針對(duì)底板軟巖巷道在采動(dòng)應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力共同作用下底鼓嚴(yán)重的特征,以鶴壁十礦-250并列回風(fēng)上山巷道底板支護(hù)為工程背景,采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、理論分析、數(shù)值模擬、相似模擬和井下試驗(yàn)相結(jié)合的方法開(kāi)展了研究。對(duì)底板軟巖巷道底鼓原因進(jìn)行了分析,得出巷道底板巖層軟弱、采動(dòng)應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力是巷道底鼓的主要原因。建立平底結(jié)構(gòu)和曲底結(jié)構(gòu)巷道底板力學(xué)模型,運(yùn)用力學(xué)知識(shí)研究分析不同底板結(jié)構(gòu)對(duì)底鼓的影響,得出曲底底板結(jié)構(gòu)能充分利用底板圍巖耐壓性,發(fā)揮其自承能力,避免了圍巖被拉伸破壞。運(yùn)用數(shù)值模擬分析不同底板結(jié)構(gòu)和不同支護(hù)方式對(duì)巷道底鼓控制效果,通過(guò)對(duì)比得出曲底注漿砌碹支護(hù)和底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)兩種有效的底板支護(hù)方案。通過(guò)相似模擬試驗(yàn),對(duì)比分析曲底注漿砌碹支護(hù)和底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)的支護(hù)效果,發(fā)現(xiàn)兩幫支護(hù)的U型鋼和曲底砌碹體的結(jié)合處是支護(hù)的薄弱點(diǎn),采用底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)時(shí)可以整體提高金屬支架的支護(hù)強(qiáng)度,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用底板注漿全斷面金屬支架支護(hù)可以有效控制巷道底鼓,并且金屬支架支護(hù)施工工藝簡(jiǎn)單,施工速度快,經(jīng)濟(jì)效益顯著,這種支護(hù)方案對(duì)于受采動(dòng)應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力影響嚴(yán)重的底板軟巖巷道的底鼓... 

【文章來(lái)源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源與選題依據(jù)
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 選題依據(jù)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巷道底鼓機(jī)理的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巷道底鼓的控制
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
2 -250并列回風(fēng)上山地質(zhì)特性及巷道破壞分析
    2.1 礦井及-250并列回風(fēng)上山巷道地質(zhì)情況
        2.1.1 礦井地質(zhì)概況
        2.1.2 -250并列回風(fēng)上山巷道地質(zhì)情況
    2.2 巷道變形破壞特征
        2.2.1 巷道初始支護(hù)
        2.2.2 巷道底鼓特征
    2.3 -250并列回風(fēng)上山巷道底鼓原因分析
        2.3.1 構(gòu)造應(yīng)力
        2.3.2 采動(dòng)應(yīng)力
        2.3.3 圍巖性質(zhì)
        2.3.4 水理作用
        2.3.5 支護(hù)方式與支護(hù)技術(shù)
        2.3.6 巷道底板圍巖結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
3 巷道底鼓控制理論計(jì)算
    3.1 底板受力狀態(tài)分析
    3.2 平底結(jié)構(gòu)巷道底板
    3.3 曲底結(jié)構(gòu)巷道底板
    3.4 本章小結(jié)
4 試驗(yàn)巷道底鼓數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬軟件介紹
        4.1.1 ANSYS簡(jiǎn)介
        4.1.2 FLAC3D簡(jiǎn)介
    4.2 確立數(shù)值模擬方案
        4.2.1 基本設(shè)計(jì)原則
        4.2.2 基本假設(shè)條件
        4.2.3 確立模擬方案
    4.3 試驗(yàn)巷道數(shù)值模擬說(shuō)明
        4.3.1 建立模型
        4.3.2 確定力學(xué)參數(shù)
    4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 試驗(yàn)巷道底鼓相似模擬
    5.1 相似模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.1.1 確定相似常數(shù)
        5.1.2 加載方案
        5.1.3 材料配比
        5.1.4 支護(hù)模擬
        5.1.5 實(shí)驗(yàn)加載裝置
        5.1.6 應(yīng)力測(cè)量
        5.1.7 位移測(cè)量
        5.1.8 應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置
        5.1.9 位移測(cè)點(diǎn)布置
    5.2 巷道圍巖變形破壞特征分析
        5.2.1 底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)方案巷道圍巖應(yīng)力分析
        5.2.2 曲底注漿砌碹方案巷道圍巖應(yīng)力分析
        5.2.3 底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)方案巷道圍巖位移分析
        5.2.4 曲底注漿砌碹方案巷道圍巖位移分析
        5.2.5 曲底注漿砌碹方案底板圍巖變形特征分析
        5.2.6 底板注漿全斷面金屬支架封閉支護(hù)方案底板變形特征分析
    5.3 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)
    6.1 底板注漿全斷面金屬支架支護(hù)參數(shù)確定
    6.2 巷道圍巖變形數(shù)據(jù)觀測(cè)及分析
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3156196