袁庄矿回采巷道卸压槽技术研究及应用

发布时间：2017-08-04 12:14

  本文关键词：袁庄矿回采巷道卸压槽技术研究及应用

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【摘要】：袁庄矿4111工作面机巷两帮围岩存在较大变形,主要原因为高应力和采动因素的影响。因此,确定了卸压槽技术,转移回采巷道围岩中的高应力,可有效解决巷道帮部变形量较大的问题。采用弹性理论,构建了卸压槽顶槽壁的“筒支梁”模型、侧槽壁的“梁板”模型和深部槽壁的“四边简支矩形薄板”模型,从力学角度分析了卸压槽的卸压机理。结合袁庄矿4111工作面机巷地质条件,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了开槽前后的数值模型,分别模拟和研究了不同槽宽、槽高和槽深对卸压效果的影响,得出了以下结论：(1)卸压槽槽壁的变形破坏均始于其中间区域,在变形破坏过程中,吸收了两帮围岩的变形,转移了两帮围岩中的高应力,起到了卸压作用。(2)随着槽宽的增加,巷道两帮移近量逐渐减少,顶底板移近量逐渐增加,应力峰值向更远处转移；随着槽高的增加,巷道两帮移近量逐渐减少,顶底板移近量基本没变,应力峰值向更远处转移；随着槽深的增加,巷道两帮移近量逐渐减少,顶底板移近量逐渐增加,应力峰值向更远处转移。综上研究,确定了合理的卸压槽参数,并应用于工程试验,体现出了显著的卸压效果。
【关键词】：变形 高应力 卸压槽技术 卸压机理 卸压效果
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD322
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-26
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 巷道支护技术研究现状15-21
• 1.2.1 被动支护技术15-17
• 1.2.2 主动支护技术17-18
• 1.2.3 卸压技术18-21
• 1.3 存在问题21
• 1.4 研究内容21-23
• 1.5 研究方法与技术路线23-26
• 2 袁庄矿回采巷道地质条件分析26-36
• 2.1 矿井基本概况26-27
• 2.1.1 矿井简介26
• 2.1.2 地质情况26-27
• 2.1.3 回采巷道简况27
• 2.2 回采巷道变形破坏影响因素分析27-30
• 2.3 回采巷道围岩变形破坏类型30-31
• 2.4 卸压槽技术的提出31-34
• 2.4.1 袁庄矿4111工作面回采巷道帮部围岩变形特征31
• 2.4.2 袁庄矿4111工作面回采巷道帮部围岩大变形原因31-34
• 2.4.3 回采巷道卸压槽技术的提出34
• 2.5 本章小结34-36
• 3 卸压槽卸压机理研究36-46
• 3.1 卸压槽卸压机理36-37
• 3.2 卸压槽槽壁变形破坏的力学机制37-44
• 3.2.1 卸压槽顶槽壁变形破坏力学机制38-39
• 3.2.2 卸压槽侧槽壁变形破坏力学机制39-41
• 3.2.3 卸压槽深部槽壁力学模型分析41-44
• 3.3 本章小结44-46
• 4 卸压槽支护参数模拟研究46-76
• 4.1 FLAC3D数值模拟软件简介46-49
• 4.1.1 FLAC3D程序基本原理46-47
• 4.1.2 FLAC3D程序的一般处理过程47-48
• 4.1.3 FLAC程序的应用范围48-49
• 4.2 模型的建立和实验方案的确定49-52
• 4.2.1 模拟的目的49
• 4.2.2 模型的建立49-52
• 4.3 开挖巷道后的模型模拟结果分析52-53
• 4.4 模拟不同卸压槽宽度对巷道卸压效果的影响53-60
• 4.4.1 模拟方案53-54
• 4.4.2 模拟结果分析54-60
• 4.5 模拟不同卸压槽高度对巷道卸压效果的影响60-66
• 4.5.1 模拟方案60
• 4.5.2 模拟结果分析60-66
• 4.6 模拟不同卸压槽深度对巷道卸压效果的影响66-73
• 4.6.1 模拟方案66-67
• 4.6.2 模拟结果分析67-73
• 4.7 本章小结73-76
• 5 工程试验研究76-82
• 5.1 试验回采巷道支护情况76
• 5.2 卸压槽开挖方案设计76-77
• 5.3 监测方案设计77-78
• 5.4 监测结果分析78-81
• 5.5 本章小结81-82
• 6 结论与展望82-84
• 6.1 结论82-83
• 6.2 不足之处83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-90
• 作者简介及读研期间主要科研成果90

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