巷道围岩松动特征综合探查技术试验研究

发布时间：2017-08-10 11:32

  本文关键词：巷道围岩松动特征综合探查技术试验研究

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【摘要】：巷道围岩松动测试可为支护措施的制定提供依据。目前常规的探测手段具有一定的局限性,对围岩松动范围的判断精度需不断提高。本文综合运用静态应变技术、并行电阻率技术及光纤传感技术,对研究目标进行长时间连续监测,通过综合对比多种参数变化,进一步提高探查方法对围岩松动判断的准确性,合理划分围岩松动范围。测试结果对围岩的安全支护起到一定的指导作用。研究中利用Flac3D软件对研究区巷道围岩条件进行模拟,结果表明,不用形状的巷道类型其围岩松动具有不同的特点,本次研究模拟的圆形巷道其围岩松动主要集中在顶底板位置,巷道两帮亦发生轻微变形;与之相比的梯形巷道,其围岩在巷道拐角处也有较为明显的松动现象,三种不同角度的地层模拟显示,地层倾斜情况对围岩松动影响较小。进一步构建物理测试模型,对巷道围岩松动进行模拟。布设并行电阻率法和静态应变测试装置,分别对巷道开挖前及开挖后进行测量,并将开挖前的数据作为背景值,与开挖后的数据进行对比,得出由于开挖而引起的围岩松动变化。模型设计测线三条,均位于巷道的右侧,这是由于圆形巷道开挖后两侧的应变场和位移场的变化具有一致性,因此只需对一侧进行测试,由于物理模拟采用的是圆形巷道类型,其结果与该类数值模拟结果对比显示,二者的松动范围和松动特征具有一致性。将数值模拟和物理模拟的结论应用到现场测试中,将并行电法及光纤传感技术两种物探方法运用到潘一东矿1231(1)工作面中进行围岩监测。根据模拟实验的结果分析实际监测结果,对现场结果存在的不一致性进行合理分析,得到不同物探方法在实际巷道开挖中对围岩松动的响应特征,进而提高围岩松动的探测精度。
【关键词】：并行电法 静态应变测试 光纤传感技术 围岩松动圈
【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】：TD326
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 巷道围岩松动测试技术现状及发展13-15
• 1.3 主要研究内容及技术路线15-18
• 1.3.1 研究主要内容15
• 1.3.2 技术路线15-18
• 2 巷道围岩松动综合测试技术18-34
• 2.1 并行电阻率法测试技术18-22
• 2.1.1 并行电阻率法测试原理18
• 2.1.2 并行电阻率法数据采集18-21
• 2.1.3 并行电阻率法数据处理21-22
• 2.1.4 并行电阻率法测试设备22
• 2.2 静态应变测试技术22-29
• 2.2.1 静态应变测试系统22-24
• 2.2.2 静态应变测试技术数据采集24-26
• 2.2.3 静态应变测试技术数据处理26-29
• 2.2.4 静态应变测试设备29
• 2.3 光纤传感测试技术29-32
• 2.3.1 光纤测试技术原理29-30
• 2.3.2 光纤测试技术数据采集30
• 2.3.3 光纤测试技术数据处理30-31
• 2.3.4 光纤测试设备31-32
• 2.4 本章小结32-34
• 3 数值模拟与分析34-50
• 3.1 数值分析方法34
• 3.2 数值模拟软件34-35
• 3.3 数值模型的建立35-41
• 3.3.1 数值模型参数35
• 3.3.2 圆形巷道模型35-38
• 3.3.3 梯形巷道模型38-41
• 3.4 数值模拟结果分析41-48
• 3.5 本章小结48-50
• 4 室内物理模拟研究50-60
• 4.1 物理模型的构建50-51
• 4.2 测试方法及测线布置51-52
• 4.3 数据的采集52-54
• 4.3.1 电法数据的采集52-53
• 4.3.2 应变数据的采集53-54
• 4.4 数据处理与分析54-58
• 4.4.1 并行电法数据处理与分析54-56
• 4.4.2 静态应变测试系统数据处理与分析56-58
• 4.5 本章小结58-60
• 5 综合探测方法现场测试应用60-72
• 5.1 1231(1)工作面地质概况60-61
• 5.2 钻孔设计及测线布置61-63
• 5.3 数据的采集与分析63-70
• 5.3.1 并行电法数据采集与分析63-66
• 5.3.2 光纤技术数据采集与分析66-70
• 5.4 本章小结70-72
• 6 结论与展望72-74
• 6.1 结论72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-80
• 作者简介及读研期间主要科研成果80

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本文编号：650485