深部不同锚固结构巷道失稳全过程演化规律的研究

发布时间：2023-03-20 01:04

　　深部巷道失稳是现今煤矿开采过程中很常见的问题,现有的对深部巷道结构失稳的研究,多采用理论分析或数值模拟的方式,对于大模型物理试验特别是失稳全过程的研究相对较少,而工程实际的岩体结构受内部层理、节理的影响,具有明显的各向异性特征,关于深部巷道围岩的承载能力、变形规律等尚且缺乏系统深入的研究。本文以埋深为980-1020m的山东龙郓煤矿一采区南翼1305联络巷为工程背景,采用自主研制的试验系统进行物理模型试验,并结合数值模拟、理论分析等研究方法获得了深部不同锚固结构巷道失稳全过程演化规律,揭示了巷道失稳全过程多源物理信息响应特征,在此基础上进行支护方案的设计和应用,研究成果如下:(1)采用自主研发设计的“深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统”进行物理模型试验,结合数字照相、Test应变监测仪、电磁辐射监测仪、视电阻率采集系统等监测手段,得出了不同锚固结构巷道失稳全过程的位移场、应力场、电磁场、电阻率等的演化规律,揭示了巷道失稳全过程多源信息响应与围岩破裂演化的耦合关系。(2)采用离散元模拟软件UDEC对不同锚固结构巷道失稳进行数值模拟,得到了不同锚杆长度、锚杆间排距、预紧力巷道围岩应力场...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
2 深部巷道失稳全过程试验系统介绍与相似材料制备
    2.1 试验系统介绍
    2.2 相似材料制备
    2.3 本章小结
3 深部不同锚固结构巷道失稳全过程物理模型试验
    3.1 试验方案
    3.2 巷道变形破坏过程位移场演化规律
    3.3 巷道变形破坏过程围岩应力场演化规律
    3.4 巷道变形破坏过程电磁场演化规律
    3.5 巷道变形破坏过程视电阻率演化规律
    3.6 巷道变形破坏特征与失稳机理
    3.7 本章小结
4 深部不同锚固结构巷道失稳数值模拟试验
    4.1 数值模型建立
    4.2 不同锚固结构和锚固参数巷道围岩应力场演化规律
    4.3 不同锚固结构和锚固参数巷道围岩位移场场演化规律
    4.4 本章小结
5 深部不同锚固结构巷道失稳应力分析和风险评估
    5.1 深部不同锚固结构巷道失稳应力分析
    5.2 基于物元可拓理论的巷道失稳风险评估
    5.3 工程应用
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3766361