本文關(guān)鍵詞：大南湖礦弱膠結(jié)富水頂板巷道圍巖控制技術(shù)研究

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【摘要】：哈密大南湖礦具有西部礦區(qū)的典型特征,巷道頂?shù)装宥酁槿跄z結(jié)巖層,圍巖膠結(jié)性差、強(qiáng)度較低,在頂板含水層的影響下圍巖強(qiáng)度進(jìn)一步弱化,導(dǎo)致巷道支護(hù)困難,影響礦井安全高效開采。因此,本文結(jié)合大南湖礦生產(chǎn)實(shí)際,綜合采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實(shí)測等方法,開展弱膠結(jié)富水頂板巷道圍巖控制技術(shù)研究,取得如下研究成果:(1)通過現(xiàn)場觀測和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)得到了富水頂板含水層層位特征和水作用下弱膠結(jié)巖體物理力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律。弱膠結(jié)巖體含有大量吸水性、膨脹性粘土礦物,內(nèi)部存在眾多的孔洞、裂隙,在水作用下易泥化、崩解、風(fēng)化,導(dǎo)致巖體強(qiáng)度弱化,單軸抗壓強(qiáng)度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)隨巖體含水量的增加逐漸衰減,建立了巖體力學(xué)參數(shù)與含水量間的函數(shù)關(guān)系。(2)研究得到了水作用下巷道圍巖穩(wěn)定性變化規(guī)律,確定了頂板含水層是引起弱膠結(jié)富水頂板巷道變形破壞的關(guān)鍵因素。頂板巖層含水量的增加導(dǎo)致巷道變形加劇,塑性區(qū)向圍巖深部擴(kuò)展,淺部圍巖承載能力降低,兩幫應(yīng)力集中區(qū)范圍擴(kuò)大。(3)分析了圍巖不同含水狀態(tài)下支護(hù)應(yīng)力場分布特征、圍巖有效壓應(yīng)力作用范圍和錨桿軸力變化規(guī)律,揭示了頂板水對錨固結(jié)構(gòu)可靠性的弱化作用。圍巖含水量的增加不利于預(yù)緊力的擴(kuò)散,導(dǎo)致錨桿支護(hù)在圍巖中產(chǎn)生的壓應(yīng)力作用范圍減小、作用強(qiáng)度降低,影響錨固結(jié)構(gòu)的整體性能,弱化錨桿支護(hù)強(qiáng)度;通過現(xiàn)場實(shí)測得到了水作用下錨桿(索)錨固性能隨時(shí)間的衰減規(guī)律。(4)根據(jù)巷道頂板含水層特征對巷道進(jìn)行分類,針對巷道的不同特征確定了相應(yīng)的支護(hù)形式和支護(hù)參數(shù),并采用必要的疏水與堵水措施減少水對頂板巖層的弱化,形成了弱膠結(jié)富水頂板巷道圍巖分段控制技術(shù)。研究成果在大南湖礦111801運(yùn)輸順槽成功應(yīng)用,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
【關(guān)鍵詞】：弱膠結(jié)巖層 富水頂板 強(qiáng)度弱化 錨固結(jié)構(gòu) 分段控制技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-18
• 1 緒論18-26
• 1.1 研究背景及意義18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3 主要研究內(nèi)容24
• 1.4 研究方法及思路24-26
• 2 弱膠結(jié)巖體遇水強(qiáng)度弱化研究26-40
• 2.1 生產(chǎn)地質(zhì)條件26-30
• 2.2 水作用下巖石物理性質(zhì)變化規(guī)律30-34
• 2.3 水作用下巖石力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律34-38
• 2.4 本章小結(jié)38-40
• 3 弱膠結(jié)富水頂板巷道變形破壞規(guī)律40-60
• 3.1 水作用下圍巖穩(wěn)定性研究40-45
• 3.2 水作用下錨固結(jié)構(gòu)可靠性研究45-58
• 3.3 本章小結(jié)58-60
• 4 弱膠結(jié)富水頂板巷道圍巖控制技術(shù)60-80
• 4.1 合理支護(hù)形式確定60-63
• 4.2 圍巖分段控制技術(shù)63-76
• 4.3 巷道疏水與保水措施76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 5 工業(yè)性試驗(yàn)80-87
• 5.1 圍巖控制方案80-82
• 5.2 圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測82-83
• 5.3 圍巖控制效果分析83-86
• 5.4 本章小結(jié)86-87
• 6 結(jié)論87-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 作者簡歷95-97
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集97

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