【摘要】：在礦區(qū)有限的井田范圍內(nèi)布置著數(shù)量相當(dāng)多的巷道,這些巷道構(gòu)成了規(guī)模巨大的巷道群。隨著礦井開采深度的不斷增加,在巖體自重應(yīng)力與構(gòu)造應(yīng)力的綜合作用下,巷道掘進(jìn)時(shí)會(huì)對鄰近既有巷道產(chǎn)生擾動(dòng)影響,引起先掘巷道圍巖變形破壞。在深部軟巖巷道中,這種擾動(dòng)效應(yīng)更加顯著。因此,研究深部軟巖巷道群在掘進(jìn)擾動(dòng)下的變形機(jī)理與控制技術(shù)有著重要的意義。本文以安徽省淮南市朱集西煤礦深部工程為研究背景,綜合運(yùn)用巖體室內(nèi)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬與工程實(shí)踐的研究方案,主要研究成果體現(xiàn)在以下五個(gè)方面:(1)基于巖樣的室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)以及巷道圍巖松動(dòng)圈測試與井下地應(yīng)力測試結(jié)果,闡述了軟巖巷道群的地質(zhì)賦存特征,并在現(xiàn)場礦壓監(jiān)測的基礎(chǔ)上分析了鄰近巷道掘進(jìn)擾動(dòng)效應(yīng)下巷道變形的破壞特征,基于平面應(yīng)變和Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的圍巖彈塑性應(yīng)力解析式,分析了軟巖巷道的變形破壞機(jī)理;基于Burgers蠕變模型分析了高應(yīng)力軟巖巷道的流變特性;(2)通過采用FLAC3D建立了雙巷數(shù)值計(jì)算模型,先后考慮了巷道的埋深、側(cè)壓力系數(shù)、巷道的布距、巷道的斷面形狀等因素的影響。采用單因素分析的方法,從巷道圍巖的應(yīng)力場、位移場和塑性區(qū)分布方面,分析了不同參數(shù)對深部巷道受掘進(jìn)擾動(dòng)破壞的影響程度,并得出了一些有意義的結(jié)論;(3)基于FLAC3D從巷道群的布置方式、施工順序、超前開挖進(jìn)尺三個(gè)方面對深部巷道群穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬分析研究。針對同水平巷道群、斜水平巷道群以及錯(cuò)水平巷道群的布置方式進(jìn)行模擬分析,得出最合理的巷道群交錯(cuò)水平布置方式;(4)針對交錯(cuò)水平布置方式進(jìn)行了不同開挖順序的計(jì)算分析,得出不同開挖順序下的圍巖應(yīng)力場及位移場的運(yùn)移規(guī)律;最后建立雙巷模型,對不同的超前開挖距離進(jìn)行了模擬,并以維持巷道圍巖穩(wěn)定為根據(jù)得出了最小的超前開挖進(jìn)尺;(5)以朱集西煤礦西翼11煤軌道大巷為工程實(shí)例,對鄰近巷道掘進(jìn)擾動(dòng)下支護(hù)對策進(jìn)行研究,確定優(yōu)化方案,通過對現(xiàn)場監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證了方案的有效性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD353

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2486794