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五凤煤矿软岩巷道变形破坏机理及控制技术研究

作　者: 贾建功
导　师: 张开智
学　校: 山东科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 软岩巷道破坏机理整体锚固非对称支护
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 122次
引　用: 1次
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内容摘要

软岩巷道围岩的矿压控制,一直是困扰煤矿生产建设的难题之一,特别是在高应力膨胀型软岩巷道中,围岩的有效控制更加困难。对高应力膨胀型软岩巷道围岩变形破坏机理的研究,能够促进软岩巷道围岩控制技术的发展,对地下软岩工程建设具有重要的理论意义和工程应用价值。本文综合运用现场实测、室内试验、数值模拟、理论研究相结合的方法,对五凤煤矿软岩巷道围岩变形破坏机理和控制技术进行了研究。通过室内试验,研究了巷道围岩微观结构、矿物成分和水理性质,分析了巷道围岩的物理力学性质,搞清了引起巷道围岩变形破坏的内部因素。通过理论研究,分析了孤岛工作面覆岩结构与支承压力分布特征,搞清了1606工作面回采巷道围岩围岩应力较大的原因,掌握了引起回采巷道围岩变形破坏的外部因素；分析了回采巷道围岩变形破坏的影响因素及底臌类型,明确了软岩巷道底臌机理,提出了超挖锚固回填技术控制底臌。针对五凤煤矿软岩巷道变形破坏机理,提出了运用整体锚固耦合支护技术对巷道围岩进行控制,并建立了结构模型,进行力学分析,证明了支护措施的有效性。通过数值模拟计算,研究了五凤煤矿软岩巷道围岩变形破坏特征,搞清了软岩巷道围岩变形破坏的主要方式是拉破坏和剪破坏；由于采空区的存在,导致巷道围岩应力分布出现非对称现象,塑性区的发展也呈现出了非对称性,提出了非对称支护措施；根据巷道围岩塑性区的发展规律,提出了加固帮角控制底臌措施。通过对整体锚固支护技术进行数值模拟计算,验证了整体锚固耦合支护技术在软岩巷道支护中的有效性。通过现场实测,获得了五凤煤矿软岩巷道围岩矿压显现规律,同时验证了整体锚固支护技术能够有效的防止软岩巷道底臌和偏帮,实现了对五凤煤矿软岩巷道围岩稳定性的有效控制。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-20
  1.1 课题的提出  12-13
  1.2 研究的目的和意义  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-18
  1.4 主要研究内容与技术路线  18-20
2 五凤煤矿软岩巷道变形破坏机理分析  20-39
  2.1 工程背景  20-22
  2.2 巷道围岩变形破坏影响因素  22-25
  2.3 巷道围岩微观结构及其水理性质  25-29
  2.4 孤岛面覆岩结构与支承压力分布  29-33
  2.5 底板变形破坏分析  33-37
  2.6 本章小结  37-39
3 软岩巷道围岩变形破坏规律数值模拟研究  39-56
  3.1 数值计算的模型建立  39-41
  3.2 数值模拟结果与分析  41-55
  3.3 本章小结  55-56
4 软岩巷道整体锚固耦合支护控制技术研究  56-67
  4.1 整体锚固耦合支护控制技术  56-57
  4.2 整体锚固耦合支护控制技术力学分析  57-65
  4.3 本章小结  65-67
5 五凤煤矿软岩巷道矿压显现实测研究  67-79
  5.1 支护方案及测区布置  67-68
  5.2 煤体及煤柱内支承压力分布规律  68-73
  5.3 巷道围岩变形规律  73-77
  5.4 本章小结  77-79
6 主要结论  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-86
攻读硕士期间主要成果  86

五凤煤矿软岩巷道变形破坏机理及控制技术研究

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