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《安徽理工大学》 2012年
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青东矿软弱破碎巷道围岩稳定性分析及控制技术研究

陈红续  
【摘要】:软弱破碎巷道围岩的稳定性分析与控制问题一直是困扰煤矿安全建设与生产的棘手问题之一。本文以青东矿软弱破碎破碎巷道围岩为研究对象,通过理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了该矿104回风大巷等典型软弱破碎巷道围岩的地质特性和变形破坏规律,在此基础上指出了巷道围岩的强度弱化是软弱破碎巷道围岩内外因共同作用的结果,是失稳破坏的根本。深刻剖析了软弱破碎巷道围岩失稳破坏的机理,提出了强化加固的关键手段,即锚杆(索)加固、U型钢加固、组合支护等,并重点分析了在软弱破碎条件下注浆加固的机理及其有效性。 本文采用有限元软件FLAC-3D进行了数值模拟计算,确立了棚锚注联合支护方案支护青东矿104回风大巷。模拟结果表明:采用该方案后围岩应力分布范围明显缩小,受拉区、受压区和塑性区都显著缩小;围岩变形量明显降低,巷道围岩两帮及顶底板出现少量的塑性破坏,顶底板出现屈服后很快趋于稳定,棚锚注方案对控制软弱破碎巷道围岩效果最为明显。论文对巷道围岩治理前后的围岩收敛、深孔位移、衬砌混凝土应力等内容进行了现场监测。监测结果与工程实践表明:采取棚锚注方案后,巷道围岩整体受力合理,大大减小了围岩位移量,,提高了巷道围岩的承载能力,保证了巷道围岩的长期整体稳定,有效地解决了青东矿软弱破碎巷道围岩的难支护、难维护的问题。 论文研究成果在青东矿软弱破碎巷道围岩治理的工程实践中得到了成功应用,为今后类似条件下的软弱破碎巷道围岩治理提供了重要参考依据,对软弱破碎巷道围岩变形机理的进一步研究和治理手段的进一步发展完善有重要的借鉴和指导意义。
【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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