深部软岩巷道采动影响下“双壳”力学模型及底鼓治理研究

发布时间：2021-06-10 16:04

　　近十几年,浅部煤层资源日趋枯竭,矿井大部分巷道已经进入深部开采阶段,普遍达到600m以上。随着开采深度地增加,巷道围岩表现出与浅部围岩迥然不同的力学机理和现象,表现为工程软岩。深部软岩巷道在复杂的应力状态下,表现出变形量大、破坏严重、强流变的特征。其中巷道底鼓是深部软岩巷道最突出的问题,严重制约着煤矿经济效益的发展,是亟待解决的问题。本文运用岩体力学、弹塑性力学等理论,构建了“双壳”治理巷道底鼓模型,并推导出模型的弹性区和塑性区及残余强度区的应力分布、位移的计算公式。分析了深部巷道底板受力变形,支承压力作用下回采巷道围岩变形,支承压力与受拉岩层深度关系,回采巷道底鼓力学原理,以及受采动影响下的因素。通过实验室相似材料模拟,得出巷道底板变形和应力分布特征。在侧压系数λ=1.5的情况下,发现随着煤层开采向前,应力向深部转移,尤其是巷道底板出现破坏,通过“双壳”支护,取得良好支护效果。通过数值模拟,得出当大巷布置在煤层底板时,随着采煤工作面向前推进,得出巷道围岩的变形和应力大小及塑性区的范围,分析了开采距离因素对巷道底板的影响,更好的为工程实践提供技术支持。 

【文章来源】：河北工程大学河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术线路图

Fig力大小的上覆岩致支承因。其大力与煤层支承压力进时，后在超前支不断增多2-2 所示情况。图 2-1g.2-1Subarea的因素有很岩层的性质承压力的影大小与分布层及直接顶力在回采空后方形成采空支承压力到多，直到围示为采空区周支承压力分a diagram of s很多，如围岩、煤柱自身响范围也不布状况，决定顶的关系对空间的分布时空区，在上来前，老顶围岩发生破坏周围支承压分区图support press岩内存在的身的强度及巷不同。超前支定回采巷道研究巷道围时，需分析煤上覆岩层的压顶已发生弯坏。压力分布，分ure原岩应力、巷道周围的支承压力的道底鼓的强烈围岩性质与煤体和巷道压力下，顶曲下沉。围分析了煤层减压回的采的存烈与底道的顶板围岩层开压区

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【参考文献】：
期刊论文
[1]深部动压软岩巷道底鼓控制技术研究[J]. 汪占领.  煤炭工程. 2017(07)
[2]深部软岩巷道底鼓机理与治理试验研究[J]. 孙利辉,杨本生,孙春东,李星,王重文.  采矿与安全工程学报. 2017(02)
[3]深部巷道围岩控制的关键技术研究[J]. 侯朝炯.  中国矿业大学学报. 2017(05)
[4]深埋高侧压巷道底鼓机理分析及控制[J]. 曹平,李好月,钟涌芳,王飞.  中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]强烈动压巷道围岩变形破坏机理及加固技术[J]. 郭相平.  煤矿开采. 2016(06)
[6]深部高应力下层状岩体巷道底鼓机理及控制技术[J]. 江军生,曹平.  中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[7]深部高应力工程软岩巷道非连续“双壳”围岩控制机理研究[J]. 杨本生,王仲永,贾永丰,孙利辉,高斌.  采矿与安全工程学报. 2015(05)
[8]深部高应力软岩巷道底鼓控制技术研究[J]. 赵飞,杨双锁,李平,李树峰,崔健.  矿业安全与环保. 2015(02)
[9]清水矿深部软岩巷道破坏机理及恒阻大变形控制对策[J]. 郭志飚,王炯,张跃林,潘启新,彭林军.  采矿与安全工程学报. 2014(06)
[10]红阳三矿深部回采巷道底鼓控制技术研究[J]. 宋景利,王炯,王兵,郝育喜.  煤炭工程. 2014(10)

博士论文
[1]超千米深井高应力巷道底鼓机理及锚固技术研究[D]. 张辉.中国矿业大学（北京） 2013



本文编号：3222689