本文關(guān)鍵詞：楊柳礦采動底板巷道圍巖變形機理及穩(wěn)定控制

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【摘要】：我國大多礦井在設(shè)計巷道布置方式時,會選擇在穩(wěn)定性較高的底板巖層中布置采區(qū)上下山、機風(fēng)巷、瓦斯抽采巷。多數(shù)底板巷道不同程度受到上方采區(qū)作業(yè)的開采擾動影響,因此研究采動底板巷道圍巖變形機理及圍巖控制技術(shù)是對巷道支護理論的重要補充。本文以淮北礦區(qū)楊柳煤礦受10416工作面動壓影響下的底板機巷瓦斯抽采巷道為工程背景,10416機巷抽采巷對于釋放10416機巷和104采區(qū)上82煤層的瓦斯超標(biāo)壓力意義巨大,同時,該抽采底板巷將作為下一采區(qū)的總回風(fēng)巷,若該底板巷道破壞嚴(yán)重則會對下一采區(qū)造成不可估量的經(jīng)濟損失,本文針對采動底板巷道圍巖變形機理,巷道圍巖穩(wěn)定控制技術(shù)展開了一系列研究,認(rèn)清動壓底板巷道失穩(wěn)機理、降低支護成本、保障礦井安全生產(chǎn)具有重要意義,同時對相似條件下采動底板巷道的安全開采具有一定借鑒意義和工程實踐價值。本文針對采動底板巷道的工程地質(zhì)特性,運用彈塑性力學(xué)、損傷力學(xué)通過在巷道圍巖中建立錨注區(qū),將錨桿端頭錨固力、預(yù)緊力引入到平衡微分方程中,從而形成圍巖—支護耦合過程在理論推導(dǎo)中的具體體現(xiàn)。將沿巷道開挖面向后的巷道圍巖劃分為受“空間效應(yīng)”影響段以及不受“空間效應(yīng)”影響段,針對以往利用卡式方程和芬納公式獲得的圍巖—支護特性曲線,重新進行分析,重點對其支護作用機理和時間進行說明和修正。采用FLAC3D數(shù)值模擬程序,分析采動底板巷道圍巖破壞情況,建立了兩種支護條件下、采空區(qū)充填條件下的圍巖應(yīng)力場、位移場及塑性區(qū)范圍等進行非線性計算機模擬和分析研究。通過對兩種不同的支護方案進行模擬,確定“錨網(wǎng)索噴注”聯(lián)合支護方案及相關(guān)技術(shù)參數(shù),對控制采動底板巷道圍巖穩(wěn)定性具有重要作用。將理論公式與支護數(shù)值模擬方案相結(jié)合,運用于楊柳礦采動底板巷道,并在現(xiàn)場進行巷道變形觀測,結(jié)果表明,底板抽采巷圍巖變形得到控制,支護效果良好,采動底板巷道圍巖變形機理與穩(wěn)定控制技術(shù)成功應(yīng)用于工程實踐。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD322;TD353

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本文編號：1162668