發(fā)布時間：2017-08-17 15:22

  本文關(guān)鍵詞：大斷面巷道圍巖脈動卸壓變形機理研究

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【摘要】：高應力巷道圍巖變形控制問題已成為深部地下工程亟需解決的難題之一。脈動卸壓作為主要的輔助支護技術(shù)手段,既可以使煤層原有微裂隙進一步擴展,又可以產(chǎn)生新裂紋。由此降低巷道淺部圍巖的應力、改善受力狀態(tài)、提高穩(wěn)定性、增大了煤層瓦斯解吸面、增強瓦斯抽采效果、減小煤層內(nèi)的瓦斯壓力、避免瓦斯超限災害。因此,研究巷道圍巖脈動卸壓變形機理具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本論文以王莊煤礦8110工作面為工程背景,綜合運用理論分析、物理實驗、數(shù)值計算、現(xiàn)場實踐的手段系統(tǒng)研究了高應力區(qū)巷道圍巖變形破壞規(guī)律,揭示了其變形破壞機理。在此基礎上結(jié)合圍巖地質(zhì)條件,提出了深部煤巷圍巖控制技術(shù)。取得如下研究結(jié)果:(1)開展了煤巖樣物理力學特性研究,得到煤巖樣抗拉強度、抗壓強度、剪切強度、彈性模量、泊松比等基本物理力學參數(shù)。分析了煤(巖)樣的變形特性和破壞特征。(2)建立了鉆孔平面應變力學模型,得到了鉆孔注水起裂壓力在多因素耦合作用下的演化規(guī)律。(3)運用RFPA數(shù)值計算軟件,創(chuàng)建了煤層瓦斯鉆孔水力壓裂數(shù)值分析模型,分析了煤層埋深、側(cè)壓系數(shù)和注水壓力對煤層裂隙擴展和變形規(guī)律的影響。(4)建立了脈動卸壓工作面數(shù)值計算模型,分析了煤層埋深、煤層強度、側(cè)壓系數(shù)及錨桿間排距與預緊力等參數(shù)對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律。(5)提出了深部高應力巷道圍巖控制術(shù),本技術(shù)施工方案有效控制了8110工作面輔運順槽圍巖收斂變形,巷道圍巖變形穩(wěn)定后,滿足現(xiàn)場安全生產(chǎn)設計要求。
【關(guān)鍵詞】：脈動 卸壓 變形機理
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-25
• 1.1 研究背景與意義19
• 1.2 國內(nèi)外研究概況19-23
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線23-25
• 2 大斷面巷道圍巖物理力學特性25-36
• 2.1 試驗設計25-27
• 2.2 抗壓強度試驗27-30
• 2.3 抗拉強度試驗30-33
• 2.4 抗剪強度試驗33-35
• 2.5 小結(jié)35-36
• 3 動壓巷道圍巖鉆孔起裂擴展分析36-41
• 3.1 煤層脈動卸壓理論分析36-40
• 3.2 煤層脈動卸壓增透分析40
• 3.3 小結(jié)40-41
• 4 巷道圍巖脈動卸壓增透機理41-51
• 4.1 計算模型方案設計41-42
• 4.2 脈動壓裂卸壓分析42-45
• 4.3 煤層強度影響分析45-47
• 4.4 應力瓦斯卸壓分析47-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 5 大斷面巷道圍巖變形及控制機理51-88
• 5.1 計算模型及方案51-54
• 5.2 巷道埋深影響規(guī)律54-61
• 5.3 側(cè)壓力系數(shù)影響規(guī)律61-67
• 5.4 錨桿間排距的影響分析67-77
• 5.5 錨桿預緊力的影響分析77-79
• 5.6 脈動卸壓前后對比分析79-86
• 5.7 小結(jié)86-88
• 6 巷道圍巖脈動卸壓實踐88-93
• 6.1 井下實際地質(zhì)條件88
• 6.2 圍巖變形控制技術(shù)88-90
• 6.3 試驗效果觀測分析90-92
• 6.4 小結(jié)92-93
• 7 結(jié)論93-95
• 參考文獻95-100
• 作者簡歷100-102
• 學位論文數(shù)據(jù)集102

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本文編號：689718