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考虑动载的巷道顶板离层及控制的FLAC3D模拟研究

作　者: 曹恒将
导　师: 王同旭
学　校: 山东科技大学
专　业: 工程力学
关键词: FLAC3D 动力学开挖顶板离层卸压孔分步开挖
分类号: TD353.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 237次
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内容摘要

巷道是煤矿井下生产的脉络,顶板离层的产生、发育至发生垮落是巷道失稳的一个重要成因。顶板离层是地应力、围岩力学性质、围岩体结构、锚杆加固参数及巷道断面等诸多因素综合作用的外在表现。因此,顶板离层值是一个能预测巷道稳定性的综合指标。论文基于星村煤矿现场实际,运用数值模拟软件FLAC3D,首先研究了开挖扰动对不同顶煤厚度巷道顶板离层发育的影响,对比分析了静力开挖和动力开挖情况下各模型的巷道顶板离层的发育规律,研究动载荷对巷道顶板稳定性的影响。然后研究了分步开挖、预应力锚杆支护与全长锚固锚杆支护、钻孔卸压这几种措施对动载荷影响下巷道顶板离层的控制,对比分析了预应力锚杆与全长锚固锚杆的最大受力。最后通过现场应用与实测,验证了模拟结果的可靠性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-17
  1.1 问题的提出及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
  1.3 主要研究内容  16
  1.4 研究方法、技术路线  16-17
2 回采巷道顶板离层机理  17-22
  2.1 顶板离层的定义  17
  2.2 顶板离层形成的机理  17-18
  2.3 离层形成的条件  18-19
  2.4 影响回采巷道顶板离层的主要因素  19-22
3 锚杆支护巷道开挖扰动动力学模拟研究  22-40
  3.1 FLAC3D模拟软件介绍  22
  3.2 FLAC3D动力学模块介绍——完全非线性动力分析方法  22-26
  3.3 模型建立  26-28
  3.4 模拟结果分析  28-39
  3.5 本章小结  39-40
4 巷道顶板离层控制的模拟研究  40-62
  4.1 分步开挖对巷道顶板离层的控制研究  40-46
  4.2 不同锚杆支护方式对巷道顶板离层的控制  46-54
  4.3 钻孔卸压对巷道顶板离层的控制  54-60
  4.4 本章小结  60-62
5 现场应用与实测  62-73
  5.1 试验巷道工程概况  62-64
  5.2 试验巷道顶板结构探测分析  64-69
  5.3 钻孔卸压现场试验及效果分析  69-71
  5.4 本章小结  71-73
6 主要结论  73-75
致谢  75-76
参考文献  76-81
攻读硕士期间主要成果  81

考虑动载的巷道顶板离层及控制的FLAC3D模拟研究

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