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桃园矿北八大巷过F2大断层围岩控制技术研究

作　者: 何爱忠
导　师: 张农
学　校: 中国矿业大学
专　业: 采矿工程
关键词: 泥质巷道围岩 遇水弱化 化学注浆 动态过程控制
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


煤矿巷道有相当一部分布置于泥质软岩中,由于巷道开挖等工程应力的影响,导致围岩渗流通道的动态发育,改变了区域或局部地下水的补给、径流条件,引起裂隙水流动态侵入,尤其是在断层破碎带裂隙更为发育,给巷道围岩控制带来很大困难。为了解决泥质巷道围岩在断层带遇水弱化条件下的控制难题,本论文以桃园矿北八大巷过F2大断层为研究对象,以理论分析和数值模拟为主要研究手段,研究了泥质软岩与水相互作用下的弱化机理和变形规律,找出巷道围岩控制与强化对策,探索在水影响条件下泥化软岩巷道动态过程控制技术。研究了水岩相互作用下泥化软岩巷道在过断层时的变形规律,为合理围岩控制方案提供支持。提出了控制泥化软岩巷道遇水弱化的关键技术手段——新型材料注浆加固技术。提出了泥化软岩巷道动态过程控制技术,主要包括如下内容:①根据泥化软岩巷道变形规律,建立科学的动态过程控制理念,在巷道围岩变形的不同阶段采用不同的控制对策;②各控制手段联合控制的合理强化时机,包括注浆时机、局部强化时机等;③施工过程中的动态变形及监测技术,及时调整设计参数与施工方案,指导工程顺利进行。最后,通过桃园矿北八大巷过F2断层的工程实践,使动态过程控制技术得到了成功应用。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 引言（Introduction）  11-12
  1.2 文献综述（Summary of Literatures）  12-20
    1.2.1 泥质软岩工程力学性质研究现状综述（Summary of Engineering Mechanics Property of Argillaceous Soft Rockmass）  12-14
    1.2.2 水对岩体弱化作用研究现状综述（Summary of Researches on Water Weakened Argillaceous Soft Rockmass）  14-17
    1.2.3 泥质巷道围岩控制理论与技术现状综述（Summary of Control Theories and Techniques of Argillaceous Soft Rockmass）  17-20
  1.3 研究内容（Research Contents）  20
  1.4 研究目标（Research Targets）  20-21
2 巷道围岩泥化机理分析  21-39
  2.1 泥质巷道围岩遇水弱化的工程力学性质分析（Analysis of Engineering Mechanics Character of Argillaceous Roadway Surrounding Rock weakened by Water）  21-30
  2.2 泥质巷道围岩遇水弱化效果分析（Water Weakening Impact on Surrounding Rock in Argillaceous Soft Rockmass）  30-34
  2.3 泥质巷道围岩遇水变形规律（Deformation Law of Argillaceous Softrock Roadway Affected by Water）  34-37
  2.4 本章小结（Brief Summary）  37-39
3 北大巷过F2 断层带数值模拟研究  39-53
  3.1 软件简介（Introduction of Software）  39
  3.2 北大巷过F2 断层带数值模型（Numerical Model of North Roadway Through F2 Fault）  39-41
  3.3 北大巷过F2 断层带数值模拟分析（Numerical Simulation of North Roadway Through F2 Fault）  41-46
  3.4 10 煤开采的断层煤柱数值模拟（Numerical Simulation of Fault Pillar about 10~(th) Coal Mining ）  46-48
  3.5 10 煤开采对断层及大巷的影响的数值模拟分析（Numerical Simulation Analysis of Influence of 10~(th) mining to Fault and Roadway）  48-52
  3.6 本章小结（Brief Summary）  52-53
4 控制泥岩遇水弱化的化学浆液注浆技术  53-65
  4.1 化学注浆封闭与加固机理（Sealing and Reinforcement Mechanism of Chemistry Grouting）  53-56
    4.1.1 浆液固结体形成网络骨架（Net Framework Generated by Concretion）  53-54
    4.1.2 注浆固化封闭水源（Grouting Solidifying in Order to Block Water Source）  54
    4.1.3 注浆固化提高岩体强度（Grouting Solidifying in Order to Improve Rock Mass Strength）  54-55
    4.1.4 注浆充填压密（Filliing and Compacting Action of Grouting）  55
    4.1.5 注浆强化破碎岩体形成承载结构（Strengthen Broken Rock and Form Supporting Structure by Grouting）  55-56
  4.2 确定泥质软岩注浆时机的因素分析（Analysis of Determing Rational Grouting Opportunity in Argillaceous Soft Rock）  56-60
    4.2.1 裂隙发育程度分析（Analysis of Rational Fissure Development）  56-58
    4.2.2 围岩压力释放程度分析（Analysis of Rational Releasing Degree of Surrounding Rock Pressure）  58
    4.2.3 合理注浆固结体强度分析（Analysis of Rational Grouting Consolidation Strengthen）  58-59
    4.2.4 岩体遇水强度弱化程度分析（Analysis o Rock Weakening Degree by Water）  59-60
    4.2.5 注浆工艺配合分析（Analysis of Rational Cooperation of Grouting Technology Process）  60
  4.3 化学注浆技术（Chemistry Grouting Technology）  60-64
    4.3.1 注浆参数（Grouting Parameter）  60-64
    4.3.2 施工控制技术（Controlling Technology of Construction）  64
  4.4 小结（Brief Summary）  64-65
5 泥化软岩巷道动态过程控制技术  65-80
  5.1 泥化软岩巷道动态过程控制技术分析（Analysis of Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Softrock Roadway）  65-69
    5.1.1 泥化软岩动态过程控制的必要性（Necessary of Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Softrock Roadway）  65-67
    5.1.2 泥化软岩动态过程控制的可能性分析（Possibility of Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Soft rock Roadway）  67-69
  5.2 泥化软岩巷道动态过程控制含义与内容（Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Softrock Roadway）  69-70
  5.3 泥化软岩巷道动态过程控制技术（Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Softrock Roadway）  70-75
    5.3.1 泥化软岩动态过程控制理念（Supporting Principle of Dynamic Process Control Technology of Argillaceous Soft Roadway）  70-71
    5.3.2 控制技术对策（Control Measures）  71-75
  5.4 软岩巷道动态过程控制手段（Dynamic Process Control Means of Argillaceous Softrock Roadway）  75-79
  5.5 本章小结（Brief Summary）  79-80
6 工程实践  80-94
  6.1 概述（Introduction）  80-82
    6.1.1 地质概况（Geology）  80-81
    6.1.2 巷道维护的基本特征（Basic Character of Roadway Maintenance）  81-82
  6.2 技术方案的确立（Establishment of Technology Scheme）  82-83
  6.3 支护参数设计（Design of Support Parameter）  83-88
  6.4 矿压监测分析（Analysis of Mine Stress Observation）  88-92
  6.5 本章小结（Brief Summary）  92-94
7 主要结论  94-96
参考文献  96-101
学位论文数据集  101

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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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