星村煤矿深井巷道支护失效机理及加固技术研究
发布时间：2021-11-07 00:02
深井巷道在掘进过程中,由于巷道所处深度的增加,深井巷道的一些力学行为会发生了改变,巷道围岩的破坏特征呈现与浅部时不同的规律。本文以星村煤矿七采区3号探巷为研究对象,结合星村煤矿七采区3号探巷的地质条件,采用收集资料、查阅文献、理论分析、数值模拟、现场实践等方法,研究了深井巷道掘进过程中围岩应力及能量的演化规律,分析了星村煤矿七采区3号探巷支护体失效的机理,结合失效机理提出了加固技术,并通过数值模拟及现场进行工业性实验验证了加固效果,主要研究结论如下:（1）分析了星村煤矿七采区3号探巷在掘进过程中围岩应力及能量的演化情况,得到了不同掘进距离下巷道顶板围岩水平应力及垂直应力规律,当巷道向前掘进时,巷道围岩水平应力及垂直应力峰值向深部转移,且深部围岩存在水平应力不断增大,垂直应力不断减小的应力调整过程。（2）分析了不同埋深下巷道围岩中弹性能的演化情况及星村煤矿七采区3号探巷掘进过程中围岩内弹性能赋存情况。得到了随着埋深的增加,巷道顶板上方围岩弹性能最大区域逐渐向深部转移;随着星村煤矿七采区3号探巷向前掘进,巷道顶板上方围岩峰值处弹性能在不断释放,且当巷道掘进距离由3m变为6m时,在巷道顶板上...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锚索破断情况
1绪论71.3.2技术路线针对上述的五个方面的研究内容，通过现场收集数据分析并查阅相关资料，结合数值模拟、理论分析对本巷道的支护失效机理进行分析，并提出一套可行的加固控制技术，最后在现场进行工业性实验并通过监测的数据分析该控制技术的可行性，具体的研究思路如图1-2所示。图1-2技术路线图Figure1-2TechnologyRoadmap
2七采区3号探巷生产地质条件及锚固失效情况82七采区3号探巷生产地质条件及锚固失效情况2ProductionGeologicalConditionsandAnchoringFailureofNo.3ExplorationRoadwayinNo.7MiningArea2.1七采区3号探巷围岩地质概况（GeneralSituationofSurroundingRockGeologyofNo3ExplorationRoadwayinNo.7MiningArea）星村煤矿七采区位于西风井西至西北侧，日兰高速公路北侧。地处曲阜市陵城镇境内。区内地形简单，地势平坦，地面标高为：+51～+55m之间，略呈东高西低，地面相对应的村庄有：赵庄、小厂、章枣、古路沟，区内有一条南北向输油管道和北东向济宁至曲阜高压输电线路，本区的开采对其均有一定影响。本区东西长2970m，南北宽1896m，面积约3.70km2，主采3煤埋藏深度-990~-1260m。图2-1七采区布置图Figure2-1LayoutofSevenMiningArea该井田西区为全隐蔽式华北型石炭二叠系含煤区，地层由新到老为：第四系、上侏罗统三台组、上二叠统上石盒子组、下二叠统石盒子组黑山段和山西组、太原组、石炭系本溪组及奥陶系冶里-亮甲山组。山西组厚80.5～127.95m，平均厚度104.3m，为过渡相、陆相沉积。含煤3层，主要分布在该组的中下部，自上而下为2上煤、2煤、3煤，煤层平均厚8.65m，含煤系数10.3%；其中2上煤局部可采、3煤全区可采，可采总厚8.55m。区内主要可采、局部可采煤层有2上、3、6、16上、17煤层，兖州煤田各矿将2上、3、6煤层划分为上组煤，将16上、17煤层划分为下组煤，星村井田
【参考文献】：
期刊论文
[1]高预紧力锚杆破断及其控制的宏观力学机制研究[J]. 刘金海,孙浩,张治高,毛怀昆,徐波,高林生. 煤炭科学技术. 2019(01)
[2]岩石GFRP抗浮锚杆承载性能室内试验与机理分析[J]. 白晓宇,张明义,王永洪,闫楠. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]采动高应力区沿空掘巷锚杆破断机理[J]. 王傲,姚强岭,李学华,杜茂,刘宇,陈田. 中国矿业大学学报. 2017(04)
[4]强力锚杆杆体断裂失效的微细观试验研究[J]. 吴拥政,褚晓威,吴建星,何杰. 煤炭学报. 2017(03)
[5]深部高应力软岩巷道耦合支护效应研究及应用[J]. 孟庆彬,韩立军,张帆舸,张建,聂军委,文圣勇. 岩土力学. 2017(05)
[6]非圆形断面围岩应力的工程计算及分析[J]. 纪维伟,楼晓明,陈鹏辉. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[7]深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践[J]. 康红普,吴拥政,何杰,付玉凯. 煤炭学报. 2015(10)
[8]深井综放大断面顺槽支护参数优化研究[J]. 臧传伟,陈淼,李伟清,李磊,李农. 矿业研究与开发. 2015(06)
[9]锚杆构件力学性能及匹配性[J]. 康红普,林健,吴拥政,程蓬,孟宪志,任硕. 煤炭学报. 2015(01)
[10]拉力型锚杆锚固段拉拔受力的非线性全历程分析[J]. 黄明华,周智,欧进萍. 岩石力学与工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]实体煤巷道掘进围岩卸荷能量演化规律与冲击机理研究[D]. 郭红军.中国矿业大学 2019
[2]煤巷非全长锚固单元体锚杆滑移脱粘机理及应用研究[D]. 李怀珍.中国矿业大学 2018
[3]深部巷道围岩应力壳时空演化特征与支护机理研究[D]. 张振全.中国矿业大学(北京) 2018
[4]深部软岩巷道承载结构失效机理及定量让压约束混凝土拱架支护体系研究[D]. 李为腾.山东大学 2014
[5]高地应力条件下深部巷道围岩分区破裂形成机制和锚固特性研究[D]. 陈旭光.山东大学 2011
本文编号：3480767
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锚索破断情况
1绪论71.3.2技术路线针对上述的五个方面的研究内容，通过现场收集数据分析并查阅相关资料，结合数值模拟、理论分析对本巷道的支护失效机理进行分析，并提出一套可行的加固控制技术，最后在现场进行工业性实验并通过监测的数据分析该控制技术的可行性，具体的研究思路如图1-2所示。图1-2技术路线图Figure1-2TechnologyRoadmap
2七采区3号探巷生产地质条件及锚固失效情况82七采区3号探巷生产地质条件及锚固失效情况2ProductionGeologicalConditionsandAnchoringFailureofNo.3ExplorationRoadwayinNo.7MiningArea2.1七采区3号探巷围岩地质概况（GeneralSituationofSurroundingRockGeologyofNo3ExplorationRoadwayinNo.7MiningArea）星村煤矿七采区位于西风井西至西北侧，日兰高速公路北侧。地处曲阜市陵城镇境内。区内地形简单，地势平坦，地面标高为：+51～+55m之间，略呈东高西低，地面相对应的村庄有：赵庄、小厂、章枣、古路沟，区内有一条南北向输油管道和北东向济宁至曲阜高压输电线路，本区的开采对其均有一定影响。本区东西长2970m，南北宽1896m，面积约3.70km2，主采3煤埋藏深度-990~-1260m。图2-1七采区布置图Figure2-1LayoutofSevenMiningArea该井田西区为全隐蔽式华北型石炭二叠系含煤区，地层由新到老为：第四系、上侏罗统三台组、上二叠统上石盒子组、下二叠统石盒子组黑山段和山西组、太原组、石炭系本溪组及奥陶系冶里-亮甲山组。山西组厚80.5～127.95m，平均厚度104.3m，为过渡相、陆相沉积。含煤3层，主要分布在该组的中下部，自上而下为2上煤、2煤、3煤，煤层平均厚8.65m，含煤系数10.3%；其中2上煤局部可采、3煤全区可采，可采总厚8.55m。区内主要可采、局部可采煤层有2上、3、6、16上、17煤层，兖州煤田各矿将2上、3、6煤层划分为上组煤，将16上、17煤层划分为下组煤，星村井田
【参考文献】：
期刊论文
[1]高预紧力锚杆破断及其控制的宏观力学机制研究[J]. 刘金海,孙浩,张治高,毛怀昆,徐波,高林生. 煤炭科学技术. 2019(01)
[2]岩石GFRP抗浮锚杆承载性能室内试验与机理分析[J]. 白晓宇,张明义,王永洪,闫楠. 土木建筑与环境工程. 2018(05)
[3]采动高应力区沿空掘巷锚杆破断机理[J]. 王傲,姚强岭,李学华,杜茂,刘宇,陈田. 中国矿业大学学报. 2017(04)
[4]强力锚杆杆体断裂失效的微细观试验研究[J]. 吴拥政,褚晓威,吴建星,何杰. 煤炭学报. 2017(03)
[5]深部高应力软岩巷道耦合支护效应研究及应用[J]. 孟庆彬,韩立军,张帆舸,张建,聂军委,文圣勇. 岩土力学. 2017(05)
[6]非圆形断面围岩应力的工程计算及分析[J]. 纪维伟,楼晓明,陈鹏辉. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[7]深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践[J]. 康红普,吴拥政,何杰,付玉凯. 煤炭学报. 2015(10)
[8]深井综放大断面顺槽支护参数优化研究[J]. 臧传伟,陈淼,李伟清,李磊,李农. 矿业研究与开发. 2015(06)
[9]锚杆构件力学性能及匹配性[J]. 康红普,林健,吴拥政,程蓬,孟宪志,任硕. 煤炭学报. 2015(01)
[10]拉力型锚杆锚固段拉拔受力的非线性全历程分析[J]. 黄明华,周智,欧进萍. 岩石力学与工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]实体煤巷道掘进围岩卸荷能量演化规律与冲击机理研究[D]. 郭红军.中国矿业大学 2019
[2]煤巷非全长锚固单元体锚杆滑移脱粘机理及应用研究[D]. 李怀珍.中国矿业大学 2018
[3]深部巷道围岩应力壳时空演化特征与支护机理研究[D]. 张振全.中国矿业大学(北京) 2018
[4]深部软岩巷道承载结构失效机理及定量让压约束混凝土拱架支护体系研究[D]. 李为腾.山东大学 2014
[5]高地应力条件下深部巷道围岩分区破裂形成机制和锚固特性研究[D]. 陈旭光.山东大学 2011
本文编号：3480767
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