發(fā)布時間：2021-02-24 15:55

　　進入新世紀以來,煤炭開采不斷向深部發(fā)展,隨采深增加,地應力也不斷上升,傳統(tǒng)硬巖在高應力作用下會向軟巖轉(zhuǎn)變,由于軟巖塑性變形嚴重且持續(xù)時間較長,隨之而來的高應力軟巖支護問題就成為煤礦開采向深部發(fā)展必須攻克的難題。本文以高應力軟巖巷道為研究對象,首先采用理論分析方法,對高應力軟巖巷道的破壞機理進行分析,得出了高應力軟巖部分變形破壞無法避免,巷道圍巖發(fā)生可控變形有利于整體穩(wěn)定;其次,通過分析讓壓支護錨固機理,得出讓壓支護可以吸收圍巖變形的巨大能量,與圍巖結(jié)合共同承擔外部載荷,并在此基礎上,利用ABAQUS模擬軟件對讓壓管尺寸進行優(yōu)化,最終確定壁厚3mm、材質(zhì)使用Q235B鋼型、中鼓直徑42mm為最優(yōu)參數(shù),改進錨桿結(jié)構(gòu),增加加固錨頭和撐架,提高錨固力;最后通過FLAC3D模擬軟件對4種不同方案進行對比分析可得,使用讓壓錨桿后變形量雖略有增大,但仍在可控范圍內(nèi),且系統(tǒng)中錨桿軸力較小,進入屈服狀態(tài)的錨桿數(shù)量較少,支護系統(tǒng)更為穩(wěn)定。以霄云煤礦東翼軌道大巷為工程背景,對傳統(tǒng)支護方案進行改進。以理論和數(shù)值模擬結(jié)論為指導,對巷道支護密度和支護方式進行優(yōu)化,最終提出采用“錨噴（讓壓錨桿）+錨索+滯后注漿”的... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄ?ｍａｐ??

距離金鄉(xiāng)縣城約２０ｋｍ，區(qū)內(nèi)有３４６省道及１０５國道穿過，交通十分便??利。其隸屬于濟寧礦業(yè)集團，礦井由東至西長度大致為８．１ｋｍ，由南至北寬度??大致為２．９ｋｍ，其大致面積為２３．４２４８ｋｍ２。其地理位置見圖２．１。??圖２．１交通位置圖??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｒａｆｆｉｃ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ．??２．１．２地質(zhì)構(gòu)造??該地區(qū)地層為單斜構(gòu)造，走向接近東西，傾向為北，傾角１０°？２１°，深部??較緩，淺部較陡。其整體位于郯廬大斷裂的西側(cè)，秦嶺東西構(gòu)造帶北分支的東??端和新華夏系第二隆起帶西側(cè)的交匯處。構(gòu)造以波狀褶皺為主，其發(fā)育程度較??低，波幅不大，同時附有大量斷裂。此外井田范圍內(nèi)有大量斷層交錯分布，構(gòu)??造復雜程度為中等。??井田內(nèi)共１９條斷層，斷層走向大致以北東、北西為主，傾向以北西、南東??為主。斷層落差差別較大，其中落差小于３０ｍ的有１１條；落差在３０－２００ｍ之??間的有５條，分別是曹馬集支斷層、ＤＦ４、ＤＦ７、ＤＦ１２和Ｆ：斷層；落差大于２００ｍ??的斷層只有兩條

掘進始于測量點ＮＩ＃點，方位為３４８°，且以＋３％。上坡坡度進行掘進。同時，施??工過程中，在東翼軌道大巷右?guī)兔块g隔４０ｍ設置一個直墻半圓拱的躲避硐室。巷??道具體情況如圖２．３所示。??氣，井下爆麵貓??圖２．３東翼軌道大巷位置圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｅａｓｔ?ｗｉｎｇ?ｔｒａｃｋ?ｒｏａｄｗａｙ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ??２．２．２巷道原始支護設計??東翼軌道大巷斷面形狀為直墻半圓拱形，寬度為４ｍ，高度為３．８５ｍ，斷面??凈面積Ｓ￥＝１３．６８ｍ２；掘進時要求寬度為４．２８ｍ，高度為３．９９ｍ，掘進的斷面面??積為Ｓ?？＝１５．１２ｍ２。巷道原支護斷面如圖２．４所示。??東翼軌道大巷在支護方案設計時選用了“錨網(wǎng)噴＋鋼筋梯”的組合，其中錨桿??為無縱筋螺紋鋼式樹脂金屬錨桿，型號使用ＭＳＧＬＷ－３３５，半徑為１０＿，長??２１００＿。錨桿的具體布置尺寸和角度如圖２．４所示，其中兩幫底腳各有一個角??度為１５°左右的錨桿；??金屬網(wǎng)型號為ＪＷＨ－Ｌ，尺寸為１０００＞＜２〇〇〇＿，由１００ｘ１００規(guī)格經(jīng)諱鋼筋焊??網(wǎng)拼接而成

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]應力擾動敏感型巷道圍巖變形破壞機理及分區(qū)支護技術(shù)[D]. 馮朝朝.中國礦業(yè)大學 2014
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[5]深部巷道破碎圍巖穩(wěn)定性特征及控制技術(shù)研究[D]. 蘇鑫.太原理工大學 2014
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[7]林南倉礦軟巖巷道支護方案優(yōu)化研究[D]. 羅忠偉.河北聯(lián)合大學 2014
[8]長平礦回采巷道注漿加固方案研究[D]. 林海峰.遼寧工程技術(shù)大學 2012
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本文編號：3049607