發(fā)布時(shí)間：2018-02-10 05:51

  本文關(guān)鍵詞： 巖石力學(xué) 破碎軟巖 支護(hù)優(yōu)化 穩(wěn)定性 失穩(wěn)機(jī)理 數(shù)值模擬 經(jīng)濟(jì)效益　出處：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：羊拉銅礦位于云南德欽縣羊拉鄉(xiāng),該礦3390中段圍巖松散破碎巷道支護(hù)困難,為解決該礦軟巖巷道的支護(hù)問題,進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)研究,研究成果對(duì)該礦的正常生產(chǎn)有重要意義,對(duì)其他軟巖工程支護(hù)也具有參考價(jià)值。通過現(xiàn)場調(diào)查、室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)、礦物成分分析、水理試驗(yàn)、風(fēng)化試驗(yàn)、自由膨脹率試驗(yàn),分析得出導(dǎo)致巷道失穩(wěn)的原因主要是礦巖本身強(qiáng)度低,結(jié)構(gòu)面發(fā)育,巖體結(jié)構(gòu)松散破碎;其次是支護(hù)形式選擇不當(dāng)或者未能及時(shí)支護(hù)、封閉,水、風(fēng)化作用、干濕循環(huán)效應(yīng)對(duì)圍巖的弱化;再次是圍巖應(yīng)力狀態(tài)的改變對(duì)巷道圍巖抗剪強(qiáng)度的不利影響。通過巷道失穩(wěn)機(jī)理的分析,提出了能封閉圍巖的錨網(wǎng)噴支護(hù)方案,應(yīng)用彈塑性理論計(jì)算出了巷道的塑性軟化區(qū)的半徑為2.94m,并基于松動(dòng)圈理論和錨桿的懸吊理論提出了優(yōu)化的支護(hù)方案。采用離散元軟件3DEC模擬了采動(dòng)影響前后不支護(hù)、襯砌和錨網(wǎng)支護(hù)的穩(wěn)定情況。模擬結(jié)果顯示:采動(dòng)前三種支護(hù)的兩幫相對(duì)收斂率分別為4.71%、1.35%、2.03%;頂?shù)装逑鄬?duì)收斂率分別為4.55%、1.60%、1.80%。采動(dòng)后三種支護(hù)的兩幫相對(duì)收斂率分別為8.68%、1.87%、3.62%,頂?shù)装逑鄬?duì)收斂率分別為8.51%、2.58%、3.45%。不支護(hù)采動(dòng)前后相對(duì)收斂率均超過最大允許值4%,巷道不穩(wěn)定,優(yōu)化的錨網(wǎng)噴支護(hù)方案在采動(dòng)前后相對(duì)收斂率均小于最大允許值4%,方案可行。模擬結(jié)果還顯示采動(dòng)前后,圍巖中最大拉、壓應(yīng)力均小于允許值,巷道穩(wěn)定。最后對(duì)錨網(wǎng)噴和襯砌支護(hù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益比較,得出每米支護(hù)成本錨網(wǎng)噴比襯砌支護(hù)低1288.4元,因此,從支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)效益兩方面綜合評(píng)價(jià),錨網(wǎng)噴支護(hù)方案更優(yōu)。
[Abstract]:Yangla Copper Mine is located in Yangla Township of Deqin County, Yunnan Province. It is difficult to support loose and broken roadway in the middle part of 3390 mine. In order to solve the support problem of soft rock roadway in this mine, field investigation and laboratory test are carried out. The research results are of great significance to the normal production of the mine, and also have reference value to other soft rock engineering support. Through field investigation, indoor rock mechanics test, mineral composition analysis, hydrological test, weathering test, free expansion rate test, It is concluded that the main causes of roadway instability are the low strength of the rock itself, the development of the structural plane, the loosely broken rock mass structure, the improper selection of the supporting form or the failure to support in time, the sealing, the water and the weathering. The dry and wet circulation effect weakens the surrounding rock, and the change of the stress state of the surrounding rock affects the shear strength of the surrounding rock of the roadway. Through the analysis of the mechanism of roadway instability, the paper puts forward the bolt-mesh shotcreting support scheme which can close the surrounding rock. Using elastoplastic theory, the radius of the plastic softening zone of roadway is calculated to be 2.94 m, and based on the loose ring theory and the suspension theory of anchor rod, the optimized support scheme is put forward. The discrete element software 3DEC is used to simulate the unsupporting before and after mining. The results of simulation show that the relative convergence rates of the three types of support before mining are 4.71 and 1.35 and 2.03, respectively, and the relative convergence rates of the top and bottom plates are 4.55 and 1.60 and 1.80 respectively. The relative convergence rates of the two supports after mining are 8.681.87 and 3.62respectively. The relative convergence rates of top and bottom plates are 8.51 and 2.58 / 3.45.The relative convergence rates before and after unsupported mining are above the maximum allowable value of 4 and the roadway is unstable, The relative convergence rate of the optimized bolt-net-shotcrete support scheme before and after mining is less than the maximum allowable value of 4, and the scheme is feasible. The simulation results also show that the maximum tensile stress and compressive stress in surrounding rock before and after mining are all less than the allowable value. The roadway is stable. Finally, the economic benefits of bolt-mesh shotcreting and lining support are compared, and it is concluded that the bolt-net shotcreting cost per meter is 1288.4 yuan lower than that of lining support. Therefore, the bolting net shotcreting scheme is better in terms of comprehensive evaluation of supporting effect and economic benefit.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD353

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1499805