本文關(guān)鍵詞：大斷面巷道圍巖脈動(dòng)卸壓變形機(jī)理研究

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【摘要】：高應(yīng)力巷道圍巖變形控制問(wèn)題已成為深部地下工程亟需解決的難題之一。脈動(dòng)卸壓作為主要的輔助支護(hù)技術(shù)手段,既可以使煤層原有微裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展,又可以產(chǎn)生新裂紋。由此降低巷道淺部圍巖的應(yīng)力、改善受力狀態(tài)、提高穩(wěn)定性、增大了煤層瓦斯解吸面、增強(qiáng)瓦斯抽采效果、減小煤層內(nèi)的瓦斯壓力、避免瓦斯超限災(zāi)害。因此,研究巷道圍巖脈動(dòng)卸壓變形機(jī)理具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本論文以王莊煤礦8110工作面為工程背景,綜合運(yùn)用理論分析、物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的手段系統(tǒng)研究了高應(yīng)力區(qū)巷道圍巖變形破壞規(guī)律,揭示了其變形破壞機(jī)理。在此基礎(chǔ)上結(jié)合圍巖地質(zhì)條件,提出了深部煤巷圍巖控制技術(shù)。取得如下研究結(jié)果:(1)開(kāi)展了煤巖樣物理力學(xué)特性研究,得到煤巖樣抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等基本物理力學(xué)參數(shù)。分析了煤(巖)樣的變形特性和破壞特征。(2)建立了鉆孔平面應(yīng)變力學(xué)模型,得到了鉆孔注水起裂壓力在多因素耦合作用下的演化規(guī)律。(3)運(yùn)用RFPA數(shù)值計(jì)算軟件,創(chuàng)建了煤層瓦斯鉆孔水力壓裂數(shù)值分析模型,分析了煤層埋深、側(cè)壓系數(shù)和注水壓力對(duì)煤層裂隙擴(kuò)展和變形規(guī)律的影響。(4)建立了脈動(dòng)卸壓工作面數(shù)值計(jì)算模型,分析了煤層埋深、煤層強(qiáng)度、側(cè)壓系數(shù)及錨桿間排距與預(yù)緊力等參數(shù)對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律。(5)提出了深部高應(yīng)力巷道圍巖控制術(shù),本技術(shù)施工方案有效控制了8110工作面輔運(yùn)順槽圍巖收斂變形,巷道圍巖變形穩(wěn)定后,滿足現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：脈動(dòng) 卸壓 變形機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD353
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-25
• 1.1 研究背景與意義19
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況19-23
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線23-25
• 2 大斷面巷道圍巖物理力學(xué)特性25-36
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
• 2.2 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)27-30
• 2.3 抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)30-33
• 2.4 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)33-35
• 2.5 小結(jié)35-36
• 3 動(dòng)壓巷道圍巖鉆孔起裂擴(kuò)展分析36-41
• 3.1 煤層脈動(dòng)卸壓理論分析36-40
• 3.2 煤層脈動(dòng)卸壓增透分析40
• 3.3 小結(jié)40-41
• 4 巷道圍巖脈動(dòng)卸壓增透機(jī)理41-51
• 4.1 計(jì)算模型方案設(shè)計(jì)41-42
• 4.2 脈動(dòng)壓裂卸壓分析42-45
• 4.3 煤層強(qiáng)度影響分析45-47
• 4.4 應(yīng)力瓦斯卸壓分析47-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 5 大斷面巷道圍巖變形及控制機(jī)理51-88
• 5.1 計(jì)算模型及方案51-54
• 5.2 巷道埋深影響規(guī)律54-61
• 5.3 側(cè)壓力系數(shù)影響規(guī)律61-67
• 5.4 錨桿間排距的影響分析67-77
• 5.5 錨桿預(yù)緊力的影響分析77-79
• 5.6 脈動(dòng)卸壓前后對(duì)比分析79-86
• 5.7 小結(jié)86-88
• 6 巷道圍巖脈動(dòng)卸壓實(shí)踐88-93
• 6.1 井下實(shí)際地質(zhì)條件88
• 6.2 圍巖變形控制技術(shù)88-90
• 6.3 試驗(yàn)效果觀測(cè)分析90-92
• 6.4 小結(jié)92-93
• 7 結(jié)論93-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 作者簡(jiǎn)歷100-102
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集102

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