富水軟巖巷道變形破壞機理及其支護技術研究
發(fā)布時間:2019-11-24 01:15
【摘要】:在煤礦礦井的建設和生產(chǎn)過程中,軟巖巷道的變形支護一直是一個難題,尤其是當巷道處于富水狀態(tài)的不良地質概況時,其變形破壞及穩(wěn)定性控制機制比一般巷道更加復雜。富水軟巖巷道的大變形不僅增加了巷道修復的成本而且?guī)砹司薮蟮陌踩[患。本論文以淮北礦業(yè)(集團)有限責任公司袁莊煤礦IV1泵房富水軟巖巷道為研究對象,通過現(xiàn)場調研、室內(nèi)實驗、現(xiàn)場檢測等研究方法,深入分析富水軟巖巷道變形破壞機理和穩(wěn)定性控制原理,從而得到一種高效便捷的支護方式,進而為礦井的安全生產(chǎn)提供條件。論文通過對IV1泵房富水軟巖巷道變形破壞原因分析可知,其變形破壞的主要機理包括:巷道開挖后其周圍圍巖的質點的應力狀態(tài)被打破,巷道周圍形成松動圈,圍巖穩(wěn)定性極差;圍巖在周圍游離水的作用下發(fā)生軟化、泥化等現(xiàn)象,其巖石力學抗壓強度僅為其干抗壓強度的8%左右,基本喪失承載能力;“水一巖相互作用”對巷道穩(wěn)定性的進一步削弱;圍巖浸水狀態(tài)下的加速不穩(wěn)定流變特性。根據(jù)上述分析的變形破壞機理并深入挖掘其控制變形的力學本質原理,提出了控制富水軟巖巷道變形的“幫部錨網(wǎng)噴強殼支護原理”和“頂?shù)装邋^索(桿)作用下承載拱削弱原理”,并深入分析了松動圈注漿加固作用機理;谏鲜鲈硖岢隽艘环N適宜富水條件下軟巖巷道支護的高效復合式支護方法,即“雙層鋼筋網(wǎng)噴層+錨索(桿)注漿復合支護”。運用大型數(shù)值模擬軟件ABAQUS建模分析了該支護方案的可行性,并通過現(xiàn)場工業(yè)性試驗論證了該支護方案在控制富水軟巖巷道大變形方面取得了良好的效果,為同類巷道的支護提供了寶貴的經(jīng)驗。
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TD353
本文編號:2565209
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TD353
【參考文獻】
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1 ;Study on the new shell bolting and shotcrete support and its application in soft rock tunnels[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2009年01期
,本文編號:2565209
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