針對(duì)軟巖巷道底鼓機(jī)理以及難以有效控制技術(shù)問(wèn)題,基于大量先前的工程實(shí)踐和研究分析,以袁店一礦102采區(qū)行人上山為具體的工程背景,綜合運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)、力學(xué)基本理論,采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量相結(jié)合等手段進(jìn)行研究,對(duì)底鼓控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)和全面的分析。并基于數(shù)值模擬通過(guò)數(shù)值模擬,分析了在各種不同支護(hù)條件下的底鼓控制,選擇了合理的支護(hù)技術(shù)方案并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng),效果良好,對(duì)以后類似巷道底鼓支護(hù)提供了一些借鑒的作用。本文主要的研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面如下:(1)結(jié)合相關(guān)的力學(xué)原理,建立軟巖巷道的力學(xué)變形分析模型。分析巷道底板巖層的破壞變形機(jī)理,得出相應(yīng)的底板巖層變形的計(jì)算公式,再相應(yīng)的結(jié)合袁店一礦102采區(qū)行人上山的工程地質(zhì)條件,探索出引起底鼓的原因,得出相應(yīng)的理論計(jì)算公式。(2)通過(guò)對(duì)袁店一礦102采區(qū)行人上山已掘巷道的破壞情況的深入調(diào)查,根據(jù)對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)和技術(shù)數(shù)據(jù)的分析,可知影響102采區(qū)行人上山底鼓變形破壞的因素是多種多樣的,對(duì)此進(jìn)行了分析。(3)根據(jù)已知不同底鼓的支護(hù)方案的原則,提出進(jìn)行不同的支護(hù)方法的數(shù)值模擬計(jì)算,分析表明錨桿和注漿的結(jié)合使得錨桿和注漿充分發(fā)揮在各自的適用范圍內(nèi),這是支撐動(dòng)壓巷道的有效方法。(4)研究了袁店一礦102采區(qū)行人上山的底鼓控制技術(shù),提出了支護(hù)的方案系統(tǒng),進(jìn)行底鼓控制技術(shù)的新方案設(shè)計(jì),然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)全面的礦壓監(jiān)測(cè),評(píng)估支持效果,驗(yàn)證研究結(jié)果的可靠性。圖[45]表[18]參[58]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD353
【部分圖文】：

2 巷道底板受力變形理論分析在巷道開挖后，巷道的底鼓不僅僅受到圍巖的原巖應(yīng)力，而且還受到底板巖層所受到的力。當(dāng)?shù)装鍘r層的強(qiáng)度比較大時(shí)，底鼓變形的就比較小。當(dāng)?shù)装迨艿绞艿剿慕䴘?rùn)形成膨脹，會(huì)更容易出現(xiàn)底鼓。對(duì)底板的控制等所以對(duì)底板的巖層進(jìn)行受力分析就很有必要，對(duì)底鼓的產(chǎn)出原因有著重要意義[44]。2.1 巷道底板力學(xué)模型在巖石力學(xué)和彈塑性力學(xué)等理論[45][46]中，巷道在沒有開挖之前，上覆巖層的垂直應(yīng)力屬于彈性變形的性態(tài)。在開挖之后，就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力的分布和集中現(xiàn)象。當(dāng)圍巖的巖體強(qiáng)度大于巖體的圍巖應(yīng)力，這時(shí)圍巖就會(huì)出現(xiàn)一種彈性的狀態(tài)，反之，則會(huì)出現(xiàn)塑性變形狀態(tài)。處于這種狀態(tài)下，我們可以利用極限平衡方程的理論等對(duì) 巷道底板應(yīng)力分布如圖 2-1(a)所示。為計(jì)算方便，底板應(yīng)力分布圖簡(jiǎn)化成圖 2-1(b)，圖中為原巖應(yīng)力，為巷道兩幫作用于底板上的集中應(yīng)力。

力應(yīng)變分量的計(jì)算們用微元的方法，早底板巖層中取一個(gè)微元，微元體 M 的應(yīng)力分布情示從圖 2-2 可以看到，巷道底板的應(yīng)力分布情況我們可以看成是線性載荷兩種形式的組成，再用微積分的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出底板巖層的應(yīng)力分

圖 2-8 巷道底板中線垂直應(yīng)變道在開挖以后，兩幫出現(xiàn)高支撐壓力，形成應(yīng)力集中，支承壓力在底板當(dāng)應(yīng)力較大時(shí)，將造成底板的破壞。從圖 2-5~2-7 可以看出，在兩幫支用下，巷道底板中部垂直應(yīng)力最大，底板容易破壞，應(yīng)力呈現(xiàn)先增大后勢(shì)；巷道底角兩處的變形量也是最大最不穩(wěn)定的，剪切力是最大的，所格外的重視。圖 2-8 可以看出，我們從底板巖層深度的中看出，10-1.5 之間是個(gè)區(qū)間段到拉應(yīng)變的作用力。1.5-4.5 又是一個(gè)區(qū)間段，在 1.5 處巷道底板巖層的是最小的，也就表明了此處是個(gè)很合理的垂直應(yīng)力臨界點(diǎn)，底板受到的是不一樣的，在底板的巖層中，淺部容易鼓起突出，深部則是相反。在采過(guò)程中，我們知道，上覆巖層通過(guò)兩幫傳遞到底板，底板的深部巖層錯(cuò)位離層，受到兩幫的作用力后，底板易發(fā)生水平應(yīng)力的集中擠壓，產(chǎn)性流動(dòng)底鼓。以上的理論分析，計(jì)算出了應(yīng)變應(yīng)力的結(jié)果，但是這只是

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王炯;郝育喜;郭志飚;朱國(guó)龍;韓戰(zhàn);;亭南煤礦東翼軌道大巷底鼓力學(xué)機(jī)制及控制技術(shù)[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2015年02期

2 劉少偉;張偉光;馮友良;;深井煤巷滑移型底鼓巖體運(yùn)移機(jī)理及控制對(duì)策[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2013年05期

3 李偉;楊仁樹;;深部巖石巷道底鼓流變分析[J];煤炭技術(shù);2013年05期

4 王振;劉超;張建新;陳學(xué)海;;深部軟巖底鼓巷道錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年08期

5 黃勝;李自強(qiáng);;袁店一井大斷面軟巖上山底鼓綜合治理技術(shù)[J];煤礦安全;2012年04期

6 周冬磊;王連國(guó);王占盛;黃繼輝;;大斷面軟巖巷道底鼓機(jī)理及控制對(duì)策研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2012年01期

7 楊本生;耿學(xué)良;孫利輝;宋獻(xiàn)忠;張利;;五陽(yáng)礦厚煤層巷道底鼓機(jī)制及控制研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年01期

8 呂國(guó)強(qiáng);;深部軟巖巷道底臌蠕變控制數(shù)值模擬研究[J];山西焦煤科技;2012年01期

9 劉愷德;劉泉聲;劉濱;龔光慶;;地質(zhì)異常帶巷道穩(wěn)定控制對(duì)策及效果研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2011年12期

10 常聚才;謝廣祥;;深部巖巷底鼓機(jī)理及底板超挖錨注回填技術(shù)[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2011年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張華磊;采場(chǎng)底板應(yīng)力傳播規(guī)律及其對(duì)底板巷道穩(wěn)定性影響研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 權(quán)修才;城郊礦深部軟巖巷道圍巖損傷破壞機(jī)理及控制技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 劉禹辰;中興礦沿空留巷底鼓機(jī)理研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

3 李星;深部高水平應(yīng)力巷道底鼓機(jī)理及連續(xù)“雙殼”治理實(shí)驗(yàn)研究[D];河北工程大學(xué);2013年

4 紀(jì)磊;常村礦S61#回風(fēng)上山底臌控制技術(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2012年

5 劉光程;深井軟巖巷道底臌機(jī)理分析及治理加固技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2829368