【摘要】：隨著煤礦采深不斷增加,巷道所處的應力和地質(zhì)環(huán)境變得更加復雜,尤其是遇到地質(zhì)構造帶,巷道頂板常表現(xiàn)出破碎特征,傳統(tǒng)錨桿支護方法難以確保巷道圍巖穩(wěn)定。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)實驗及現(xiàn)場監(jiān)測的綜合研究方法,分析了深部頂板破碎巷道圍巖穩(wěn)定性影響因素,探討了深部頂板破碎巷道特征并提出了巷道頂板破碎程度評價方法,研究了圍巖破碎程度與錨桿支護有效性關系,并進行了深部頂板破碎巷道穩(wěn)定性控制現(xiàn)場實驗及應用,取得了如下主要研究成果:(1)通過理論分析研究了頂板破碎巷道圍巖穩(wěn)定性影響因素,采用數(shù)值計算模擬了地應力、頂板巖層強度以及頂板節(jié)理性質(zhì)等因素對巷道裂隙演化規(guī)律的影響。結果表明,頂板裂隙發(fā)育狀況主要依賴于裂隙自身的力學參數(shù),頂板節(jié)理強度越低,裂隙發(fā)育密度越大;頂板巖層強度對塑性區(qū)的擴展范圍影響十分顯著。(2)通過對鉆孔結構面特征影像資料對比分析,將單位長度鉆孔圖像上的裂隙綜合寬度作為評價圍巖破碎程度的綜合指標,提出巷道頂板破碎程度評價方法,并應用于現(xiàn)場巷道頂板破碎程度分析。結果發(fā)現(xiàn),巷道頂板表面裂隙發(fā)育程度高,錨桿末端及頂煤與上部直接頂巖層交界處的結構面容易出現(xiàn)裂隙、離層。(3)通過相似材料模擬實驗發(fā)現(xiàn),錨桿的錨固作用在破碎圍巖中不能得到充分發(fā)揮,錨桿對破碎圍巖支護適應性降低。在破碎程度較高的巷道圍巖條件下,錨桿的支護效果不佳,需要采取其他輔助支護措施,形成聯(lián)合協(xié)調(diào)支護形式,對頂板破碎巷道圍巖進行有效控制。(4)對頂板破碎程度較高的巷道,淺部破碎頂板利用高強錨桿加固形成擠壓加固承載結構,對深部巷道頂板采用“長錨索+短錨索”的布置方式來提高破碎圍巖整體承載能力和淺部破碎頂板控制效果,對巷道表面破碎圍巖采用金屬網(wǎng)、鋼筋梁等加強表面支護措施相結合的方式,提高了圍巖的整體性和圍巖強度,可以有效控制圍巖的變形和維護圍巖結構的穩(wěn)定。
【圖文】：

士學位論文邐深部頂板破碎巷道圍巖穩(wěn)定性影響表２．３節(jié)理力學參數(shù)逡逑Ｔａｂ．邋２．３邋Ｊｏｉｎｔ邋ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ逡逑法向剛度邋切向剛度邋內(nèi)聚力邐內(nèi)摩擦角邐抗／ＧＰａ／ｍ邐／邋Ｇｐａ／ｍ邐／ＭＰａ邐／°邐／邐２２邐３．７邐１．０邐３８邐２８．８邐５．８邐０．９邐３７１１邐２．３邐０．５邐２８５．９邐１．２邐０．３邐２２邐１３邐２．６邐０．６邐２９邐２２邐３．７邐１．０邐３８

不同應力條件下巷道塑性區(qū)擴展規(guī)律
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD353.6

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本文編號：2594223