隨著我國煤礦開采深度的不斷增加,原巖應力和構造應力不斷升高,地質條件和回采環(huán)境也越來越復雜。深部煤層巷道可能會因為地質構造的影響而受到非均勻偏壓力,比如,傾斜煤巖層地質構造對巷道造成的偏壓力;也會由于煤體回采引起的動態(tài)變化的支承壓力而使得巷道受到偏壓作用,造成嚴重的非均稱性變形破壞現(xiàn)象。本文以山西中煤華晉集團王家?guī)X煤礦為工程背景,綜合運用了模型試驗、數(shù)值模擬、理論分析等方法來分析巷道在偏壓作用下的失穩(wěn)破壞情況。首先通過室內相似模型試驗來揭示偏壓作用下巷道的變形破壞特征,然后借助數(shù)值模擬軟件分析了巷道在支承來壓引起的偏壓力下的非均稱性破壞,歸納了煤巷頂板可能受到的偏壓形式,并針對每種偏壓形式下的巷道破壞特征提出了相應的錨注方案,最后應用到工程實踐中,取得的成果主要有以下幾個方面:（1）進行了相似材料模型試驗,還原了工程現(xiàn)場中,近水平或傾斜煤巖層巷道在相鄰區(qū)段回采引起的支承壓力和本區(qū)段煤體回采引起的支承壓力共同作用時,巷道上方的偏壓受力分布和巷道的變形破壞情況,揭示了偏壓作用下巷道的非均勻變形特征。（2）借助3DEC軟件模擬煤體回采,并用MATLAB軟件繪制出了當煤體回采不同距離時,巷道及... 

【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)】：136 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術路線圖

（a）正斷層 （b）逆斷層 （c）平移斷層圖 2-1 斷層構造類型Figure 2-1 Types of fault structural2）陷落柱構造偏壓在煤層開采中，如果某一區(qū)域存在可溶性巖層，經歷長時間的地下水的溶蝕后，會逐漸形成溶洞，繼而會產生塌陷現(xiàn)象，形成陷落柱。柱內充填體與周圍巖體密度差異較大，形成偏壓。在陷落柱比較發(fā)育的地區(qū)，會給煤礦的生產造成很大的困難。在某些掘進工程中，當開拓主要運輸巷道的時候，由于是施工的必要性，比如要滿足通風和運輸?shù)男枰�，一般情況下是按照原設計方案進行施工的，這樣會直接穿過陷落柱區(qū)域，巷道頂板圍巖受力不均勻，破壞非對稱性明顯，給巷道的維護和頂板的管理造成很大的困難。3）褶皺構造偏壓褶皺構造有背斜和向斜。圍巖體應力場沿著褶皺切線方向，各層巖體分布的傾斜角度差異較大時，會分布著不同的應力場。生產巷道布置在這種地質構造層

體回采完形成的采空區(qū)的上覆巖層重量會向周圍巖體發(fā)生轉移，在范圍的支承壓力帶，且當回采空間的形狀和面積發(fā)生變化時，其分所變化。常用分布范圍、應力峰值以及分布的形式來體現(xiàn)支承壓力支承壓力的影響范圍不同，應力集中系數(shù)也不同[97]，兩者的關系如表 2-1 應力集中系數(shù)與影響區(qū)范圍的關系Table 2-1 Relation between stress concentration coefficient and the affected zon影響區(qū)范圍/m 應力集中系數(shù)0~15 2＜K≤4.5715~30 1.5≤K＜330~45 1.3≤K＜245~60 1.2＜K＜1.3生產巷道掘進位置的不同也會導致其可能所受的偏壓類型不同，即之間煤柱的寬度對巷道所受的偏壓類型有較大的影響，巷道的受力-2 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[9]破碎圍巖注漿加固技術研究[D]. 張王磊.河南理工大學 2014
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