煤礦發(fā)生水災(zāi)后,導致巷道破壞失穩(wěn)的現(xiàn)象屢見不鮮。受水災(zāi)害影響后巷道圍巖強度降低穩(wěn)定性變差,物理力學參數(shù)弱化,然而現(xiàn)有對突水后巷道破壞形式、圍巖受力認識不全面,理論依據(jù)不足,導致治理修復(fù)方法不合理,達不到預(yù)期治理效果。為了恢復(fù)生產(chǎn)需要再次進行巷道維修加固,浪費更多人力、物力,也給井下作業(yè)人員安全生產(chǎn)帶來隱患。針對這些問題本文展開對突水后巷道圍巖的穩(wěn)定性及安全評價和災(zāi)后巷道的修復(fù)進行研究,主要研究結(jié)論如下:(1)總結(jié)現(xiàn)有水害事故后防治現(xiàn)狀和預(yù)防控制基本措施,了解災(zāi)害后礦井恢復(fù)生產(chǎn)的安全方案措施及治理效果情況。突水后巖石剛度、彈性、殘余強度都變小,得到巖石在水作用下強度和變形特征曲線,根據(jù)實際突水后巷道頂板巖性變化、巷道破壞形式,選擇合理、安全支護方式和材料,為后期巷道支護補強與加固提供指導。(2)對突水后巷道建立力學模型并進行計算分析,將原有巷道支護作用和水害影響圍巖作用等效為粘聚力和內(nèi)摩擦角的變化,水作用導致圍巖物理力學參數(shù)降低,隨著水壓力Pw變化,圍巖塑性區(qū)半徑Rp也隨著變化,水壓增大塑性區(qū)范圍也逐漸變大,最后導致巷道失穩(wěn)與破壞。隨著圍巖塑性區(qū)半徑發(fā)生變化,巷道洞壁位移逐漸變大,洞壁位移與巷道所承受的水壓力成正比例關(guān)系。突水后巷道支護補強與加固能夠保證井下人員在恢復(fù)生產(chǎn)安全,實際方案要根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定,選擇出合理、有效、安全的巷道修復(fù)支護方案與加固參數(shù)。(3)通過分析突水后巷道圍巖塑性區(qū)的變化,進行巷道進行錨(桿)索補強支護或加固設(shè)計,分析支護效果合理性,驗算補強支護后強度,結(jié)果表明新支護設(shè)計能夠保證巷道變形,滿足安全生產(chǎn)要求,而巷道圍巖注漿加固具體參數(shù)應(yīng)該根據(jù)工程實際情況合理制定。論文研究突水后巷道圍巖變形及破壞方式、圍巖應(yīng)力、位移變化規(guī)律等,為后期巷道支護設(shè)計、加固、安全性評價提供理論指導,指導礦井災(zāi)后恢復(fù)生產(chǎn)提出相應(yīng)合理、安全預(yù)防控制措施。
【學位單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TD745;TD353
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2.4 水影響后的巷道圍巖物理力學參數(shù)變化曲線（3）泡水后巖石強度參數(shù)減小，隨著含水量增加，弱化系數(shù)逐漸增大，表明巖石水的作用影響較大。（4）隨著巖石飽和度增加，巖石滯回曲線形狀和彈性模量發(fā)生變化，變形也相應(yīng)大。同時，隨著巖石飽和度增加，應(yīng)力-應(yīng)變滯回曲線的有越來越明顯的變化趨勢。石試驗獲得巖石特征表明了剛度、彈性和殘余強度都變小，塑性變大，對于指導礦井水災(zāi)害后礦井恢復(fù)、指導生產(chǎn)等過程，保證巷道安全及地表建筑物安全具有重要意義。.3.2 突水后的巷道破壞形式分析根據(jù)現(xiàn)有研究對巷道變形和破壞進行分析研究，由于圍巖變形和破壞復(fù)雜性，總結(jié)納已有研究針對煤礦矩形巷道進行變形破壞分析，得出常見的兩種破壞形式，拉裂破和剪切破壞，以此來分析突水后巷道圍巖變形破壞形式。（1）巷道兩幫被拉裂破壞在水平層狀巖體中所挖的巷道，根據(jù)工程經(jīng)驗得出其主要破壞形式是兩幫拉裂破。當煤礦突水后，因為水的影響作用，導致巷道的兩幫受到較高的垂直地應(yīng)力和水平

pnpppwppPRcPccRRRRPcRREu000312cotcotcotcot1 壁位移的式： ruRurp 3析數(shù)進行算例分析，同時，分析相關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律c=1.8MPa，φ=31°，初始地應(yīng)力為 P0=4.5MPa，μ .61。塑性區(qū)半徑pR 的關(guān)系圖：
【參考文獻】

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本文編號：2843565