不同含水率泥巖與錨固劑界面穩(wěn)定性遇水弱化機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-18 20:07
隨著淺部資源的逐漸減少和枯竭,資源開發(fā)逐漸向深部發(fā)展,我國(guó)千米級(jí)的礦井日益增多。由于深部巖體所處環(huán)境的特殊性和應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)雜性,特別是處于“三高一擾動(dòng)”環(huán)境下的深部軟弱泥巖,很容易受掘進(jìn)或開采擾動(dòng)而破壞失穩(wěn),在諸多的礦井冒頂片幫事故中,泥巖錨固體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問題尤為突出。泥巖錨固體結(jié)構(gòu)分析以兗州煤業(yè)股份有限公司萬(wàn)福煤礦回風(fēng)暗斜井圍巖為研究對(duì)象。在施工過程中由于巖層滲水、鉆孔積水等因素影響,使得泥巖處于高濕度環(huán)境中,結(jié)合泥巖具有的吸水弱化特性,使得泥巖錨固結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性呈現(xiàn)弱化現(xiàn)象,從而影響錨桿支護(hù)整體的部分失效或完全失效,對(duì)礦井的安全生產(chǎn)產(chǎn)生極大的威脅。泥巖的基本巖石性質(zhì)采用X射線衍射分析、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量測(cè)試和單軸壓縮實(shí)驗(yàn)分析。確定泥巖的礦物組分和巖性,表征該泥巖的質(zhì)量含水率、遇水裂解特性和天然單軸抗壓強(qiáng)度。濕度條件下泥巖膨脹特性通過恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)手段進(jìn)行測(cè)量與分析。泥巖的膨脹規(guī)律通過特定位置的尺寸測(cè)量和質(zhì)量測(cè)量進(jìn)行總結(jié),分析其膨脹應(yīng)變與養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系。泥巖不同方向的膨脹規(guī)律不同,具有顯著的各向異性,并且泥巖試件中顯著的裂隙、節(jié)理、結(jié)構(gòu)面直接影響泥巖吸水膨脹的速度、膨脹系數(shù)和含水率。含水率對(duì)...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“三介質(zhì)-兩界面”錨固體結(jié)構(gòu)模型
碩士學(xué)位論文14(4)通過恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)巖石試件,分析巖石在濕度環(huán)境下的自由膨脹特性。(5)通過伺服單軸壓縮儀器對(duì)不同含水率條件下的泥巖進(jìn)行單軸壓縮測(cè)試,研究含水率對(duì)泥巖力學(xué)性質(zhì)的影響。(6)通過PFC顆粒流數(shù)值模擬軟件,分析泥巖與錨固劑界面在不同含水率條件下的剪應(yīng)力強(qiáng)度,探討含水率對(duì)于界面穩(wěn)定性的影響。圖1-2技術(shù)路線圖Figure1-2TechnologyRoadmap
碩士學(xué)位論文16圖2-1回風(fēng)暗斜井鉆孔柱狀圖Figure2-1Histogramofboreholedrillinginthereturn-airdarkinclinedshaft所采煤層為3號(hào)煤層,煤層厚度為5~7m,傾角13°,W-13、W-15、W-17、W-18、165鉆孔柱狀圖中,3號(hào)煤層頂?shù)装鍨槟鄮r,W-16、W-20、G-38頂?shù)装鍨槟鄮r、粘土巖、粉砂巖混層,綜上所述,該煤層頂板以泥巖為主,f值為3~4,局部為粉砂巖,且含石英碎屑,局部裂隙發(fā)育,較為堅(jiān)硬,f值為5~7,底板為泥巖,深灰色,參差狀斷口,f值為3~4,含大量植物根部化石,較脆。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of bolt profile and grout mixture on shearing behaviors of bolt-grout interface[J]. Chuanqing Zhang,Guojian Cui,Xiangrong Chen,Hui Zhou,Liang Deng. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2020(02)
[2]極弱膠結(jié)巖石物理力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[J]. 孟慶彬,王杰,韓立軍,孫穩(wěn),喬衛(wèi)國(guó),王剛. 巖土力學(xué). 2020(S1)
[3]含水率及干密度對(duì)高鐵泥巖地基土無(wú)荷膨脹率的影響[J]. 李佳敏,馬麗娜,張戎令,王起才,張?zhí)畦?王斌文. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]水巖耦合下的紅層軟巖微觀結(jié)構(gòu)特征與軟化機(jī)制研究[J]. 謝小帥,陳華松,肖欣宏,王靜,周家文. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]軟弱泥巖遇水強(qiáng)度弱化特性宏細(xì)觀模擬研究[J]. 李桂臣,孫長(zhǎng)倫,何錦濤,孫元田,董玉璽,趙華山. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]考慮荷載及干濕循環(huán)作用的炭質(zhì)泥巖崩解特征試驗(yàn)[J]. 付宏淵,劉杰,曾鈴,肖柳意,侯鵬. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2019(09)
[7]深部沿空切頂成巷圍巖穩(wěn)定性控制對(duì)策[J]. 陳上元,何滿潮,郭志飚,陳輝,楊軍,王炯. 工程科學(xué)與技術(shù). 2019(05)
[8]頂板水對(duì)錨固結(jié)構(gòu)的影響及控制研究[J]. 張俊敏,柏建彪,張偉光. 煤炭工程. 2019(08)
[9]原狀泥巖膨脹變形試驗(yàn)及計(jì)算模型研究[J]. 薛彥瑾,王起才,馬麗娜,張?zhí)畦?李佳敏. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]飽水-失水循環(huán)下泥巖的剪切蠕變特性研究[J]. 賴遠(yuǎn)超,李朋偉,鄧輝,劉東,蘇航. 水利水電技術(shù). 2019(07)
博士論文
[1]巖土預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究[D]. 李英勇.北京交通大學(xué) 2008
[2]軟弱夾層頂板巷道圍巖穩(wěn)定與安全控制研究[D]. 李桂臣.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
[3]錨固系統(tǒng)應(yīng)力傳遞機(jī)理理論及應(yīng)用研究[D]. 尤春安.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3088863
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“三介質(zhì)-兩界面”錨固體結(jié)構(gòu)模型
碩士學(xué)位論文14(4)通過恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)巖石試件,分析巖石在濕度環(huán)境下的自由膨脹特性。(5)通過伺服單軸壓縮儀器對(duì)不同含水率條件下的泥巖進(jìn)行單軸壓縮測(cè)試,研究含水率對(duì)泥巖力學(xué)性質(zhì)的影響。(6)通過PFC顆粒流數(shù)值模擬軟件,分析泥巖與錨固劑界面在不同含水率條件下的剪應(yīng)力強(qiáng)度,探討含水率對(duì)于界面穩(wěn)定性的影響。圖1-2技術(shù)路線圖Figure1-2TechnologyRoadmap
碩士學(xué)位論文16圖2-1回風(fēng)暗斜井鉆孔柱狀圖Figure2-1Histogramofboreholedrillinginthereturn-airdarkinclinedshaft所采煤層為3號(hào)煤層,煤層厚度為5~7m,傾角13°,W-13、W-15、W-17、W-18、165鉆孔柱狀圖中,3號(hào)煤層頂?shù)装鍨槟鄮r,W-16、W-20、G-38頂?shù)装鍨槟鄮r、粘土巖、粉砂巖混層,綜上所述,該煤層頂板以泥巖為主,f值為3~4,局部為粉砂巖,且含石英碎屑,局部裂隙發(fā)育,較為堅(jiān)硬,f值為5~7,底板為泥巖,深灰色,參差狀斷口,f值為3~4,含大量植物根部化石,較脆。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of bolt profile and grout mixture on shearing behaviors of bolt-grout interface[J]. Chuanqing Zhang,Guojian Cui,Xiangrong Chen,Hui Zhou,Liang Deng. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2020(02)
[2]極弱膠結(jié)巖石物理力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[J]. 孟慶彬,王杰,韓立軍,孫穩(wěn),喬衛(wèi)國(guó),王剛. 巖土力學(xué). 2020(S1)
[3]含水率及干密度對(duì)高鐵泥巖地基土無(wú)荷膨脹率的影響[J]. 李佳敏,馬麗娜,張戎令,王起才,張?zhí)畦?王斌文. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]水巖耦合下的紅層軟巖微觀結(jié)構(gòu)特征與軟化機(jī)制研究[J]. 謝小帥,陳華松,肖欣宏,王靜,周家文. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]軟弱泥巖遇水強(qiáng)度弱化特性宏細(xì)觀模擬研究[J]. 李桂臣,孫長(zhǎng)倫,何錦濤,孫元田,董玉璽,趙華山. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]考慮荷載及干濕循環(huán)作用的炭質(zhì)泥巖崩解特征試驗(yàn)[J]. 付宏淵,劉杰,曾鈴,肖柳意,侯鵬. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2019(09)
[7]深部沿空切頂成巷圍巖穩(wěn)定性控制對(duì)策[J]. 陳上元,何滿潮,郭志飚,陳輝,楊軍,王炯. 工程科學(xué)與技術(shù). 2019(05)
[8]頂板水對(duì)錨固結(jié)構(gòu)的影響及控制研究[J]. 張俊敏,柏建彪,張偉光. 煤炭工程. 2019(08)
[9]原狀泥巖膨脹變形試驗(yàn)及計(jì)算模型研究[J]. 薛彥瑾,王起才,馬麗娜,張?zhí)畦?李佳敏. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]飽水-失水循環(huán)下泥巖的剪切蠕變特性研究[J]. 賴遠(yuǎn)超,李朋偉,鄧輝,劉東,蘇航. 水利水電技術(shù). 2019(07)
博士論文
[1]巖土預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究[D]. 李英勇.北京交通大學(xué) 2008
[2]軟弱夾層頂板巷道圍巖穩(wěn)定與安全控制研究[D]. 李桂臣.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
[3]錨固系統(tǒng)應(yīng)力傳遞機(jī)理理論及應(yīng)用研究[D]. 尤春安.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3088863
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