【摘要】：煤炭在我國總的能源體系中仍占有極高的使用率,而淺部煤層隨著多年開采已幾近枯竭,需要在更深的地層進行采煤作業(yè)。深部巖石常常受到高溫、高壓、高滲透和開采擾動的影響,而且一些巷道的結構較為復雜,這些都給巷道的支護帶來了極大的困難。本文綜合運用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場觀測等方法對動壓條件下深部礦井孤島體的變形機理和控制對策等進行了系統(tǒng)的研究,取得了如下的研究成果：(1)分析了深部巷道的變形特征,運用彈性和塑性理論分析了動壓條件下巷道的位移應力場。借助于數(shù)值模擬的方法,分析了孤島地段的變形特征,指出了交叉點巷道的變形狀況和巖柱的應力狀況。(2)建立了巖柱的力學模型,分析了其變形機理。運用有限元模擬的方法分析了雙控錨索對巖柱的支護作用以及空間錨索桁架對巷道的支護作用。(3)借助于數(shù)值模擬的方法,分析了雙控錨索+空間錨索桁架的方法對孤島支護作用,結合某礦區(qū)的現(xiàn)場實測,證明了這種支護方法可有效地控制孤島地段的變形。針對底鼓現(xiàn)象,模擬了預應力錨索和底板錨桿對孤島巷道底板變形的控制作用。研究成果可為復雜條件下類似巷道結構提供參考。
[Abstract]:Coal still occupies a very high utilization rate in the total energy system of our country, but the shallow coal seam has nearly dried up with many years of mining, so it is necessary to mine coal in deeper strata. Deep rock is often affected by high temperature, high pressure, high permeability and mining disturbance, and the structure of some roadways is more complex, which brings great difficulties to the support of roadway. In this paper, the deformation mechanism and control strategy of the island body in deep mine under dynamic pressure are systematically studied by means of theoretical analysis, numerical simulation, field observation and so on. The research results are as follows: (1) the deformation characteristics of deep roadway are analyzed and the displacement stress field of roadway under dynamic pressure is analyzed by using elastic and plastic theory. By means of numerical simulation, the deformation characteristics of isolated island area are analyzed, and the deformation status and stress state of rock column are pointed out. (2) the mechanical model of rock column is established and its deformation mechanism is analyzed. Using finite element simulation method, the supporting effect of double control anchor cable to rock column and space anchor cable truss to roadway are analyzed. (3) by means of numerical simulation, This paper analyzes the effect of double control anchor cable space anchor cable truss on the support of isolated islands, and proves that this support method can effectively control the deformation of isolated island area in combination with the field measurement in a certain mining area. Aiming at the phenomenon of floor heave, the control effect of prestressed anchor cable and floor anchor on the deformation of isolated island roadway floor is simulated. The research results can provide reference for similar tunnel structure under complex conditions.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD353

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊連云;冀煥軍;;淺談如何選擇巷道層位降低維護費用[J];陜西煤炭;2010年05期

2 齊世峰;鄒玉龍;;探索巷道破壞因素 創(chuàng)新優(yōu)化工程設計[J];山東煤炭科技;2010年05期

3 付國彬;破裂狀態(tài)圍巖巷道變形量計算的幾何方法[J];中國礦業(yè)大學學報;1998年02期

4 蘇紅偉,盧旭,李德全,王會然,范建民;依靠科學技術 合理選擇巷道位置[J];中州煤炭;2004年01期

5 孫萍;陳立偉;;用離散單元法評價采煤巷道地面建筑適宜性[J];煤田地質與勘探;2006年03期

6 高慶洋;;淺述巷道失修的預防和處理[J];山東煤炭科技;2006年04期

7 霍檳檳;劉雙劍;;孟津煤礦西翼第二中部車場巷道變形特征及原因分析[J];煤炭技術;2009年09期

8 杜德偉;;謝一礦巷道失修原因分析及其對策[J];科技創(chuàng)新導報;2009年29期

9 郭豹;;延深巷道破壞的原因分析及防治技術[J];能源技術與管理;2010年03期

10 呂祥鋒;潘一山;李忠華;代樹紅;;沖擊波作用下巷道破壞規(guī)律相似模擬研究[J];振動與沖擊;2011年10期

相關會議論文 前10條

1 靖洪文;;深埋巷道破裂圍巖位移分析及應用[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年

2 周坤;趙毅鑫;謝帥濤;劉迪;;模型邊界位置對巷道變形模擬結果的影響研究[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

3 王長江;劉夫曉;王黎明;;淺析礦山巷道變形的監(jiān)測[A];第二十屆“冀魯川遼晉瓊粵”七省礦業(yè)學術交流會論文集[C];2013年

4 付躍升;楊萬斌;;多次破壞后巷道修復原理與方法[A];礦井建設與巖土工程技術新發(fā)展[C];1997年

5 田花永;;基于數(shù)值模擬技術的巷道毛硐尺寸設計[A];礦山地質災害成災機理與防治技術研究與應用[C];2009年

6 張農(nóng);;巷道圍巖強化支護技術體系及實踐[A];煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業(yè)委員會2007年學術年會論文集[C];2007年

7 高靈志;;掘進巷道超前預審查是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全高效、科學經(jīng)濟的有效手段[A];全國煤礦千米深井開采技術[C];2013年

8 毛興武;;朱家灣礦井開拓準備巷道變形的原因分析及對策[A];中國煤炭學會煤礦安全專業(yè)委員會2009年學術研討會論文集[C];2009年

9 張琨;任建喜;;煤礦高應力巷道破壞機制及其返修技術研究[A];巖石力學與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

10 李向征;倪新華;姚宏章;;差值法速算拱形巷道面積的研究與應用[A];創(chuàng)新推動新型煤炭工業(yè)體系建設和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多省（市）煤炭學會學術交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前10條

1 楊沛潔;平煤四礦給修復巷道“貼標簽”[N];平頂山日報;2007年

2 潞安礦業(yè)（集團）公司審計處 王哲;巷道破壞分析和巷道維護技術[N];山西科技報;2005年

3 程占國;云駕嶺礦工藝創(chuàng)新打造平安巷道[N];河北經(jīng)濟日報;2010年

4 徐寧 梁祚山 楊殿棟;千米深處完美對接[N];中國能源報;2013年

5 張洪武 記者 王大偉;東海礦唱響質量標準化“四重奏”[N];雞西日報;2008年

6 李偉;科技興煤讓企業(yè)嘗到甜頭[N];哈密報(漢);2007年

7 陳賢云;小修補改變大環(huán)境[N];中國礦業(yè)報;2013年

8 通訊員 孫傳報　王印河 本報記者 范寧;“兩化”生產(chǎn)區(qū)保障40年旺盛采掘[N];河北經(jīng)濟日報;2010年

9 陳景春;草原明珠放異彩 干群攜手鑄輝煌[N];遼源日報;2006年

10 記者 楊沛潔邋實習生 趙峰濤;科技“妙手”讓四礦煥發(fā)青春[N];平頂山日報;2008年

相關博士學位論文 前10條

1 李國富;高溫巖層巷道主動降溫支護結構技術研究[D];太原理工大學;2010年

2 萬世文;深部大跨度巷道失穩(wěn)機理與圍巖控制技術研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

3 樊克恭;巷道圍巖弱結構損傷破壞效應與非均稱控制機理研究[D];山東科技大學;2003年

4 吳海;深部傾斜巖層巷道非均稱變形演化規(guī)律及穩(wěn)定控制[D];中國礦業(yè)大學;2014年

5 徐劍坤;基于機器視覺的巷道變形實時監(jiān)測預警技術研究[D];中國礦業(yè)大學;2012年

6 楊吉平;薄層狀煤巖互層頂板巷道圍巖控制機理及技術[D];中國礦業(yè)大學;2013年

7 吳愛民;錢家營近距離煤層煤巖體破壞與巷道優(yōu)化支護研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2010年

8 詹平;高應力破碎圍巖巷道控制機理及技術研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2012年

9 張欽祥;保德礦采動巷道圍巖分次控制方法及關鍵支護技術[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2013年

10 魯巖;構造應力場影響下的巷道圍巖穩(wěn)定性原理及其控制研究[D];中國礦業(yè)大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 李玉萍;基于GIS井下避險系統(tǒng)的研究與應用[D];河北聯(lián)合大學;2014年

2 曲懋軒;傾斜薄層狀圍巖巷道失穩(wěn)機理及支護技術研究[D];昆明理工大學;2015年

3 陳秀友;任樓煤礦巷道破壞原因分析與治理對策[D];中國礦業(yè)大學;2008年

4 孟武峰;朝川礦己組煤層開采對上方巷道的變形破壞影響研究[D];河南理工大學;2011年

5 李濤;原巖應力狀態(tài)下交叉巷道的研究[D];河北工程大學;2012年

6 鄧曉謙;基于相似模擬實驗的巷道變形特征及失穩(wěn)危險判別研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

7 孫東霞;巷道受采區(qū)采動影響的動態(tài)響應規(guī)律研究[D];安徽理工大學;2012年

8 李登月;朱仙莊礦破碎帶巷道圍巖穩(wěn)定控制研究[D];河南理工大學;2011年

9 韓承強;不同寬度區(qū)段煤柱巷道圍巖結構及變形機理研究[D];山東科技大學;2007年

10 卞西春;松軟破碎巷道圍巖弱結構支護與控制[D];山東科技大學;2010年

，

本文編號：2252026