本文關(guān)鍵詞：深部水平巷道群圍巖變形機(jī)理與支護(hù)對策研究

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【摘要】：本文采用現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查實測、實驗室試驗、理論分析和數(shù)值模擬試驗相結(jié)合的研究方法,對朱集西煤礦的一水平西翼11煤水平巷道群地應(yīng)力分布特征及巷道布置、巷道群掘進(jìn)次應(yīng)力與巷道圍巖穩(wěn)定性、巷道群圍巖變形失穩(wěn)機(jī)理與支護(hù)方案優(yōu)化進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通過現(xiàn)場地質(zhì)資料調(diào)查分析、物理力學(xué)試驗以及現(xiàn)場地應(yīng)力測試、理論計算和FLAC3D數(shù)值模擬分析,分別得到西翼11煤水平巷道群圍巖變形破壞失穩(wěn)特征、巷道群圍巖環(huán)境基本情況、西翼11煤水平巷道的最佳布置方位角和巷道群掘進(jìn)期間的圍巖應(yīng)力場和位移場的基本情況。運(yùn)用FLAC3D建立了模擬西翼11煤水平巷道群數(shù)值模擬模型。分析西翼11煤巷道群在原支護(hù)狀態(tài)下的圍巖的塑性區(qū)、應(yīng)力場和位移場以及在巷道群掘進(jìn)期間各巷道間的擾動影響。結(jié)果表明：西翼11煤水平巷道群在開拓過程中,掘進(jìn)引起的二次應(yīng)力場相互疊加,圍巖應(yīng)力集中程度顯著增大。在原支護(hù)設(shè)計的基礎(chǔ)上,研究分析了臨近巷道在掘?qū)σ丫蛳锏绹鷰r塑性區(qū)和應(yīng)力場的影響規(guī)律,找出巷道支護(hù)承載結(jié)構(gòu)的易失穩(wěn)破壞的位置,確定了合理補(bǔ)強(qiáng)方案�；谙锏廊簢鷰r變形機(jī)理,采用理論計算和工程類比對西翼11煤巷道群中每條巷道提出相應(yīng)優(yōu)化支護(hù)方案。對于巷道支護(hù),提出了高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿(索)+底板錨桿+全斷面注漿和高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿(索)+二次支護(hù)+全斷面注漿的多層次組合支護(hù)方案技術(shù)�，F(xiàn)場工業(yè)性實踐表明：采用該優(yōu)化支護(hù)方案后,水平巷道群圍巖變形控制在了合理范圍內(nèi),可以有效解決西翼11煤水平巷道群的失穩(wěn)問題。
【關(guān)鍵詞】：深井 水平巷道 掘進(jìn)擾動 巷道變形 組合支護(hù)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 問題的提出16-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.1 地應(yīng)力與巷道支護(hù)關(guān)系研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 巷道圍巖控制理論研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.3 深部巷道支護(hù)對策20-21
• 1.2.4 存在的問題21
• 1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線21-24
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容21-22
• 1.3.2 研究方法與技術(shù)路線22-24
• 2 西翼11煤水平巷道群工程地質(zhì)條件與失穩(wěn)情況調(diào)查分析24-38
• 2.1 礦井基本概況24-27
• 2.1.1 位置和交通24-26
• 2.1.2 礦井基本概況26
• 2.1.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造26-27
• 2.2 西翼11煤巷道群失穩(wěn)狀況調(diào)查及影響因素初步分析27-36
• 2.2.1 西翼11煤運(yùn)輸大巷工程概況27-30
• 2.2.2 西翼11煤矸石運(yùn)輸大巷工程概況30-32
• 2.2.3 西翼11煤軌道大巷工程概況32-34
• 2.2.4 西翼11煤回風(fēng)大巷工程概況34-36
• 2.3 本章小結(jié)36-38
• 3 巖石物理力學(xué)試驗與地應(yīng)力測試38-46
• 3.1 圍巖物理力學(xué)參數(shù)試驗38-39
• 3.2 地應(yīng)力測試39-42
• 3.2.1 測試儀器及地點的選擇39-40
• 3.2.2 測試結(jié)果及分析40-42
• 3.3 巷道最佳軸線方位角理論計算42
• 3.4 主地應(yīng)力方向與巷道軸線關(guān)系數(shù)值模擬分析42-45
• 3.4.1 數(shù)值模型42-43
• 3.4.2 模擬方案43-44
• 3.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果44-45
• 3.4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析45
• 3.4.5 朱集西煤礦一水平巷道布置建議45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 西翼11煤水平巷道群圍巖變形失穩(wěn)分析46-68
• 4.1 數(shù)值模型46-49
• 4.1.1 數(shù)值分析模型建立及模擬方案46-47
• 4.1.2 數(shù)值模擬分析本構(gòu)關(guān)系47-49
• 4.2 巷道圍巖穩(wěn)定性理論分析49-53
• 4.2.1 巷道圍巖彈性區(qū)次生應(yīng)力49-50
• 4.2.2 巷道圍巖塑性區(qū)次生應(yīng)力及塑性區(qū)半徑50-52
• 4.2.3 巷道圍巖位移場理論52-53
• 4.3 圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析53-59
• 4.3.1 巷道圍巖應(yīng)力場53-54
• 4.3.2 巷道塑性區(qū)發(fā)育54
• 4.3.3 巷道圍巖位移54-59
• 4.4 優(yōu)化錨桿索間排距對巷道群圍巖穩(wěn)定的影響59-61
• 4.4.1 錨桿索的調(diào)整59-60
• 4.4.2 模擬效果對比分析60-61
• 4.5 巷道群掘進(jìn)期間圍巖穩(wěn)定性的影響分析61-65
• 4.5.1 原巷道群掘進(jìn)與圍巖穩(wěn)定性的關(guān)系61-65
• 4.5.2 巷道布置建議65
• 4.6 本章小結(jié)65-68
• 5 支護(hù)方案優(yōu)化與工業(yè)性試驗68-88
• 5.1 深部巷道支護(hù)原理68
• 5.2 西翼11煤運(yùn)輸大巷支護(hù)優(yōu)化方案的選擇68-74
• 5.2.1 支護(hù)參數(shù)理論計算68-73
• 5.2.2 西翼11煤運(yùn)輸大巷支護(hù)方案73-74
• 5.2.3 支護(hù)試驗效果74
• 5.3 西翼11煤矸石運(yùn)輸大巷支護(hù)優(yōu)化方案的選擇74-78
• 5.3.1 支護(hù)參數(shù)理論計算74-77
• 5.3.2 西翼11煤矸石運(yùn)輸大巷支護(hù)方案77
• 5.3.3 支護(hù)試驗效果77-78
• 5.4 西翼11煤回風(fēng)大巷支護(hù)優(yōu)化方案的選擇78-83
• 5.4.1 設(shè)計方法78
• 5.4.2 支護(hù)方案78-79
• 5.4.3 西翼11煤回風(fēng)大巷錨噴支護(hù)材料參數(shù)選擇79-80
• 5.4.4 支護(hù)參數(shù)驗算80-83
• 5.4.5 支護(hù)試驗效果83
• 5.5 西翼11煤軌道大巷支護(hù)優(yōu)化方案的選擇83-87
• 5.5.1 設(shè)計方法83
• 5.5.2 支護(hù)方案83-85
• 5.5.3 西翼11煤軌道大巷錨噴支護(hù)材料參數(shù)選擇85
• 5.5.4 支護(hù)參數(shù)驗算85-87
• 5.5.5 支護(hù)試驗效果87
• 5.6 本章小結(jié)87-88
• 6 主要結(jié)論與存在不足88-90
• 6.1 主要結(jié)論88
• 6.2 存在問題及展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 致謝96-97
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果97

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10 ;關(guān)于水平巷道掘，

本文編號：899947