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软岩巷道支护方案选取以及数值模拟研究

作　者: 饶小明
导　师: 陈建宏
学　校: 中南大学
专　业: 采矿工程
关键词: 铝土矿软岩巷道围岩变形锚网索耦合支护数值模拟
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

大佛岩铝土矿围岩极为破碎、完整性以及强度不高,节理裂隙较发育,所以,该矿区围岩具备了软岩的特征,岩体稳定性较差、支护较困难。控制软岩巷道稳定性,一直是矿业工程难点问题之一。随着矿山开采的逐渐深入以及开采规模的不断变大,地应力变大,巷道围岩会逐渐表现出软岩特性,巷道的维护与支护问题日益突出。根据理论联系实践,当前,软岩巷道的支护主要采用复合支护方式,其支护成本较高,或者取得的支护效果不好。然而,锚网索耦合支护方式不仅支护技术先进而且成本较低,在软岩巷道中,如何充分发挥该种支护方式的优势,毫无疑问存在很大的研究价值。本论文以大佛岩铝土矿为工程事例,具体阐述了锚网索耦合支护的原理、设计步骤和概念。根据现场调查数据以及FLAC3D软件对3种各异的支护方法做了数值模拟,分别从围岩位移分布特点、屈服特点以及应力分布特点分析三种支护方法的模拟数据,并依据岩体质量的分级结果,结合矿区巷道宽度、围岩岩体强度、水因素和外界因素等,通过对这些因素进行评分,最后确定矿区巷道支护方案选取,并结合现场监测的数据,验证了该支护方案能有效控制复杂软岩巷道稳定性。将复杂软岩巷道的支护设计,由当前的工程类比法过度到有针对性的科学的决策时代,使复杂软岩巷道开挖支护后,返修工程量较少,而且在很大程度上减少了巷道支护成本,并对矿山的生产实现高效、高产以及安全生产产生了显著的意义。本论文所得的结论为大佛岩铝土矿软岩巷道支护以及现场施工给予了理论基础以及参考依据,对预防灾害事故的出现起到了重要的作用,具有重大的理论和现实价值。

软岩巷道支护方案选取以及数值模拟研究

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