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《辽宁工程技术大学》 2009年
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热—流—固耦合条件下软岩巷道压力与变形的研究

卢萍  
【摘要】:煤炭作为一种最主要的能源是国民经济的支柱和命脉,然而经过40余年的大量开采,中国的煤炭资源已急剧减少,使得新建矿井的开采条件越来越差,对支护的要求越来越高;与此同时,多数矿井开始进入设计寿命的中期乃至老化阶段,后期维护任务更为艰巨。因此,支护设计和围岩控制成为摆在煤炭行业科技人员面前的一个重要的研究课题。其中围岩变形是围岩活动最积极的反映,能否准确地判断或预算巷道围岩的变形,对于选择支护和围岩控制都具有重要的参考价值。 深部开采条件下巷道围岩处于高地应力、高水压力和高温的“三高”环境下,水压力场和温度场都对巷道的受力与变形有着重要的影响,因此考虑热-流-固(THM)耦合条件下巷道的变形分析具有重要意义。研究重点是热-流-固耦合模型的建立和巷道围岩变形的数值分析。首先在前人工作的基础上建立热-流-固耦合模型,其中考虑了温度应力、温度应变对应力场的影响,水压力对应力场的影响,岩体骨架变形对地下水渗流的影响,地温变化对地下水渗流的影响。然后建立数值模型,借助于大型通用有限元分析软件包FEMLAB(Comsol Multiphysics)对巷道围岩的受力变形进行数值计算与分析,研究各因素包括侧压力系数、水压力以及地温对围岩力学行为的影响规律。研究结果表明热-流-固三场耦合条件下,侧压力系数对围岩的塑性区分布规律有着重要的控制作用,地下水和地温场对巷道围岩的塑性行为也均有重要影响,且对巷道的稳定性均为不利影响。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TD353

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 谭善萍;基于流固耦合的松质骨力学特性分析[D];暨南大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵生才;深部高应力下的资源开采与地下工程——香山会议第175次综述[J];地球科学进展;2002年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 陈金锋,杜文龙,姚凯,王跃文;两种大直径嵌岩桩极限承载力比较分析[J];地下空间;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 刘鹏博;李路;姚永超;明世祥;;基于矿岩性质模糊聚类分析的巷道分级支护研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
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9 曾细龙;林钦河;蔡进斌;;云浮硫铁矿采空区深孔爆破处理技术[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
10 黄明;刘新荣;;周期循环荷载下Kelvin蠕变模型特性探讨[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
3 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
9 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
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4 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
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9 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
10 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李庄杰;陶祖莱;杨企文;俞梦孙;;人体椎体松质骨的力学性质和应力分析[J];北京生物医学工程;1989年02期
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10 孙家驹,耿介;人的密质骨的力学性能[J];力学进展;1987年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭开元;盐岩蠕变特性研究[D];重庆大学;2004年
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1 田素川;徐建文;李振雷;冯宇峰;;浅谈软岩巷道的分类支护原则[J];煤炭科技;2009年04期
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4 张浩;;矿井深水平软岩巷道矿压观测及联合支护效果评析[J];煤矿安全;2010年05期
5 张有为;;软岩巷道围岩变形规律及支护技术研究[J];现代企业教育;2010年02期
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2 刘竹华;沙秀英;杜永兼;陈诗才;吴玉庚;陈月娥;;汾西柳湾煤矿软岩巷道稳定性的模拟试验研究[A];全国第三次工程地质大会论文选集(下卷)[C];1988年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 范振峰;岱庄矿夹心支护撑起软岩巷道[N];中国煤炭报;2010年
2 记者 于德福 屈金星;煤炭工业十大科技成果面世[N];中国矿业报;2002年
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4 姜媛 方跃平;将责任扛在肩上[N];中国矿业报;2009年
5 记者 李坤芳 丁继民 通讯员 毛开亮;淮北矿业革新技术提高安全保障能力[N];中国煤炭报;2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王波;软岩巷道变形机理分析与钢管混凝土支架支护技术研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
2 李冲;软岩巷道让压壳—网壳耦合支护机理与技术研究[D];中国矿业大学;2012年
3 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
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6 王其胜;深部软岩巷道矿压特征与支护技术研究[D];中南大学;2008年
7 陈加轩;采动应力演化对底板岩巷失稳影响机理及控制研究[D];中国矿业大学;2009年
8 王炯;唐口煤矿深部岩巷恒阻大变形支护机理与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 弓培林;大采高采场围岩控制理论及应用研究[D];太原理工大学;2006年
10 张百胜;极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究[D];太原理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢萍;热—流—固耦合条件下软岩巷道压力与变形的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 何峰华;鑫安煤矿破碎软岩巷道控制技术[D];山东科技大学;2011年
3 何尽川;澜沧铅锌矿凝灰岩软岩巷道破坏机理分析及支护参数优化研究[D];昆明理工大学;2010年
4 贾建功;五凤煤矿软岩巷道变形破坏机理及控制技术研究[D];山东科技大学;2011年
5 孔令辉;弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护优化研究[D];山东科技大学;2011年
6 王小庆;矿山软岩巷道中拱形支架的受力分析及其应用[D];西安科技大学;2011年
7 史静;动压影响软岩巷道变形破坏机理及修复技术研究[D];安徽理工大学;2010年
8 赵立超;深井软岩倾斜巷道支护技术研究[D];安徽理工大学;2011年
9 卢刚;软岩巷道非线性三维仿真分析的研究[D];辽宁工程技术大学;2000年
10 陈千;高家梁煤矿巷道加固与数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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