本文關(guān)鍵詞：西部深井大斷面層理發(fā)育巷道圍巖穩(wěn)定性演化規(guī)律及控制技術(shù)研究

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【摘要】：眾所周知,我國西部煤層賦存主要為淺埋深條件,但在榆神煤田相鄰的區(qū)域煤層埋深在600-800m左右,是西部典型的深井,而且頂板為復合頂板,層理發(fā)育,巷道圍巖變形大且容易發(fā)生冒頂事故,屬于圍巖較難控制條件,嚴重影響礦井的安全高效生產(chǎn)。為此,本文結(jié)合兗礦內(nèi)蒙石拉烏素煤礦巷道斷面大、埋藏深、圍巖層狀節(jié)理發(fā)育、整體強度低的特點,采用理論分析、數(shù)值計算以及現(xiàn)場實測相結(jié)合的方法,分析研究了西部深井大斷面巷道圍巖穩(wěn)定性演化規(guī)律及其分步開挖控制技術(shù)。論文基于石拉烏素煤礦巷道圍巖層狀節(jié)理發(fā)育,分層厚度小,膠結(jié)程度差的特點對大斷面復合頂板巷道巖層力學特性進行了理論分析,利用彈塑性力學分析了復合頂板變形破壞機理及其影響因素,得到了復合頂板巖層穩(wěn)定性條件。采用數(shù)值計算方法分析了西部深井大斷面巷道頂板不同巖性、軟弱巖層不同厚度條件下的圍巖變形規(guī)律。結(jié)果表明,頂板巖層巖性對巷道圍巖應(yīng)力及應(yīng)力集中區(qū)域具有較大影響;隨頂板軟弱巖層厚度的增大,切向應(yīng)力在巷道頂板方向的跨度和厚度均增大,頂板位移量也隨之增大。軟弱巖層由于其層間粘結(jié)力弱且節(jié)理裂隙發(fā)育,在切應(yīng)力的作用下頂板巖層易產(chǎn)生沿接觸面的剪切滑移,破壞巷道圍巖的穩(wěn)定性。根據(jù)西部深井大斷面巷道圍巖變形演化規(guī)律,提出了西部深井大斷面巷道分步開挖控制技術(shù),分析了分步開挖對大斷面巷道圍巖變形的影響規(guī)律,優(yōu)化了大斷面巷道支護參數(shù),確定了巷道支護方案。結(jié)合工程實例進行了工業(yè)性實驗,將設(shè)計的錨網(wǎng)索噴耦合支護方案運用于工程實踐,并進行了監(jiān)測分析。結(jié)果表明,錨桿、錨索與圍巖形成的支護體系能夠及時承載,控制巷道圍巖變形,取得了良好的支護控制效果。
【關(guān)鍵詞】：西部深井 大斷面巷道 變形規(guī)律 分步開挖控制技術(shù)
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-28
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-25
• 1.3 現(xiàn)存的主要問題25-26
• 1.4 主要研究內(nèi)容與方法26
• 1.5 本章小結(jié)26-28
• 2 石拉烏素煤礦大斷面巷道圍巖賦存特征及其穩(wěn)定性分析28-40
• 2.1 工程地質(zhì)特征28-30
• 2.2 復合巖層定義及分類30-31
• 2.3 復合巖層破壞類型31-32
• 2.4 西部深井大斷面巷道復合頂板力學特性分析32-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 3 西部深井大斷面巷道圍巖變形演化規(guī)律40-51
• 3.1 數(shù)值軟件的選取及模型的建立40-43
• 3.2 西部深井大斷面巷道頂板不同巖性條件下圍巖變形演化規(guī)律43-46
• 3.3 軟弱巖層不同厚度條件下巷道圍巖變形演化規(guī)律46-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 4 西部深井大斷面巷道圍巖穩(wěn)定性分步開挖控制技術(shù)51-66
• 4.1 巷道圍巖支護機理分析51-55
• 4.2 圍巖穩(wěn)定性分步開挖控制技術(shù)55-61
• 4.3 大斷面巷道支護參數(shù)設(shè)計研究61-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 西部深井大斷面巷道圍巖穩(wěn)定性現(xiàn)場實測分析66-77
• 5.1 六號交叉點工程概況66-67
• 5.2 觀測內(nèi)容及方案67-69
• 5.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)整理及分析69-76
• 5.4 巷道支護效果分析76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 6 主要結(jié)論77-79
• 參考文獻79-84
• 作者簡歷84-86
• 學位論文數(shù)據(jù)集86

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本文編號：984525