软岩巷道综合支护技术研究

发布时间：2017-06-06 22:15

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【摘要】：软岩巷道及破碎围岩巷道围岩的矿压控制和巷道支护,一直是困扰煤矿生产建设的难题之一,特别是在高应力膨胀性软岩巷道中尤为突出,围岩的有效控制也更加困难。软岩巷道围岩变形破坏机理的研究,不仅够促进软岩巷道控制技术的发展,而且对地下软岩工程建设具有重要的理论意义和现场实用价值。 本文以山西灵石鑫鼎泰煤业2#煤层回风大巷和顺槽为研究对象,针对围岩移近量大、底鼓严重的问题,综合运用现场实测、室内试验、理论研究、数值模拟相结合的方法,对鑫鼎泰煤业2#煤层软岩巷道围岩变形破坏机理和控制技术进行了研究,提出了合理的支护方案,满足了现场正常生产的需求。 通过现场实测,取得了矿井的现场资料,包括矿井的初步设计、地质资料、工作面生产现状等,并且进行了钻孔取岩样工作。通过室内试验,研究了所取岩样的岩石力学参数,绘制了矿井的井田综合柱状图。通过理论研究,分析了2#煤层大巷和顺槽的巷道围岩稳定性和围岩变形破坏机理,提出了合理的支护方案和支护参数。通过数值模拟,建立了摩尔-库伦模型(Mohr-Colonb Elastic-Plastic Model),进行力学分析,.验证了支护措施的有效性。
【关键词】：软岩巷道 围岩稳定性 围岩破坏机理 数值模拟 支护参数
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD353
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 国内外软岩支护研究现状9-12
• 1.2.1 软岩的定义与分类9
• 1.2.2 国内外锚固技术现状9-12
• 1.3 研究的主要内容与方法12-13
• 1.3.1 研究的主要内容12
• 1.3.2 研究的主要方法12-13
• 1.4 研究的技术路线13-14
• 第二章 2~#煤层地质条件及岩石力学实验14-24
• 2.1 煤层赋存条件14-16
• 2.1.1 井田概况14-15
• 2.1.2 地质特征15-16
• 2.1.3 2~#煤煤层特征16
• 2.2 2~#煤及其顶底板岩石力学参数实验16-24
• 2.2.1 钻孔位置选取16-17
• 2.2.2 顶底板结构分析17-19
• 2.2.3 煤及顶底板岩石力学参数测定19-22
• 2.2.4 煤岩样测试结果22-24
• 第三章 巷道围岩稳定性分析及支护机理研究24-40
• 3.1 巷道围岩稳定性分析24-29
• 3.1.1 岩体的原岩应力24-27
• 3.1.2 围岩变形破坏机理分析27-29
• 3.2 巷道支护机理及支护技术研究29-36
• 3.2.1 巷道支护机理研究29-33
• 3.2.2 巷道支护技术研究33-36
• 3.3 数值计算方法介绍36-40
• 第四章 支护方案的设计与数值模拟研究40-62
• 4.1 支护方案的设计40-45
• 4.1.1 当前支护方案存在的问题40-42
• 4.1.2 支护方案的设计依据42-44
• 4.1.3 支护方案的设计44-45
• 4.2 支护方案的数值模拟研究45-62
• 4.2.1 FLAC~(3D)软件概述45-46
• 4.2.2 大巷支护方案的数值模拟研究46-53
• 4.2.3 工作面顺槽支护方案的数值模拟研究53-62
• 第五章 巷道锚固方案的设计与合理锚固参数的确定62-83
• 5.1 巷道锚固方案设计62-68
• 5.1.1 开拓大巷锚固方案支护设计62-65
• 5.1.2 工作面顺槽锚固方案支护设计65-68
• 5.2 锚固材料的规格、性能及其选择68-75
• 5.2.1 锚固剂的规格、性能与选择68
• 5.2.2 锚杆的规格、性能与选择68-70
• 5.2.3 锚杆梁的规格、性能与选择70-73
• 5.2.4 锚杆与锚索托板的规格、性能与选择73-74
• 5.2.5 网的规格、性能与选择74-75
• 5.3 锚杆锚固参数的确定75-82
• 5.3.1 锚杆锚固形式的确定75-76
• 5.3.2 锚杆锚固长度与锚固力的确定76-79
• 5.3.3 锚杆预紧力的确定79-82
• 5.4 临时支护82-83
• 5.4.1 临时支护形式与材料规格82
• 5.4.2 临时支护的操作过程82-83
• 第六章 结论与展望83-85
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84-85
• 参考文献85-87
• 致谢87-89
• 攻读硕士期间发表论文和参加的科研项目89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：427623