本文關(guān)鍵詞：高應(yīng)力軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西安科技大學(xué)》 2008年

高應(yīng)力軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性研究

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【摘要】： 在我國(guó)西部的許多礦井,高應(yīng)力軟巖問題己經(jīng)成為制約礦井技術(shù)發(fā)展和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。由此可見,研究高應(yīng)力軟巖巷道的穩(wěn)定性及聯(lián)合支護(hù)技術(shù),具有非常重大的理論意義和工程實(shí)踐價(jià)值。 本文在參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,論述了適合高應(yīng)力軟巖巷道圍巖變形控制的錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護(hù)理論,用FLAC3D軟件理論上實(shí)現(xiàn)了斷面形狀與原巖應(yīng)力完全耦合時(shí)是圍巖自穩(wěn)的最佳狀態(tài),并進(jìn)行分析比較得出利用斷面形狀與原巖應(yīng)力的耦合來充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力是最行之有效的方法。但在巷道實(shí)際設(shè)計(jì)中不可能達(dá)到斷面形狀與原巖應(yīng)力的完全耦合,所以在進(jìn)行巷道的設(shè)計(jì)中盡量使巷道中的較長(zhǎng)半徑方向順著原巖應(yīng)力的最大主應(yīng)力的方向,再利用錨、網(wǎng)、索、噴支護(hù)在關(guān)鍵部位來補(bǔ)足。 本文論述了自穩(wěn)隱形拱理論的基本原理以及在高應(yīng)力軟巖巷道中的應(yīng)用,利用FLAC軟件模擬實(shí)現(xiàn)了自穩(wěn)隱形拱的形成過程,總結(jié)出了錨(索)桿的設(shè)計(jì)依據(jù),并結(jié)合該理論和高應(yīng)力軟巖巷道圍巖變形控制的錨、網(wǎng)、索、噴耦合支護(hù)理論,以銅川礦務(wù)局金華山礦3504上順槽為工程背景,通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、觀測(cè)、取樣計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)其斷面形狀、尺寸和支護(hù)參數(shù)來改善原支護(hù)的不足,并以此為基礎(chǔ)采用FLAC3D軟件建立三維數(shù)值模型,采用FISH語(yǔ)言控制開挖,以每步進(jìn)尺0.8m分30步完成24m長(zhǎng)試驗(yàn)段,在每開挖一步完成后與打錨桿之間用考慮應(yīng)力釋放的方法,來實(shí)現(xiàn)實(shí)際工程中開挖后與打錨桿間的時(shí)間差。分別模擬巷道掘進(jìn)過程中錨桿的受力情況、掘進(jìn)對(duì)巷道圍巖變形的影響、巷道掘進(jìn)過程中對(duì)同一斷面處圍巖的影響。 模擬結(jié)果表明優(yōu)化設(shè)計(jì)方案效果良好,驗(yàn)證了此次優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性。通過對(duì)巷道掘進(jìn)過程中錨桿受力情況的數(shù)值模擬,得出了錨桿的受力情況隨巷道掘進(jìn)的變化規(guī)律,解釋了巷道掘進(jìn)開始階段在拱形兩腰處錨桿及巷道兩幫部分錨桿較深處主要表現(xiàn)為受壓的原因。通過巷道掘進(jìn)對(duì)圍巖影響的數(shù)值模擬,對(duì)已支護(hù)圍巖的位移及應(yīng)力的變化情況有了初步的認(rèn)識(shí)和了解,得出了高應(yīng)力軟巖巷道圍巖的變形破壞機(jī)理。通過巷道掘進(jìn)對(duì)同一斷面圍巖影響的數(shù)值模擬,得出掘進(jìn)對(duì)已支護(hù)圍巖有較大影響的時(shí)間及已支護(hù)圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)體共同作用達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間。并對(duì)現(xiàn)有支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,得出對(duì)后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)意義的結(jié)論,對(duì)進(jìn)一步改善金華山礦的支護(hù)情況,提高該礦的安全快速生產(chǎn)有一定作用。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TD353
【目錄】：

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