深部巷道圍巖變形機理的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2017-06-27 20:06
本文關鍵詞:深部巷道圍巖變形機理的數(shù)值模擬研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文在參考大量文獻的基礎上,對深部巷道圍巖變形破壞機理進行了深入的研究:綜合考慮影響深部巷道圍巖變形的各種因素(自然因素和人為因素),分析了深部高應力軟巖巷道圍巖變形破壞的特點,并以開灤呂家坨礦為工程背景,通過現(xiàn)場調(diào)研、觀測、取樣和煤巖力學參數(shù)的實驗室測定,建立了呂家坨礦深部巷道的數(shù)值模型,采用FLAC3D軟件,分別模擬不同側(cè)壓系數(shù)作用下、巷道斷面形狀和掘進對深部高應力巷道圍巖穩(wěn)定性的影響,得出了高應力軟巖巷道圍巖的變形破壞機理; 論述了適合深部高應力軟巖巷道圍巖變形控制的錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護理論,并結合該理論和深部高應力軟巖巷道圍巖變形破壞的特點,對開灤呂家坨礦兩類主要圍巖進行了支護優(yōu)化設計,并對支護設計的結果進行了數(shù)值模擬仿真分析,得出對后續(xù)現(xiàn)場支護工業(yè)實驗具有指導意義的結論。
【關鍵詞】:高應力軟巖 變形機理 數(shù)值模擬 耦合支護 支護設計
【學位授予單位】:遼寧工程技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TD322
【目錄】:
- 1 緒論8-15
- 1.1 論文選題依據(jù)與研究意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
- 1.2.1 深部開采現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 高地應力巷道圍巖變形機理的研究9-10
- 1.2.3 高應力巷道圍巖變形控制的研究10-12
- 1.3 研究現(xiàn)狀的評述及存在的問題12-13
- 1.4 課題研究的目標、內(nèi)容與方法13-15
- 1.4.1 課題研究的目標13
- 1.4.2 課題研究的內(nèi)容13-14
- 1.4.3 課題研究的方法14-15
- 2 深部高應力軟巖巷道圍巖變形特點與影響因素分析15-25
- 2.1 高應力軟巖15-16
- 2.2 深部高應力軟巖巷道圍巖變形的特點16-18
- 2.3 影響深部高應力軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性的因素分析18-24
- 2.3.1 自然因素18-23
- 2.3.2 人為因素23-24
- 2.4 本章小節(jié)24-25
- 3 深部高應力軟巖巷道圍巖變形的數(shù)值模擬研究25-53
- 3.1 工程背景25-29
- 3.1.1 開灤呂家坨煤礦地質(zhì)情況簡介25-26
- 3.1.2 煤巖物性參數(shù)的獲取及實驗結果分析26-29
- 3.2 顯式有限差分三維模擬程序—FLAC~(3D) 簡介29-36
- 3.2.1 FLAC~(3D) 簡介29-30
- 3.2.2 莫爾—庫侖模型30-33
- 3.2.3 FLAC~(3D) 的求解過程33-36
- 3.3 數(shù)值模擬的內(nèi)容、方法與數(shù)值模型的建立36-39
- 3.3.1 數(shù)值模擬的內(nèi)容36
- 3.3.2 數(shù)值模擬的方法36
- 3.3.3 數(shù)值模型的建立36-39
- 3.4 數(shù)值模擬結果分析39-50
- 3.4.1 掘進對巷道圍巖變形的影響39-43
- 3.4.2 不同地應力對圍巖變形的影響43-47
- 3.4.3 巷道斷面形狀對圍巖變形的影響47-50
- 3.5 高應力軟巖巷道圍巖變形機理50-51
- 3.6 本章小結51-53
- 4 深部高應力軟巖巷道圍巖變形的控制方法53-72
- 4.1 軟巖巷道的支護原理53-54
- 4.2 最佳支護時間和最佳支護時段54-56
- 4.3 關鍵部位耦合支護理論56-59
- 4.3.1 關鍵部位產(chǎn)生的力學機理56-57
- 4.3.2 關鍵部位的特征及其識別準則57-59
- 4.3.3 關鍵部位耦合支護時間選擇59
- 4.4 軟巖巷道工程支護原則59-61
- 4.5 高應力軟巖巷道錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護研究61-71
- 4.5.1 錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護概念、特征61-62
- 4.5.2 錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護原理62-71
- 4.6 本章小節(jié)71-72
- 5 呂家坨礦巷道圍巖變形控制的優(yōu)化仿真設計72-90
- 5.1 巷道初次錨網(wǎng)耦合支護參數(shù)設計72-79
- 5.1.1 錨桿參數(shù)的確定72-75
- 5.1.2 錨桿間、排距確定75-78
- 5.1.3 初次支護混凝土噴層設計78-79
- 5.2 巷道二次耦合支護參數(shù)79-81
- 5.2.1 錨索支護參數(shù)的確定79-81
- 5.2.2 二次支護混凝土噴層設計81
- 5.3 呂家坨礦巷道圍巖變形控制的優(yōu)化仿真設計81-83
- 5.3.1 半圓拱形巷道圍巖變形控制方案設計81-82
- 5.3.2 圓形巷道圍巖變形控制方案設計82-83
- 5.4 呂家坨礦巷道圍巖變形控制方案的數(shù)值模擬83-88
- 5.4.1 半圓拱巷道支護設計方案效果模擬83-87
- 5.4.2 圓形巷道支護設計方案效果模擬87-88
- 5.5 本章小節(jié)88-90
- 6 結論與建議90-93
- 6.1 結論90-91
- 6.2 建議91-93
- 攻讀學位期間參與科研項目及學術論文情況93-94
- 參考文獻94-97
- 致謝97
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 惠功領;宋錦虎;靖洪文;;基于圍巖漸進破壞的深部巷道承載結構演化分析[J];金屬礦山;2011年05期
2 宋錦虎;惠功領;馬元;;深部巷道不同支護形式的對比計算分析[J];礦冶工程;2010年04期
中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 李偉;深部巷道圍巖穩(wěn)定性安全控制原理與應用研究[D];山東科技大學;2010年
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 劉立順;端錨預應力錨桿支護技術研究[D];中南大學;2011年
2 肖鋒;軟弱圍巖巷道U型鋼可縮性支架聯(lián)合支護機理研究[D];西南交通大學;2007年
3 張寧寧;錨桿條帶碹支護在回采巷道中的應用研究[D];西安科技大學;2010年
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本文編號:491051
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