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深立井连接硐室群稳定性分析与施工方案优化

吴丹  
【摘要】:目前,随着我国对煤炭需求量的日益增加,老区矿井和新建矿井都不可避免的需要进行深度延伸。由于井筒深度加大,自然地质因素恶劣复杂,加之目前缺乏正确的理论指导,深井硐室群设计与施工工艺存在很大的盲目性。本文通过对地下硐室群围岩稳定性分析得知,在一定的地质条件下,影响围岩稳定性最为显著的就是地下硐室的开挖方式。因此,从围岩稳定的角度来研究地下硐室群的开挖顺序,特别是研究深立井连接硐室群的施工有着重大意义。 本文在充分调研黄淮矿区深立井连接硐室群破损现象和综合分析前人研究资料的基础上,结合淮南朱集煤矿副井实际工程概况,通过三维快速拉格朗日法模拟不同开挖方式,分析不同开挖方式对深井硐室群的影响,运用动态规划理论结合数值计算结果综合分析,得到了硐室群最佳施工方案,最优施工方案为立井—西马头门—等候室—东马头门—西配电室—南硐室—北硐室—列车操控室。最后对最优方案下硐室开挖顺序进行模拟,得到了围岩的位移、应力、塑性区的分布规律,计算结果表明围岩最大竖向位移发生在马头门拱顶位置,最大水平位移发生马头门拱顶两边,最大应力发生在拱角位置,塑性区范围在东马头门拱部8m和西马头门拱部7m范围内,与实测结果基本一致,对今后深立井连接硐室的设计与施工有一定的参考价值。


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