發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 10:33

　　淺埋薄基巖煤層巷道開挖后頂板中不易形成結(jié)構(gòu),巷道垮塌破壞具有一定突然性,現(xiàn)場實(shí)際支護(hù)強(qiáng)度選擇往往偏于保守,對該類巷道的合理支護(hù)方法進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值�；凇傲�-塊體”理論對不同基巖厚度下的巷道頂板進(jìn)行力學(xué)分析:隨著基巖厚度增加,巷道破壞的主要原因從“梁”理論指導(dǎo)下的撓曲破壞,向“塊體”理論指導(dǎo)下的冒落破壞轉(zhuǎn)變,從拉破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟衅茐�。并通過理論計(jì)算得到兩種不同破壞機(jī)制下的安全系數(shù)分布式,結(jié)合Flac3D數(shù)值模擬得到不同基巖厚度巷道上方完整巖體高度分布式,給出了不同基巖厚度巷道的破壞形式分別為撓曲破壞、整體冒落、拱形冒落。對淺埋薄基巖煤層巷道適用的支護(hù)理論進(jìn)行分析:破壞形式為“撓曲破壞”時(shí),可使用以梁理論為基礎(chǔ)的支護(hù)理論;破壞形式為“整體冒落”時(shí)可借鑒淺埋隧道支護(hù)設(shè)計(jì)中“太沙基”理論關(guān)于圍巖壓力的計(jì)算方法,發(fā)現(xiàn)此類巷道確實(shí)需要將其巷道位移量控制在一個(gè)較小范圍內(nèi)以保證安全;破壞形式為“拱形冒落”時(shí),其支護(hù)強(qiáng)度存在一個(gè)“拐點(diǎn)”,找到支護(hù)強(qiáng)度“拐點(diǎn)”是兼顧安全與經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。結(jié)合紅柳林3-1煤層的具體賦存條件,認(rèn)為3-1煤層巷道的破壞形式以5m和15m為界限,可歸納為“整體冒落... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

組合梁的力學(xué)作用○3新奧法是20世紀(jì)60年代L.V.RabcewiczA[14]提出的一種施工方法，即“奧地利隧道

锏榔蘋黨潭取?○5承壓環(huán)強(qiáng)化支護(hù)理論高延法[21]在2010年首次提出“承壓環(huán)”的概念，該理論認(rèn)為以鋼筋混凝土支架支護(hù)、錨噴網(wǎng)支護(hù)、圍巖注漿以及修筑鋼筋混凝土選體等支護(hù)技術(shù)能在巷道圍巖內(nèi)形成“承壓環(huán)”，從而可以改善巷道的應(yīng)力狀態(tài)，維護(hù)巷道穩(wěn)定性。對于這種復(fù)合支護(hù)技術(shù)，其學(xué)生李學(xué)彬在此基礎(chǔ)上建立了承壓環(huán)強(qiáng)化力學(xué)模型，進(jìn)一步完善了理論研究。學(xué)生劉國磊對于不同圍巖條件下的承壓環(huán)強(qiáng)化作用，通過數(shù)值模擬與理論分析進(jìn)行了研究，并在北皂煤礦行工程實(shí)踐，實(shí)踐證明其支護(hù)效果提升明顯，巷道穩(wěn)定性大幅度提高。圖1.2承壓圈的形成○6煤巷強(qiáng)幫強(qiáng)角支護(hù)理論單仁亮[22]等人在2013年分析了煤巷幫部破壞和加固機(jī)制，認(rèn)為目前大部分關(guān)于巷道支護(hù)的研究都是關(guān)注于頂板，而在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，往往由于兩幫支護(hù)強(qiáng)度不足會造成整個(gè)巷道的失穩(wěn)。通過理論分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，合理的煤巷強(qiáng)

1緒論5幫強(qiáng)角支護(hù)強(qiáng)度不僅可以有效控制巷道兩幫圍巖變形，而且由于兩幫承載力的提高，巷道頂板也會因此更加穩(wěn)定，對于巷道整體穩(wěn)定性提高的效果明顯。圖1.3幫錨的力學(xué)作用○7極限自穩(wěn)平衡圈理論黃慶享[23]教授2014根據(jù)巷道圍巖垮落過程中的自然平衡現(xiàn)象，提出了巷道圍巖“極限自穩(wěn)平衡拱”概念。該理論認(rèn)為頂板存在由于拉應(yīng)力而易破壞的區(qū)域，而幫部大多會因剪切應(yīng)力破壞。頂板是巷道支護(hù)的重點(diǎn)，其上部會形成以應(yīng)力為分界線的“自然平衡拱”，而巷道各處的支護(hù)效果之間會相互影響，我們也應(yīng)該注意幫部和底板的支護(hù)是否合理。黃慶享教授基于上述理論總結(jié)出了“治頂先治幫，治幫先治底，結(jié)合部是關(guān)鍵”的支護(hù)原則�！�8等強(qiáng)梁支護(hù)理論左建平[24]等人在2018年通過分析矩形巷道的應(yīng)力分布規(guī)律，得到矩形巷道頂板彎曲正應(yīng)力和剪切應(yīng)力的分布特征，認(rèn)為對于矩形巷道來說由于頂板中部的彎曲正應(yīng)力最大，應(yīng)該作為支護(hù)的重點(diǎn)對象，但是目前采用的大部分為等長錨桿支護(hù)，存在一定程度上的資源浪費(fèi)。因此應(yīng)該通過以彎曲應(yīng)力數(shù)值解為理論基礎(chǔ)，在巷道頂板不同位置設(shè)計(jì)不同長度的錨桿，以最大應(yīng)力為控制條件，進(jìn)行頂板的等強(qiáng)梁支護(hù)設(shè)計(jì)。圖1.4等強(qiáng)梁的形成○9支護(hù)-改性-卸壓協(xié)同控制康紅普[25]等在2020年針對千米深井、軟巖、強(qiáng)采動巷道中遇到的巷道圍巖大變形問題，利用理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)踐相結(jié)合，認(rèn)為對此類巷道支護(hù)中發(fā)生大變形主要有兩種形式，分別為偏應(yīng)力作用下的圍巖擴(kuò)容、錨固結(jié)構(gòu)體整體擠出。通過數(shù)值模擬對不同方案進(jìn)行分析，總結(jié)出預(yù)應(yīng)力錨桿及時(shí)支護(hù)，控制圍巖變形量；高壓

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3133151