特厚煤層礦井安全生產(chǎn)是煤礦開采重點關(guān)注的問題之一,由于特厚煤層層厚大,中部存在夾矸、煤巖體強度低且節(jié)理發(fā)育,回采巷道頂板為特厚煤層,頂煤厚度高達(dá)十米以上,巷道支護受到軟巖頂板特厚煤層條件限制,錨索錨固段懸吊在堅硬巖層作業(yè)無法實現(xiàn),特厚煤層巷道支護缺乏有效控制手段,解決軟巖頂板特厚煤層巷道支護問題、設(shè)計合理巷道支護方案是特厚煤層安全開采的保障。本文以蓮盛煤礦9號特厚煤層為研究工程背景,從煤巖體物理力學(xué)性能測試、巷道圍巖應(yīng)力分析、圍巖粘彈性變形、支護結(jié)構(gòu)參數(shù)變化、錨桿錨索對圍巖產(chǎn)生的附加應(yīng)力場、優(yōu)化方案模擬實驗等多個角度對蓮盛煤礦9102回采巷道穩(wěn)定性進行分析,探究支護結(jié)構(gòu)對特厚煤層巷道穩(wěn)定性影響,利用理論計算設(shè)計支護方案并進行數(shù)值模擬驗證,為工程現(xiàn)場巷道支護提供科學(xué)指導(dǎo),對其他軟巖頂板特厚煤層巷道支護也有一定參考價值。主要研究內(nèi)容及研究結(jié)論如下:（1）實驗室測試分析表明蓮盛9號特厚煤層節(jié)理豐富,巖石單軸壓縮破壞形式以剪切破壞為主,伴隨劈裂破壞,破壞后煤樣殘渣較碎,煤巖體強度低,普氏分類為VIa級,屬于相當(dāng)軟弱巖石。（2）采用彈性理論平面問題分析了圓形巷道周邊應(yīng)力分布情況,表明巷道側(cè)壓系數(shù)... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 巷道圍巖控制理論及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巷道圍巖控制理論概述
        1.2.2 錨桿支護發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.3 特厚煤層巷道支護研究現(xiàn)狀
    1.3 特厚煤層巷道支護存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容與研究方法
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法
    1.5 研究的技術(shù)路線
第二章 煤巖體物理力學(xué)性能實驗研究
    2.1 礦井工程概況
        2.1.1 礦井簡述
        2.1.2 巷道圍巖條件
    2.2 煤巖體物理力學(xué)性能實驗
        2.2.1 實驗概述
        2.2.2 實驗過程及方法
        2.2.3 實驗結(jié)果及其分析
    2.3 回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類
    2.4 本章小結(jié)
第三章 特厚煤層巷道圍巖應(yīng)力及變形分析
    3.1 引言
    3.2 巷道圍巖應(yīng)力分布研究
        3.2.1 圍巖應(yīng)力場基本概況
        3.2.2 巷道應(yīng)力場分布
        3.2.3 特厚煤層頂板失穩(wěn)破壞解析
    3.3 巷道圍巖彈黏性變形特征
        3.3.1 圍巖彈黏性變形分類
        3.3.2 圍巖彈黏性變形本構(gòu)模型
        3.3.3 9102回采巷道彈黏性變形解析
    3.4 數(shù)值模擬分析巷道圍巖受力特征
        3.4.1 數(shù)值模擬情況概述
        3.4.2 FLAC~(3D)數(shù)值模擬模型建立
        3.4.3 數(shù)值模擬過程
        3.4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    3.5 特厚煤層巷道圍巖控制難點及支護重點
        3.5.1 巷道圍巖控制難點
        3.5.2 巷道圍巖支護重點
    3.6 本章小結(jié)
第四章 支護結(jié)構(gòu)對特厚煤層巷道穩(wěn)定性影響
    4.1 錨桿-錨索聯(lián)合雙承載層支護體系
        4.1.1 錨桿支護結(jié)構(gòu)與承載層分析
        4.1.2 錨索支護結(jié)構(gòu)與承載層分析
        4.1.3 錨桿-錨索聯(lián)合支護雙承載層結(jié)構(gòu)分析
    4.2 數(shù)值模擬分析支護參數(shù)顯著性
        4.2.1 錨桿錨索支護關(guān)鍵因素分析
        4.2.2 正交試驗設(shè)計支護參數(shù)顯著性模擬方案
        4.2.3 正交試驗?zāi)M結(jié)果分析
    4.3 特厚煤層巷道支護設(shè)計
        4.3.1 支護參數(shù)安全性計算
        4.3.2 頂板支護設(shè)計
        4.3.3 兩幫支護設(shè)計
    4.4 設(shè)計支護方案附加應(yīng)力場
    4.5 本章小結(jié)
第五章 支護方案的數(shù)值模擬及監(jiān)測方案設(shè)計
    5.1 支護方案數(shù)值模擬
        5.1.1 模型建立及參數(shù)選取
        5.1.2 數(shù)值模擬方案
    5.2 支護方案模擬結(jié)果分析
        5.2.1 支護方案巷道圍巖應(yīng)力分布
        5.2.2 支護方案巷道位移
        5.2.3 巷道支護結(jié)構(gòu)分析
    5.3 工程試驗圍巖變形監(jiān)測方案設(shè)計
        5.3.1 測點礦壓監(jiān)測儀器
        5.3.2 監(jiān)測內(nèi)容及方法
    5.4 方案合理性分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3434457