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采动影响下28变电所耦合加固技术研究
作 者: 陈金宇
导 师: 谢文兵
学 校: 中国矿业大学
专 业: 采矿工程
关键词: 动压 浆液扩散规律 支护-围岩结构 耦合支护
分类号: TD353
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 183次
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内容摘要
软岩巷道的围岩稳定性控制,尤其是动压软岩巷道的围岩稳定性控制,一直是采矿工程难点问题之一。工作面的开采引起回采空间周围岩层应力重新分布,不仅在回采空间周围的煤柱上造成应力集中,而且它形成的超前支承压力将影响工作面前方巷道围岩的应力分布,造成巷道严重变形失稳。论文针对米村矿28变电所的具体地质采矿条件,运用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,详细分析了在28031工作面开采影响下,28变电所围岩应力分布情况及围岩状态,提出了耦合加固技术。文章还分析了耦合加固技术中几个关键问题,研究了支架围岩关系及原有巷道支护失稳破坏原因,探讨了注浆浆液扩散机理,以及不同注浆压力、水灰比、注浆顺序与浆液扩散半径之间的关系、注浆压力随浆液扩散在围岩中的衰减规律。提出了耦合支护技术措施,分析了锚索托梁布置位置、布置方式对支护承载结构补偿作用影响。在上述分析基础上,结合米村矿28变电所的地质条件进行了现场实验。耦合加固技术在现场实践中得到了成功的应用。本论文研究成果为采动影响下巷道支护提供重要的技术参考,具有良好的经济效益和社会效益,对其它相似动压影响的巷道支护有一定的指导意义。本论文有图40幅,表9个,参考文献57篇。
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全文目录
致谢 5-6 摘要 6-7 Abstract 7-13 1 前言 13-21 1.1 概述 13 1.2 国内外软岩巷道的研究现状 13-16 1.2.1 软岩巷道变形机理 13-14 1.2.2 关于软岩支护理论 14-16 1.3 试验巷道概述 16-18 1.4 论文的研究内容及技术路线 18-21 1.4.1 研究内容 18-19 1.4.2 研究方法和技术路线 19-21 2 采动对28 变电所及周围巷道影响的数值分析 21-41 2.1 28 变电所及轨道大巷三维数值分析 21-26 2.1.1 FLAC3D 计算程序 22-23 2.1.2 岩体力学参数与计算方案 23 2.1.3 FLAC3D计算模型的建立 23-25 2.1.4 数值模拟计算方案 25-26 2.2 计算结果分析 26-36 2.2.1 工作面推进过程28 变电所围岩应力分布 26-29 2.2.2 变电所围岩变形特征 29-30 2.2.3 注浆对围岩应力的影响 30-31 2.2.4 注浆对锚索锚固性能的影响 31-32 2.2.5 锚索加强支护作用分析 32-33 2.2.6 28031 工作面的位置和不同支护方式对 28 变电所围岩塑性区的影响 33-36 2.3 变电所原有支护失效原因分析 36-40 2.4 本章小结 40-41 3 28 变电所注浆浆液扩散规律研究 41-59 3.1 28 变电所围岩中浆液扩散机理 41-43 3.1.1 28 变电所围岩中浆液扩散机制 41-42 3.1.2 水泥浆液在围岩裂隙中的流动 42-43 3.2 离散元程序 UDEC 简介 43-44 3.3 节理岩体中流体流动的离散元分析原理 44-46 3.3.1 流动模型 44 3.3.2 流体流动数值计算方法 44-46 3.4 建立浆液扩散数值计算模型 46-48 3.5 浆液在围岩中扩散形态 48-49 3.6 不同注浆压力、水灰比与浆液体扩散半径之间的关系 49-51 3.7 注浆压力在围岩中的衰减 51-53 3.8 注浆顺序对浆液扩散范围的影响 53-56 3.9 本章小结 56-59 4 结构补偿耦合加固技术 59-67 4.1 支护与巷道围岩结的关系 59-60 4.2 支护—围岩结构补偿原理 60-66 4.2.1 支护—围岩结构补偿作用分析 60-61 4.2.2 支护—围岩结构补偿措施分析 61-66 4.3 本章小结 66-67 5 工程实践研究 67-81 5.1 加固方案 67-68 5.2 技术措施与施工工艺 68-73 5.2.1 技术措施 68-71 5.2.2 施工工艺过程 71-73 5.3 施工质量管理及安全技术措施 73-74 5.4 施工遇见的问题分析 74-76 5.5 矿压观测 76 5.5.1 矿压观测目的 76 5.5.2 矿压观测内容、方法及要求 76 5.6 技术与经济效益分析 76-79 5.6.1 加固效果分析 76-78 5.6.2 经济效益分析 78-79 5.7 耦合加固支护技术总结 79-81 6 结论 81-82 参考文献 82-85 作者简历 85-87 学位论文数据集 87
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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿井支护与设备 > 巷道支护
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