發(fā)布時(shí)間：2018-07-23 17:23

【摘要】：在煤礦建設(shè)中,常常需要開挖大量的隧洞和硐室,形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地下硐室群系統(tǒng)。在地下洞室群系統(tǒng)中豎井、巷道和硐室分布復(fù)雜且相互交叉重疊,尤其在馬頭門部位,圍巖的應(yīng)力變化情況更為復(fù)雜。為了保證施工和使用安全,需要對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的地下硐室群系統(tǒng)進(jìn)行更深入的研究。本文利用數(shù)值模擬的方法研究了淮南礦業(yè)集團(tuán)潘—東礦副井連接硐室群的圍巖穩(wěn)定性及應(yīng)力重分布。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：(1)基于廣義的Hoek-Brown準(zhǔn)則,對(duì)圍巖的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了估算,采用MIDAS/GTS有限元軟件,進(jìn)行了深立井連接硐室群圍巖穩(wěn)定性的三維數(shù)值模擬分析,揭示了硐室群在常規(guī)錨噴和二襯復(fù)合支護(hù)情況下的圍巖位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力特征,并指出了深立井連接硐室群位置選擇的重要性,同時(shí)依據(jù)數(shù)值分析結(jié)果,提出了深立井連接硐室群的加強(qiáng)支護(hù)設(shè)計(jì)理念。(2)采用ABAQUS有限元軟件,對(duì)深立井馬頭門處的應(yīng)力分布進(jìn)行分析,繪制主應(yīng)力變化曲線和Lambe法表示的應(yīng)力路徑,揭示了馬頭門部位的應(yīng)力分布規(guī)律以及應(yīng)力重分布過程,為施工過程的安全監(jiān)測(cè)提供參考。(3)通過觀察測(cè)點(diǎn)主應(yīng)力的變化曲線與Lambe法表示的應(yīng)力路徑剛好可以看出開挖過程對(duì)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力的影響,根據(jù)變化趨勢(shì)得出關(guān)鍵開挖步,為礦井安全施工提供參考依據(jù)。(4)介紹了二維應(yīng)力路徑正則化的過程,并將正則化二維應(yīng)力路徑與傳統(tǒng)Lambe應(yīng)力路徑進(jìn)行比較,二者都可以表示應(yīng)力重分布的過程,但前者考慮了中間主應(yīng)力對(duì)開挖安全性的影響。因此在利用這兩種應(yīng)力路徑法進(jìn)行安全性分析時(shí),應(yīng)注意區(qū)分。
[Abstract]:In coal mine construction, it is often necessary to excavate a large number of tunnels and chambers to form a complex underground chamber group system. In the underground cavern group system, the distribution of roadway and chamber is complex and overlapping, especially in the position of Matou gate, the stress change of surrounding rock is more complicated. In order to ensure the safety of construction and operation, it is necessary to study the underground chamber group system with complex structure. In this paper, the stability of surrounding rock and the stress redistribution of adjacent cavern group in Pan-Dong Coal Mine of Huainan Mining Group are studied by numerical simulation. The main contents and achievements of this paper are as follows: (1) based on the generalized Hoek-Brown criterion, the mechanical parameters of surrounding rock are estimated, and the stability of surrounding rock of deep shaft connecting cavern group is analyzed by using MIDAS/GTS finite element software. This paper reveals the distribution law of surrounding rock displacement field and stress field of cavern group under the condition of conventional bolting and shotcrete and two-lining composite support, and points out the importance of selecting the position of deep shaft connecting chamber group. At the same time, according to the results of numerical analysis, the design concept of reinforced support for deep shaft connecting cavern group is put forward. (2) the stress distribution at the entrance of horse head of deep shaft is analyzed by using ABAQUS finite element software. The curve of principal stress change and the stress path expressed by Lambe method are drawn, and the stress distribution law and stress redistribution process of horse head gate are revealed. It provides a reference for the safety monitoring of construction process. (3) by observing the change curve of principal stress and the stress path expressed by Lambe method, the influence of excavation process on the stress of measuring point can be seen, and the key excavation step can be obtained according to the change trend. It provides a reference for mine safety construction. (4) the regularization process of two-dimensional stress path is introduced, and the regularized two-dimensional stress path is compared with the traditional Lambe stress path. Both of them can express the process of stress redistribution. But the former takes into account the effect of intermediate principal stress on excavation safety. Therefore, the two stress path methods should be used in safety analysis.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD32

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃鳳輝;劉猛;舒非凡;王林保;朱春濤;;盲豎井硐室群施工實(shí)踐[J];建井技術(shù);2006年03期

2 趙利安;孟慶華;;礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家安全硐室的發(fā)展及經(jīng)驗(yàn)借鑒[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2008年02期

3 程樺;蔡海兵;吳丹;;煤礦深立井連接硐室群施工順序優(yōu)化[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年08期

4 白朝選;周旭;楊陸海;;緊急避險(xiǎn)硐室設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];金屬礦山;2012年06期

5 楊志勇;馬萬金;;復(fù)雜硐室施工方法探討[J];科技資訊;2012年20期

6 楊善榮;硐室起重梁的架設(shè)[J];建井技術(shù);1990年06期

7 B.C.韋爾霍圖羅夫;楊培章;;大跨度硐室施工的新技術(shù)方案[J];國(guó)外金屬礦山;1990年06期

8 陳新華;鉆孔泄水在硐室施工中的應(yīng)用[J];探礦工程;1991年06期

9 劉利勛;破碎硐室的施工[J];有色礦山;1994年06期

10 張書誠(chéng);煤礦硐室施工技術(shù)的發(fā)展[J];建井技術(shù);1995年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 江永良;;白音諾爾鉛鋅礦+650水平破碎硐室施工[A];礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];2002年

2 王根盛;張東強(qiáng);;井下大型機(jī)電硐室加固治理技術(shù)[A];煤炭資源高效綠色開采與數(shù)字礦山學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

3 王亞興;;礦山避難硐室探討[A];安全高效礦井安全保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2011）[C];2011年

4 王來貴;張立林;趙娜;;圓形硐室拉張破壞過程數(shù)值模擬[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實(shí)踐：第十一次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

5 馮梅梅;茅獻(xiàn)彪;徐金海;孫振武;;大型硐室群卸壓保護(hù)效果三維數(shù)值模擬分析[A];中國(guó)科協(xié)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)第16分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2004年

6 于江;陶西貴;熊炎飛;;膨脹軟巖硐室開挖變形控制研究[A];第六屆全國(guó)工程結(jié)構(gòu)安全防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

7 閆華鋒;陳耀文;韓溫池;臧培剛;;新元煤礦大斷面機(jī)頭搭接硐室施工方法[A];礦山建設(shè)工程新進(jìn)展——2006全國(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（上冊(cè)）[C];2006年

8 曹永凱;;鈾礦山避災(zāi)硐室環(huán)境控制技術(shù)探討[A];中國(guó)核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告（第二卷）——中國(guó)核學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第2冊(cè)（鈾礦冶分卷、核能動(dòng)力分卷（上））[C];2011年

9 呂廣同;;立井主要相關(guān)特殊硐室的施工方法研究與應(yīng)用[A];全國(guó)礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集（上冊(cè)）[C];2004年

10 王根盛;張東強(qiáng);;井下軟巖機(jī)電硐室加固治理技術(shù)[A];山東煤炭學(xué)會(huì)2004年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 趙利安 孟慶華;安全硐室 礦工生命的保護(hù)傘[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2008年

2 謝傳飛;任樓礦精細(xì)管理打造金牌硐室[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2008年

3 記者孫佰忠;鶴崗分公司新興煤礦建成6處新型避災(zāi)硐室[N];中國(guó)煤炭報(bào);2010年

4 孫燦;對(duì)接誤差控制在毫米之內(nèi)[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王有凱;動(dòng)靜態(tài)荷載下硐室結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)求解及防震設(shè)計(jì)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 賴春明;某鐵礦井下空壓機(jī)硐室降溫?cái)?shù)值模擬及應(yīng)用研究[D];江西理工大學(xué);2015年

2 徐哲;基于原位監(jiān)測(cè)的大型硐室群錨固參數(shù)優(yōu)化及支護(hù)效果研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 付軼龍;高應(yīng)力松軟圍巖硐室變形機(jī)理及其加固技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

4 董鵬;深立井連接硐室群圍巖穩(wěn)定性及應(yīng)力重分布研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

5 吳丹;深立井連接硐室群穩(wěn)定性分析與施工方案優(yōu)化[D];安徽理工大學(xué);2010年

6 郝熠熠;麻家梁礦裝載硐室泥質(zhì)圍巖力學(xué)特性與加固技術(shù)研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2014年

7 李想;深立井連接硐室群動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律的模型實(shí)驗(yàn)研究[D];安徽理工大學(xué);2009年

8 王麗;煤礦井下避災(zāi)硐室研究[D];西安科技大學(xué);2009年

9 王珊;礦山大硐室圍巖變形破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2013年

10 趙成龍;井下深孔探礦鉆探硐室局部通風(fēng)降溫?cái)?shù)值仿真研究[D];青島理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2140107