地應(yīng)力是存在于地殼中的未受工程擾動(dòng)的天然應(yīng)力,也被稱為巖體初始應(yīng)力。地應(yīng)力是引起采礦、水利水電、土建、隧道和其他各種地下或露天巖土開挖工程變形和破壞的根本作用力,因此,對地應(yīng)力的研究具有十分重要的意義。地應(yīng)力分布對巷道變形的影響不容忽視,回采巷道作為工作面服務(wù)的直接對象,在其服務(wù)年限期內(nèi)會(huì)受到多次開采擾動(dòng),尤其是上工作面開采后,上覆巖層運(yùn)動(dòng)及支承壓力的轉(zhuǎn)移,會(huì)造成下工作面順槽頂板存在一定的損傷破壞,給巷道支護(hù)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,地應(yīng)力研究是巷道圍巖穩(wěn)定性研究的關(guān)鍵。以山西潞安集團(tuán)王莊煤礦為研究對象,通過對三維地應(yīng)力進(jìn)行測試和反演的基礎(chǔ)上,全面的分析探討由巷道布置方位和支護(hù)設(shè)計(jì)對圍巖穩(wěn)定性的影響。主要內(nèi)容如下:（1）分別采用地質(zhì)雷達(dá)松動(dòng)圈測試和頂板鉆孔窺視兩種手段對松動(dòng)圈范圍和巷道頂板的破碎情況進(jìn)行了實(shí)地測試考察;（2）采用空心包體三維地應(yīng)力測量技術(shù),利用TX-120空心包體應(yīng)變計(jì)對王莊礦兩個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行了地應(yīng)力實(shí)測分析,得到了應(yīng)力大小和方向。并進(jìn)行了三維地應(yīng)力反演分析,分析結(jié)果與礦井實(shí)際情況相符;（3）通過廣義平面理論分析,經(jīng)計(jì)算得到了巷道位移和直徑關(guān)系的變化規(guī)律;（4）利用數(shù)值模擬手... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地應(yīng)力測試方法類別Fig.1.1Groundstresstestmethod

1.緒論4圖1.2空心包體地應(yīng)力測試技術(shù)示意圖Fig.1.2Groundstresstestmethodofhollowinclusion目前國內(nèi)外關(guān)于地應(yīng)力測量的技術(shù)眾多，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和地應(yīng)力狀態(tài)的多變性，要想獲得比較準(zhǔn)確和相對完整的地應(yīng)力信息，需要測試足夠多的測量點(diǎn)和詳盡的地質(zhì)資料，由于在井下施工受到自身環(huán)境的限制，還要在保證測量施工工藝的基礎(chǔ)上選擇合適的位置，保證不會(huì)對原巖應(yīng)力環(huán)境造成破壞，該項(xiàng)工程的測量準(zhǔn)確性和可靠性與工程成本和安全直接相關(guān)，必須根據(jù)王莊礦區(qū)實(shí)際的地質(zhì)資料，測量多點(diǎn)獲得到應(yīng)力分量大小和方向。1.2.2巷道支護(hù)理論及技術(shù)研究現(xiàn)狀縱觀整個(gè)采礦歷史的長河可以知道，錨桿作為主動(dòng)支護(hù)的常用手段，提高了巷道、水力、大壩、基坑等巖土工程的安全性，對于其支護(hù)機(jī)理及技術(shù)，國內(nèi)外研究學(xué)者進(jìn)行了大量研究，其中在地下采礦工程中應(yīng)用最廣泛的要數(shù)錨桿支護(hù)，各個(gè)國家已經(jīng)將錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用到了相應(yīng)的巷道支護(hù)中，錨桿支護(hù)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。但任何技術(shù)的發(fā)展都是不斷向前循序漸進(jìn)的，所以說錨桿支護(hù)技術(shù)還會(huì)不斷推陳出新,目前為止錨桿支護(hù)的相關(guān)理論主要有7種如下[25-34]。（1）懸吊理論LouisA·Panek在1952~1962年發(fā)表了關(guān)于懸吊理論的論文，如圖1.3所示。懸吊理論顯而易見由字面意思就可以知道，它就是通過錨桿將上面的不穩(wěn)定巖層吊住，使巖層不會(huì)下沉彎曲甚至垮落，為下方提供更多的作業(yè)空間，該理論提出的時(shí)間比較早，同時(shí)在實(shí)踐中得到了大量的應(yīng)用和證實(shí)，但是在一定的特殊地質(zhì)條件下錨桿懸吊理論的應(yīng)用也存在一定的問題。

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.3懸吊模型示意圖Fig.1.3Suspensionmodel（2）組合梁假設(shè)組合梁假設(shè)由層狀頂板組成，如下圖所示。錨桿將巖層的組合梁加固起來，以此來承載上覆巖層的重量，同時(shí)為巷道提供作業(yè)空間，這種組合梁的好處是可以有效避免離層的發(fā)生，組合梁理論與懸吊理論的不同點(diǎn)就是錨桿的數(shù)量較少，但是在實(shí)際應(yīng)用中受到很多因素的影響，計(jì)算得到的結(jié)果和實(shí)際的應(yīng)用性較差。圖1.4組合梁模型圖Fig.1.4Compositebeammodel（3）壓力拱理論組合壓力拱理論是由T·A·Lang和Pender首先提出來的，該理論認(rèn)為巷道開挖后發(fā)生冒落，如果對其不進(jìn)行加以支護(hù)，最終會(huì)冒落形成拱形，從這個(gè)角度出發(fā)提出來錨桿支護(hù)方案所示。在四周錨桿的作用下單個(gè)錨桿的受壓區(qū)為紡垂體形狀，各個(gè)錨桿之間的受壓區(qū)相互交錯(cuò)，形成均勻連續(xù)的壓縮帶，以此來維持巷道的穩(wěn)定。圖1.5組合拱模型圖Fig.1.5Compressivearchmodel

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3571314