深部巷道围岩变形机理的数值模拟研究

发布时间：2017-06-27 20:06

  本文关键词：深部巷道围岩变形机理的数值模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文在参考大量文献的基础上,对深部巷道围岩变形破坏机理进行了深入的研究:综合考虑影响深部巷道围岩变形的各种因素(自然因素和人为因素),分析了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏的特点,并以开滦吕家坨矿为工程背景,通过现场调研、观测、取样和煤岩力学参数的实验室测定,建立了吕家坨矿深部巷道的数值模型,采用FLAC3D软件,分别模拟不同侧压系数作用下、巷道断面形状和掘进对深部高应力巷道围岩稳定性的影响,得出了高应力软岩巷道围岩的变形破坏机理; 论述了适合深部高应力软岩巷道围岩变形控制的锚、网、索、喷耦合支护理论,并结合该理论和深部高应力软岩巷道围岩变形破坏的特点,对开滦吕家坨矿两类主要围岩进行了支护优化设计,并对支护设计的结果进行了数值模拟仿真分析,得出对后续现场支护工业实验具有指导意义的结论。
【关键词】：高应力软岩 变形机理 数值模拟 耦合支护 支护设计
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TD322
【目录】：

• 1 绪论8-15
• 1．1 论文选题依据与研究意义8
• 1．2 国内外研究现状8-12
• 1．2．1 深部开采现状8-9
• 1．2．2 高地应力巷道围岩变形机理的研究9-10
• 1．2．3 高应力巷道围岩变形控制的研究10-12
• 1．3 研究现状的评述及存在的问题12-13
• 1．4 课题研究的目标、内容与方法13-15
• 1．4．1 课题研究的目标13
• 1．4．2 课题研究的内容13-14
• 1．4．3 课题研究的方法14-15
• 2 深部高应力软岩巷道围岩变形特点与影响因素分析15-25
• 2．1 高应力软岩15-16
• 2．2 深部高应力软岩巷道围岩变形的特点16-18
• 2．3 影响深部高应力软岩巷道围岩稳定性的因素分析18-24
• 2．3．1 自然因素18-23
• 2．3．2 人为因素23-24
• 2．4 本章小节24-25
• 3 深部高应力软岩巷道围岩变形的数值模拟研究25-53
• 3．1 工程背景25-29
• 3．1．1 开滦吕家坨煤矿地质情况简介25-26
• 3．1．2 煤岩物性参数的获取及实验结果分析26-29
• 3．2 显式有限差分三维模拟程序—FLAC~(3D) 简介29-36
• 3．2．1 FLAC~(3D) 简介29-30
• 3．2．2 莫尔—库仑模型30-33
• 3．2．3 FLAC~(3D) 的求解过程33-36
• 3．3 数值模拟的内容、方法与数值模型的建立36-39
• 3．3．1 数值模拟的内容36
• 3．3．2 数值模拟的方法36
• 3．3．3 数值模型的建立36-39
• 3．4 数值模拟结果分析39-50
• 3．4．1 掘进对巷道围岩变形的影响39-43
• 3．4．2 不同地应力对围岩变形的影响43-47
• 3．4．3 巷道断面形状对围岩变形的影响47-50
• 3．5 高应力软岩巷道围岩变形机理50-51
• 3．6 本章小结51-53
• 4 深部高应力软岩巷道围岩变形的控制方法53-72
• 4．1 软岩巷道的支护原理53-54
• 4．2 最佳支护时间和最佳支护时段54-56
• 4．3 关键部位耦合支护理论56-59
• 4．3．1 关键部位产生的力学机理56-57
• 4．3．2 关键部位的特征及其识别准则57-59
• 4．3．3 关键部位耦合支护时间选择59
• 4．4 软岩巷道工程支护原则59-61
• 4．5 高应力软岩巷道锚、网、索、喷耦合支护研究61-71
• 4．5．1 锚、网、索、喷耦合支护概念、特征61-62
• 4．5．2 锚、网、索、喷耦合支护原理62-71
• 4．6 本章小节71-72
• 5 吕家坨矿巷道围岩变形控制的优化仿真设计72-90
• 5．1 巷道初次锚网耦合支护参数设计72-79
• 5．1．1 锚杆参数的确定72-75
• 5．1．2 锚杆间、排距确定75-78
• 5．1．3 初次支护混凝土喷层设计78-79
• 5．2 巷道二次耦合支护参数79-81
• 5．2．1 锚索支护参数的确定79-81
• 5．2．2 二次支护混凝土喷层设计81
• 5．3 吕家坨矿巷道围岩变形控制的优化仿真设计81-83
• 5．3．1 半圆拱形巷道围岩变形控制方案设计81-82
• 5．3．2 圆形巷道围岩变形控制方案设计82-83
• 5．4 吕家坨矿巷道围岩变形控制方案的数值模拟83-88
• 5．4．1 半圆拱巷道支护设计方案效果模拟83-87
• 5．4．2 圆形巷道支护设计方案效果模拟87-88
• 5．5 本章小节88-90
• 6 结论与建议90-93
• 6．1 结论90-91
• 6．2 建议91-93
• 攻读学位期间参与科研项目及学术论文情况93-94
• 参考文献94-97
• 致谢97

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 惠功领;宋锦虎;靖洪文;;基于围岩渐进破坏的深部巷道承载结构演化分析[J];金属矿山;2011年05期

2 宋锦虎;惠功领;马元;;深部巷道不同支护形式的对比计算分析[J];矿冶工程;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 刘立顺;端锚预应力锚杆支护技术研究[D];中南大学;2011年

2 肖锋;软弱围岩巷道U型钢可缩性支架联合支护机理研究[D];西南交通大学;2007年

3 张宁宁;锚杆条带碹支护在回采巷道中的应用研究[D];西安科技大学;2010年

  本文关键词：深部巷道围岩变形机理的数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：491051