長期以來,軟巖巷道底鼓一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的難題,軟巖巷道具有來壓快、頂?shù)装逡灼扑�、變形量大、難維護、容易返修等特點。因此,尋求有效的控制方法就顯得尤為重要。本篇論文以上海廟礦區(qū)為研究背景,通過實驗、理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場工程實測等方法進行研究,主要的方法和結(jié)論有:（1）通過在壓力機上進行單軸壓縮試驗得到不同巖石試樣（老底粉砂巖、直接底粉砂質(zhì)泥巖）的平均單軸抗壓強度、普氏系數(shù)、彈性模量等基本巖石力學(xué)參數(shù)和全應(yīng)力應(yīng)變曲線。（2）結(jié)合巷道實際情況對底鼓影響因素研究分析,認為巷道底鼓的影響因素為底板巖層的本身的性質(zhì)、巖層的應(yīng)力狀態(tài)、支承壓力,水理性,巷道圍巖的支護強度和巷道斷面形狀,其中主導(dǎo)因素是巷道開挖后受力情況。并且按底鼓鼓入方式和底鼓量大小確定了底鼓的類型。（3）通過對掘進巷底板的受力情況進行分析,發(fā)現(xiàn)當?shù)装迥軌虺惺艿淖畲髴?yīng)力小于底板受到的最大支承力時,底板在力的作用下無法保持原有的狀態(tài),發(fā)生破壞。此時在巷道底板一定范圍內(nèi)形成了三個區(qū)域,分別是主動破壞區(qū),擠壓過渡區(qū),擠壓被動區(qū)。將底板簡化為兩端固支的模型,計算時將模型變形產(chǎn)生的撓度ω當做底鼓量,從而推導(dǎo)出底鼓量估算公式,通過工程算... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 巷道底鼓國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀
        1.2.1 底鼓機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巷道底鼓控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究主要內(nèi)容和方法
    1.4 創(chuàng)新點
    1.5 技術(shù)路線
2 礦井概況及底板巖石力學(xué)參數(shù)
    2.1 自然地理
        2.1.1 地形及地貌
        2.1.2 氣候特征
        2.1.3 河流與水體
    2.2 井田地質(zhì)
        2.2.1 地層概況
        2.2.2 含煤地層
        2.2.3 主采煤地層
    2.3 底板巖石抗壓強度測試
        2.3.1 巖石試樣的采取及試件制作
        2.3.2 實驗設(shè)備
        2.3.3 實驗步驟
        2.3.4 實驗結(jié)果記錄
    2.4 本章小結(jié)
3 巷道底鼓分類、機理及其影響因素
    3.1 巷道底鼓的特征分析
    3.2 巷道底鼓的機理的確定
        3.2.1 底鼓機理的分類
        3.2.2 掘進巷道底鼓機理的確定
    3.3 底鼓的相關(guān)因素分析
        3.3.1 圍巖性態(tài)分析
        3.3.2 巖層應(yīng)力分析
        3.3.3 支承壓力分析
        3.3.4 水理作用分析
        3.3.5 支護強度分析
        3.3.6 巷道斷面形狀分析
        3.3.7 主導(dǎo)因素的確定
    3.4 巷道底鼓分類
    3.5 本章小節(jié)
4 巷道底鼓的力學(xué)分析及底鼓量的估算
    4.1 巷道開挖后圍巖應(yīng)力分析
    4.2 巷道底鼓的力學(xué)機理分析
    4.3 軟巖巷道底鼓量的估算
        4.3.1 底鼓量的理論計算
        4.3.2 公式分析
        4.3.3 工程算例
    4.4 本章小結(jié)
5 巷道底鼓防治技術(shù)的模擬
    5.1 FLAC~(3D)數(shù)值模擬分析方法簡介
        5.1.1 數(shù)值模擬軟件的選擇
        5.1.2 FLAC~(3D)的優(yōu)點
        5.1.3 本構(gòu)模型原理
    5.2 數(shù)值計算模型的建立
        5.2.1 地質(zhì)條件
        5.2.2 工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型
        5.2.3 數(shù)值計算模型及模擬驗證
    5.3 側(cè)壓系數(shù)對底板的影響
    5.4 不同底鼓治理方案模擬
        5.4.1 治理方法的提出
        5.4.2 底板錨桿的模擬
        5.4.3 底板卸壓槽的模擬
        5.4.4 聯(lián)合法的模擬
    5.5 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場工程實踐檢驗
    6.1 現(xiàn)場工程實踐
        6.1.1 綜合監(jiān)測
        6.1.2 日常監(jiān)測
    6.2 監(jiān)測結(jié)果
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]盤區(qū)巷道底鼓發(fā)生機理與控制技術(shù)研究[J]. 劉朝科,任建喜.  煤炭技術(shù). 2015(06)
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[3]地下洞庫巷道開挖引起的圍巖變形特征[J]. 李勝杰,李兵,華永杰,于寧寧.  華北地震科學(xué). 2013(S1)
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[7]傾斜煤層軟巖巷道底鼓機理分析及控制技術(shù)[J]. 王紅偉,張建華,曾佑富.  煤炭工程. 2012(06)
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碩士論文
[1]煤礦巷道底臌機理及其控制技術(shù)研究[D]. 馬榮輝.西安科技大學(xué) 2016
[2]建莊煤礦采區(qū)巷道底臌機理及其控制技術(shù)研究[D]. 李龍.西安科技大學(xué) 2014
[3]棗泉煤礦高地應(yīng)力動壓巷道預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)研究[D]. 韓正龍.西安科技大學(xué) 2014
[4]棗泉煤礦回采巷道支護技術(shù)研究[D]. 王軍.西安科技大學(xué) 2013



本文編號：3674919