發(fā)布時間：2022-01-06 00:08

　　地應力是存在于地殼中的未受工程擾動的天然應力,也被稱為巖體初始應力。地應力是引起采礦、水利水電、土建、隧道和其他各種地下或露天巖土開挖工程變形和破壞的根本作用力,因此,對地應力的研究具有十分重要的意義。地應力分布對巷道變形的影響不容忽視,回采巷道作為工作面服務的直接對象,在其服務年限期內(nèi)會受到多次開采擾動,尤其是上工作面開采后,上覆巖層運動及支承壓力的轉移,會造成下工作面順槽頂板存在一定的損傷破壞,給巷道支護帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。因此,地應力研究是巷道圍巖穩(wěn)定性研究的關鍵。以山西潞安集團王莊煤礦為研究對象,通過對三維地應力進行測試和反演的基礎上,全面的分析探討由巷道布置方位和支護設計對圍巖穩(wěn)定性的影響。主要內(nèi)容如下:（1）分別采用地質雷達松動圈測試和頂板鉆孔窺視兩種手段對松動圈范圍和巷道頂板的破碎情況進行了實地測試考察;（2）采用空心包體三維地應力測量技術,利用TX-120空心包體應變計對王莊礦兩個測點進行了地應力實測分析,得到了應力大小和方向。并進行了三維地應力反演分析,分析結果與礦井實際情況相符;（3）通過廣義平面理論分析,經(jīng)計算得到了巷道位移和直徑關系的變化規(guī)律;（4）利用數(shù)值模擬手... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

地應力測試方法類別Fig.1.1Groundstresstestmethod

1.緒論4圖1.2空心包體地應力測試技術示意圖Fig.1.2Groundstresstestmethodofhollowinclusion目前國內(nèi)外關于地應力測量的技術眾多，由于地質條件的復雜性和地應力狀態(tài)的多變性，要想獲得比較準確和相對完整的地應力信息，需要測試足夠多的測量點和詳盡的地質資料，由于在井下施工受到自身環(huán)境的限制，還要在保證測量施工工藝的基礎上選擇合適的位置，保證不會對原巖應力環(huán)境造成破壞，該項工程的測量準確性和可靠性與工程成本和安全直接相關，必須根據(jù)王莊礦區(qū)實際的地質資料，測量多點獲得到應力分量大小和方向。1.2.2巷道支護理論及技術研究現(xiàn)狀縱觀整個采礦歷史的長河可以知道，錨桿作為主動支護的常用手段，提高了巷道、水力、大壩、基坑等巖土工程的安全性，對于其支護機理及技術，國內(nèi)外研究學者進行了大量研究，其中在地下采礦工程中應用最廣泛的要數(shù)錨桿支護，各個國家已經(jīng)將錨桿支護技術應用到了相應的巷道支護中，錨桿支護技術在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應用和認可。但任何技術的發(fā)展都是不斷向前循序漸進的，所以說錨桿支護技術還會不斷推陳出新,目前為止錨桿支護的相關理論主要有7種如下[25-34]。（1）懸吊理論LouisA·Panek在1952~1962年發(fā)表了關于懸吊理論的論文，如圖1.3所示。懸吊理論顯而易見由字面意思就可以知道，它就是通過錨桿將上面的不穩(wěn)定巖層吊住，使巖層不會下沉彎曲甚至垮落，為下方提供更多的作業(yè)空間，該理論提出的時間比較早，同時在實踐中得到了大量的應用和證實，但是在一定的特殊地質條件下錨桿懸吊理論的應用也存在一定的問題。

遼寧科技大學碩士學位論文5圖1.3懸吊模型示意圖Fig.1.3Suspensionmodel（2）組合梁假設組合梁假設由層狀頂板組成，如下圖所示。錨桿將巖層的組合梁加固起來，以此來承載上覆巖層的重量，同時為巷道提供作業(yè)空間，這種組合梁的好處是可以有效避免離層的發(fā)生，組合梁理論與懸吊理論的不同點就是錨桿的數(shù)量較少，但是在實際應用中受到很多因素的影響，計算得到的結果和實際的應用性較差。圖1.4組合梁模型圖Fig.1.4Compositebeammodel（3）壓力拱理論組合壓力拱理論是由T·A·Lang和Pender首先提出來的，該理論認為巷道開挖后發(fā)生冒落，如果對其不進行加以支護，最終會冒落形成拱形，從這個角度出發(fā)提出來錨桿支護方案所示。在四周錨桿的作用下單個錨桿的受壓區(qū)為紡垂體形狀，各個錨桿之間的受壓區(qū)相互交錯，形成均勻連續(xù)的壓縮帶，以此來維持巷道的穩(wěn)定。圖1.5組合拱模型圖Fig.1.5Compressivearchmodel

【參考文獻】：
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本文編號：3571314