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《安徽理工大学》 2012年
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深埋巷道围岩变形特征与控制措施研究

霍亮  
【摘要】:鉴于煤矿进入深部开采后围岩支护所面临的新问题,本文以淮南矿区望峰岗矿朱集矿为研究对象,通过分析区域地质构造特征,获得了淮南矿区构造应力场的总体规律。通过岩体室内单轴、三轴力学性能试验,获得了望峰岗矿深部泥岩砂岩的强度、泊松比、凝聚力及内摩擦角等力学指标。通过三轴卸载剪切和蠕变试验确定了分层界面岩体存在起始蠕变应力阈值和蠕变破坏临界应力。通过在现场采用巷道表面收敛计、多点位移计、锚杆拉力计、超声波测试仪及钻孔数字化全景成像技术对深埋巷道围岩变形破裂进行量测,观测到巷道围岩分区破裂现象的分布。 基于对不同性质岩层在地应力作用下位移差异的分析,通过考虑岩体碎胀性的影响,在弹塑性理论的基础上推导出围岩分层界面破裂区宽度的计算公式;并从支护结构的角度出发,通过分析锚杆在围岩内的受力,推导出锚杆锚固段长度的表达式,给出了锚固岩体承载力近似表达式,得出巷道围岩分区破裂第一个破裂区是由施工工艺造成,其余破裂区是由分层围岩在地应力作用下位移差异作用所造成的结论。 探讨了巷道底鼓的机理,分析出判断底鼓产生的条件,并给出计算底鼓深度与底鼓量的表达式。 通过分析层状岩体组合方式对深埋巷道围岩变形的影响,针对深埋巷道围岩变形的特点,探讨了半刚性格构式钢架钢筋网锚喷支护方式的可行性。以望风岗煤矿二副井-960m水平中央水泵房通道为例,对所需支护参数进行了设计。并使用FLAC3D软件对设计的支护结构进行了数值模拟,结果表明半刚性格构式钢架钢筋网锚喷支护方式符合现场工程实际需要。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD353

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【参考文献】
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