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煤岩体结构观测及对巷道围岩稳定性的影响研究

作　者: 苏波
导　师: 康红普；鞠文君
学　校: 煤炭科学研究总院
专　业: 采矿工程
关键词: 煤岩体结构巷道电子钻孔窥视仪井下测试数值模拟应用
分类号: TD323
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 229次
引　用: 3次
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内容摘要

岩体内部含有各种各样的不连续面,如节理、层理、裂隙等,这些不连续面的存在显著改变了岩体的强度特征和变形特征,致使岩体与岩块的强度相差甚远。因此,在进行巷道支护与加固设计之前,对岩体结构的测试非常重要,而且很有必要的。论文的目的就是通过对煤岩体结构的测试与分析,进一步深化结构对巷道稳定性影响的研究,弄清围岩结构的几何及力学参数对巷道变形、离层和破坏方面的影响,更加清楚的认识岩体结构在巷道变形和破坏中所起的举足轻重的作用。论文进行了大量井下测试。采用先进的矿用电子钻孔窥视仪,对典型矿井的不同巷道围岩条件进行了钻孔结构观察,并对测试结果进行了分类,提出围岩结构的五种类型。数值模拟分析和井下应用实例表明:不同的围岩结构类型对围岩稳定性影响很大,以及围岩结构的几何参数和力学参数对围岩变形与破坏的影响也大不相同,所以必须根据巷道不同的岩体结构采用不同的支护方案,才能达到良好的支护效果。只有做好对岩体结构的观测,了解并掌握岩体结构对巷道稳定性的重要作用,才能真正为巷道支护加固设计提供可靠的依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究的意义  8-9
  1.2 煤岩体结构观测方法的发展现状  9-14
    1.2.1 物探法  9-12
    1.2.2 钻孔观察法  12-14
  1.3 研究目标及研究方法  14-15
  1.4 研究内容  15
  1.5 预期成果  15-16
2 结构体与结构面的性质  16-28
  2.1 岩体的性质  16-22
    2.1.1 岩体区别于岩石的特征  16
    2.1.2 岩体的基本力学性能与分级标准  16-22
  2.2 结构面的性质  22-27
    2.2.1 结构面的概念  22-23
    2.2.2 结构面的分类  23-24
    2.2.3 结构面的变形特征  24-27
  2.3 小结  27-28
3 煤岩体结构的类型及特征  28-38
  3.1 引言  28
  3.2 直接顶的稳定性分析  28-30
  3.3 岩体结构类型  30-32
    3.2.1 整体结构  31
    3.2.2 块状结构  31
    3.2.3 层状结构  31-32
    3.2.4 碎裂结构  32
    3.2.5 散体结构  32
  3.4 岩体结构控制论  32-35
  3.5 表征岩体结构的几个参数  35-36
  3.6 巷道顶板离层破坏及影响因素  36-37
    3.6.1 顶板离层现象  36
    3.6.2 影响顶板离层的主要地质因素  36-37
  3.7 小结  37-38
4 煤岩体结构的井下实测研究  38-65
  4.1 电子钻孔窥视仪  38-42
    4.1.1 电子钻孔窥视仪  38-41
    4.1.2 窥视仪对离层及裂隙几何参数的测定  41-42
  4.2 井下实测  42-64
    4.2.1 窥视结果分类  42-48
    4.2.2 井下实测  48-59
    4.2.3 煤岩体结构类型总结  59-64
  4.3 小结  64-65
5 数值模拟分析  65-76
  5.1 3DEC 简介  65
  5.2 数值模拟的目的及意义  65-66
  5.3 数值模型的建立  66-67
    5.3.1 建立模块  66-67
    5.3.2 物理力学参数  67
    5.3.3 边界条件  67
  5.4 模拟方案和模拟结果  67-75
    5.4.1 模拟方案  67-68
    5.4.2 模拟结果  68-74
    5.4.3 模拟结果分析  74-75
  5.5 小结  75-76
6 煤岩体结构测试结果在巷道支护加固中的应用  76-85
  6.1 南桐煤矿7507 工作面机巷支护  76-78
    6.1.1 南桐矿巷道支护现状  76
    6.1.2 问题分析  76-77
    6.1.3 锚杆支护设计  77-78
  6.2 潞安屯留矿软岩巷道与硐室支护加固  78-84
    6.2.1 加固方案  78
    6.2.2 支护加固参数  78-79
    6.2.3 注浆检测孔窥视  79-84
  6.3 小结  84-85
7 结论与展望  85-87
  7.1 主要结论  85-86
  7.2 不足及展望  86-87
    7.2.1 不足  86
    7.2.2 展望  86-87
参考文献  87-91
攻读硕士学位期间参与的科研项目  91-92
致谢  92

煤岩体结构观测及对巷道围岩稳定性的影响研究

内容摘要

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