目前厚煤層開采的主要巷道形式為沿底掘進的托頂煤巷道形式。托頂煤巷道頂煤的完整性差且破碎程度較高,由此引起的錨固力衰減現(xiàn)象使得托頂煤巷道的支護問題一直是礦井支護的一個疑難問題。本文旨在探究托頂煤巷道圍巖的破壞特征以及適合托頂煤巷道的合理支護方案,得到了以下結(jié)論:1)綜合采用現(xiàn)場測試與數(shù)值計算對托頂煤巷道圍巖破壞特征進行分析,得出:由于巷道頂板與兩幫圍巖一體化性質(zhì),巷道頂板的裂隙發(fā)育會進一步造成幫部承載能力的降低,因此整體圍巖的塑性破壞呈現(xiàn)“同步擴展”的特征;同時,由于頂板圍巖裂隙的過度發(fā)育會造成頂板支護結(jié)構(gòu)預應力在擴散過程中的迅速衰減,導致托頂煤巷道頂板控制效果較差,進一步影響整體圍巖的穩(wěn)定。2)建立托頂煤巷道頂板結(jié)構(gòu)力學模型和煤幫彈塑性力學模型,通過對頂板煤巖梁的受力變形與幫部圍巖變形特征進行分析,闡述托頂煤巷道的頂板與兩幫相互作用機理;同時,提出頂板失穩(wěn)破壞判定依據(jù),并以此為基礎(chǔ)得出預應力承載結(jié)構(gòu)強度的提高能夠有效抑制巷道變形破壞。3)以材料力學、彈性力學和Hoke-Brown強度準則對短錨索支護下圍巖應力分布特征與圍巖力學狀態(tài)進行分析,揭示了短錨索支護對于托頂煤巷道頂板穩(wěn)定控制的作... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題的提出和研究意義
    1.2 復合頂板巷道頂板破壞機理研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外支護理論研究現(xiàn)狀
    1.4 煤巷支護技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 工程概況
    2.1 工程地質(zhì)特征
    2.2 試驗巷道變形破壞分析
    2.3 本章小結(jié)
3 托頂煤巷道圍巖穩(wěn)定性分析
    3.1 托頂煤巷道結(jié)構(gòu)力學模型建立
    3.2 托頂煤巷道頂板的受力分析
    3.3 托頂煤巷道煤幫受力變形分析
    3.4 托頂煤巷道穩(wěn)定影響因素研究)
    3.5 本章小結(jié)
4 長短錨索聯(lián)合支護技術(shù)研究
    4.1 淺部圍巖不同支護方式支護效果對比
    4.2 預應力短錨索支護作用機理分析
    4.3 長短錨索預應力匹配分析
    4.4 本章小結(jié)
5 工業(yè)性試驗
    5.1 基于正交試驗的頂板支護參數(shù)優(yōu)化
    5.2 試驗巷道支護方案
    5.3 現(xiàn)場觀測結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
6 主要結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于預應力匹配的錨索滯后支護及協(xié)調(diào)受力研究[D]. 王若帆.中國礦業(yè)大學 2017
[2]弱膠結(jié)軟巖托頂煤巷道頂板錨固支護機理研究及應用[D]. 郭磊.山東科技大學 2017
[3]極破碎大變形煤巖體巷道變形機理及支護研究[D]. 杜少華.湖南科技大學 2016
[4]復合頂板煤巷錨桿作用機理研究[D]. 張鵬.湖南科技大學 2009
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本文編號：3196892