【摘要】：巷道圍巖穩(wěn)定性分類是從工程應用的角度出發(fā),通過對巷道圍巖的巖體強度、巖體完整性、巖體結構等條件綜合分析,確定巷道圍巖的穩(wěn)定性級別,目的是為巷道支護設計提供依據。影響巷道圍巖穩(wěn)定性的指標有很多,各指標之間還存在相互聯系,而且部分定性指標難以定量描述,造成指標選取有一定的主觀性和不確定性,合理分類指標的選取是決定巷道圍巖穩(wěn)定性分類效果的關鍵。本文從巷道頂板結構角度入手,在此之上綜合其他影響因素,在烏海礦區(qū)開展了回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及其控制技術研究。通過現場調研發(fā)現,烏海礦區(qū)回采巷道支護形式主要為錨桿支護,不同礦區(qū)不同主采煤層的巷道支護現狀差別較大,綜合分析認為巷道圍巖穩(wěn)定性主要與頂板穩(wěn)定性有關。根據煤層地層年代、煤田和礦區(qū)地理位置分布,對主采煤層進行了初步分類。在主采煤層初步分類的基礎之上,采用理論分析方法,對主采地層的沉積環(huán)境和成煤模式進行研究,可以識別出兩種主要的聚煤沉積環(huán)境。根據成煤沉積環(huán)境的變化可以得到三種不同的頂板結構類型,據此將調研主采煤層的頂板結構進行分類,并對各類頂板結構的穩(wěn)定性進行分析。運用UDEC數值計算方法,選取穩(wěn)定巖層距煤層距離和含軟弱夾層數兩個指標對頂板結構的穩(wěn)定性進行研究,得到當頂板穩(wěn)定巖層距煤層距離和含軟弱夾層數改變時,巷道圍巖的塑性區(qū)范圍、頂板層間滑動范圍和頂板離層發(fā)育深度的變化規(guī)律,為頂板結構穩(wěn)定性指標的量化分析提供了依據。根據礦井地質資料、物理力學性質測試結果,選取穩(wěn)定巖層距頂板的距離、含軟弱夾層數、巖石單軸抗壓強度、直接頂厚度與采高比值和直接頂板初次垮落步距5個指標,通過數學方法對各指標進行量化處理,最終得到回采巷道的圍巖穩(wěn)定性分類。根據現場支護現狀調研,結合頂板結構和圍巖穩(wěn)定性分類結果,分析不同頂板結構巷道的變形破壞機理,并提出相應的圍巖控制技術方案。最后,在利民煤礦和老石旦煤礦開展了礦壓規(guī)律觀測工作,觀測結果表明頂板結構對巷道圍巖控制技術起著重要作用,通過優(yōu)化支護方案巷道圍巖控制效果較好。
【圖文】：

5）巷道圍巖穩(wěn)定性分類方法研究現狀綜述通過收集整理國內外巷道圍巖分類研究現狀[40-54]，在目前煤礦巷道圍巖分類中，物性指標多采用頂板強度、煤層強度、底板強度、埋深、直接頂初次垮落步距、護巷煤柱寬度、直接頂與采高的關系等，對國內評定巷道圍巖穩(wěn)定性各指標的利用率進行了概率統計，統計結果見圖 1-1。

維護較為容易，部分巷道實際支護效果如圖2-2；駱駝山礦區(qū) 16 煤、公烏素礦區(qū) 16 煤的回采巷道支護狀況相對較差，維護難度大，，部分巷道支護效果如圖 2-3。表 2-3 巷道穩(wěn)定性情況表Tab. 2-3 Support condition of mining roadways礦井名稱 巷道名稱 所在煤層 支護效果棋盤井煤礦I010906 運輸平巷9#好I010906 回風平巷I020906 運輸平巷利民煤礦II011603 運輸平巷II011603 回風平巷16#II011604 運輸平巷平溝
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD353

【參考文獻】

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1 王國欣,王旭東,肖樹芳;廣義RQD在巖體各向異性中的應用研究[J];吉林大學學報(地球科學版);2002年03期

2 李梅;三維錨桿的數值模擬方法[J];福州大學學報(自然科學版);2003年05期

3 劍萬禧;巷道圍巖穩(wěn)定性的判據及巖石分類[J];工程地質學報;1999年01期

4 王建峰;張洪亮;;煤礦深部巖巷圍巖控制理論與支護技術[J];科技傳播;2011年16期

5 王金華;;我國煤巷錨桿支護技術的新發(fā)展[J];煤炭學報;2007年02期

6 楊雙鎖,靳鐘銘;采場頂板穩(wěn)定性定量分析及分類研究[J];山西礦業(yè)學院學報;1997年01期

7 龐建勇;郭蘭波;;平頂山礦區(qū)煤巷圍巖綜合分類方法探討[J];巖石力學與工程學報;2006年01期

8 譚云亮，王泳嘉;回采巷道分類指標的神經網絡聚類分析模型[J];巖石力學與工程學報;1995年02期

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1 蔣樹屏;;隧道圍巖中系統錨桿支護效果的研究[A];巖石力學在工程中的應用——第二次全國巖石力學與工程學術會議論文集[C];1989年

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1 蔡世明;基于人工神經網絡的回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及錨桿支護研究[D];重慶大學;2002年

2 李迎富;潘三礦深井動壓回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類及其支護設計[D];安徽理工大學;2006年

本文編號：2558749