 2015
[8]深部典型回采巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究[D]. 陈登红.安徽理工大学 2014
[9]深部破裂巷道围岩稳定强力协调支护控制研究[D]. 魏建军.中国矿业大学 2013
[10]深部构造应力作用下厚煤层巷道围岩稳定与控制研究[D]. 肖同强.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]软岩巷道锚喷网-U型钢支架联合支护研究[D]. 王熙文.大连交通大学 2018
[2]地应力测量方法及岩爆分析研究[D]. 李振刚.安徽理工大学 2018
[3]顶板差异性及锚杆参数对锚杆预应力扩散效果的影响研究[D]. 王鹏龙.太原理工大学 2018
[4]深井高地应力回采巷道特厚复合顶板破坏机理及支护研究[D]. 魏国帅.太原理工大学 2018
[5]卸荷扰动组合作用下深部巷道围岩力学特性模拟研究[D]. 龙刚.昆明理工大学 2018
[6]深部破碎软弱岩层巷道支护技术研究[D]. 易厚.湖南科技大学 2017
[7]深部回采巷道围岩变形与锚固体耦合作用研究[D]. 刘三.安徽理工大学 2017
[8]深部软岩巷道承载结构耦合分析及其合理控制[D]. 赵彦.安徽理工大学 2017
[9]深部软岩巷道全断面锚注加固技术机理及应用研究[D]. 刘洋.安徽理工大学 2017
[10]煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D]. 王群.西安科技大学 2017
本文编号：3185245
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外巷道支护理论及支护方式发展综述
1.2.1 国外巷道支护理论及支护方式发展综述
1.2.2 国内巷道支护理论及支护方式发展综述
1.3 注浆技术在煤矿企业巷道围岩控制的应用
1.4 主要研究内容、研究方法、技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
第2章 深部巷道围岩地质参数分析及支护方法研究
2.1 吕家坨矿深部巷道围岩地质参数分析
2.1.1 地应力测试概述
2.1.2 空心包体三轴地应力测量原理
2.1.3 空心包体三维地应力测量准备
2.1.4 地应力测量地点确定和测量工序概述
2.1.5 吕家坨深部巷道地应力测量结果及分析
2.2 吕家坨矿深部巷道围岩基本力学参数测量
2.2.1 吕家坨矿深部巷道围岩试样采集
2.2.2 吕家坨矿深部巷道围岩试件加工
2.2.3 岩石力学参数测量所需实验设备
2.2.4 巷道围岩基本力学参数测量
2.3 吕家坨矿深部巷道围岩松动圈测量
2.3.1 松动圈测量的意义
2.3.2 松动圈测量方法
2.3.3 钻孔窥视仪的选择及性能描述
2.3.4 松动圈现场测试与分析
2.4 根据现有地质数据进行支护方式分析
2.5 本章小结
第3章 中空注浆锚索加固理论研究及围岩应力-应变分析
3.1 鉴于吕家坨深部巷道地质条件巷道围岩控制原则分析
3.2 吕家坨矿深部巷道中空注浆锚索加固分析
3.3 吕家坨矿深部巷道支护设计
3.3.1 锚杆支护相关参数设计
3.3.2 中空注浆锚索相关参数设计
3.4 集中轨道巷注浆设计与围岩应力-应变分析
3.4.1 注浆设计综述
3.4.2 集中轨道巷围岩应力-应变分析
3.5 本章小结
第4章 -950 二采区集中轨道巷中空注浆锚索加固数值模拟
4.1 模型建立
4.2 两种支护方式数值模拟分析
4.3 本章小结
第5章 工程实践
5.1 吕家坨矿概述
5.1.1 吕家坨矿井田及交通
5.1.2 吕家坨矿地质概况
5.2 吕家坨矿深部巷道中空注浆锚索加固工程实践
5.2.1 -950 水平二采区集中轨道巷锚杆、锚索参数确定
5.2.2 -950 水平二采区集中轨道巷中空注浆锚索加固支护工艺
5.3 -950 水平二采区集中轨道巷矿压观测及分析
5.3.1 矿压观测布置
5.3.2 矿压观测数据分析
5.4 集中轨道巷支护效果及经济效益分析
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介
硕士学位攻读期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部软岩巷道深-浅耦合全断面锚注支护研究[J]. 王连国,陆银龙,黄耀光,孙海洋. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[2]开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿业分公司[J]. 中国煤炭工业. 2012(01)
[3]软岩工程地质力学研究进展[J]. 何满潮,景海河,孙晓明. 工程地质学报. 2000(01)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]深部巷道围岩应变软化机理与稳定性控制研究[D]. 王延宁.中国矿业大学 2018
[3]深部巷道围岩变形破坏机理与稳定性控制原理研究[D]. 袁超.湖南科技大学 2017
[4]官地矿综放工作面围岩注浆加固技术及应用[D]. 李健.太原理工大学 2017
[5]大断面软弱煤帮巷道注浆体力学特性与控制技术研究[D]. 薛华俊.中国矿业大学(北京) 2016
[6]脆性岩石强度与变形特性研究[D]. 彭俊.武汉大学 2015
[7]九龙矿深部巷道注浆加固时效性分析及实践研究[D]. 赵鹏飞.中国矿业大学(北京) 2015
[8]深部典型回采巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究[D]. 陈登红.安徽理工大学 2014
[9]深部破裂巷道围岩稳定强力协调支护控制研究[D]. 魏建军.中国矿业大学 2013
[10]深部构造应力作用下厚煤层巷道围岩稳定与控制研究[D]. 肖同强.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]软岩巷道锚喷网-U型钢支架联合支护研究[D]. 王熙文.大连交通大学 2018
[2]地应力测量方法及岩爆分析研究[D]. 李振刚.安徽理工大学 2018
[3]顶板差异性及锚杆参数对锚杆预应力扩散效果的影响研究[D]. 王鹏龙.太原理工大学 2018
[4]深井高地应力回采巷道特厚复合顶板破坏机理及支护研究[D]. 魏国帅.太原理工大学 2018
[5]卸荷扰动组合作用下深部巷道围岩力学特性模拟研究[D]. 龙刚.昆明理工大学 2018
[6]深部破碎软弱岩层巷道支护技术研究[D]. 易厚.湖南科技大学 2017
[7]深部回采巷道围岩变形与锚固体耦合作用研究[D]. 刘三.安徽理工大学 2017
[8]深部软岩巷道承载结构耦合分析及其合理控制[D]. 赵彦.安徽理工大学 2017
[9]深部软岩巷道全断面锚注加固技术机理及应用研究[D]. 刘洋.安徽理工大学 2017
[10]煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D]. 王群.西安科技大学 2017
本文编号：3185245
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