富水軟巖巷道變形破壞機(jī)理及其支護(hù)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2019-11-24 01:15
【摘要】:在煤礦礦井的建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中,軟巖巷道的變形支護(hù)一直是一個(gè)難題,尤其是當(dāng)巷道處于富水狀態(tài)的不良地質(zhì)概況時(shí),其變形破壞及穩(wěn)定性控制機(jī)制比一般巷道更加復(fù)雜。富水軟巖巷道的大變形不僅增加了巷道修復(fù)的成本而且?guī)?lái)了巨大的安全隱患。本論文以淮北礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司袁莊煤礦IV1泵房富水軟巖巷道為研究對(duì)象,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等研究方法,深入分析富水軟巖巷道變形破壞機(jī)理和穩(wěn)定性控制原理,從而得到一種高效便捷的支護(hù)方式,進(jìn)而為礦井的安全生產(chǎn)提供條件。論文通過(guò)對(duì)IV1泵房富水軟巖巷道變形破壞原因分析可知,其變形破壞的主要機(jī)理包括:巷道開挖后其周圍圍巖的質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)被打破,巷道周圍形成松動(dòng)圈,圍巖穩(wěn)定性極差;圍巖在周圍游離水的作用下發(fā)生軟化、泥化等現(xiàn)象,其巖石力學(xué)抗壓強(qiáng)度僅為其干抗壓強(qiáng)度的8%左右,基本喪失承載能力;“水一巖相互作用”對(duì)巷道穩(wěn)定性的進(jìn)一步削弱;圍巖浸水狀態(tài)下的加速不穩(wěn)定流變特性。根據(jù)上述分析的變形破壞機(jī)理并深入挖掘其控制變形的力學(xué)本質(zhì)原理,提出了控制富水軟巖巷道變形的“幫部錨網(wǎng)噴強(qiáng)殼支護(hù)原理”和“頂?shù)装邋^索(桿)作用下承載拱削弱原理”,并深入分析了松動(dòng)圈注漿加固作用機(jī)理;谏鲜鲈硖岢隽艘环N適宜富水條件下軟巖巷道支護(hù)的高效復(fù)合式支護(hù)方法,即“雙層鋼筋網(wǎng)噴層+錨索(桿)注漿復(fù)合支護(hù)”。運(yùn)用大型數(shù)值模擬軟件ABAQUS建模分析了該支護(hù)方案的可行性,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)論證了該支護(hù)方案在控制富水軟巖巷道大變形方面取得了良好的效果,為同類巷道的支護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
【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)】:TD353
本文編號(hào):2565209
【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)】:TD353
【參考文獻(xiàn)】
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1 ;Study on the new shell bolting and shotcrete support and its application in soft rock tunnels[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2009年01期
,本文編號(hào):2565209
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