收藏本站
《山东科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究

魏明俐  
【摘要】:深部软岩巷道稳定性控制课题一直是国内外地下工程支护的难题之一。新世纪以来,浅部矿产资源的匮缺导致开采深度逐年增加,而深部开采面临的地质环境相对复杂。不定因素时常引发突发性工程灾害和重大恶性事故,作业环境恶化,加之生产成本急剧加大,对传统深部支护方式形成了严峻挑战。所以结合理论创新和工程实践形成新的深部软岩巷道支护理论体系至关重要。研究深部软岩巷道的稳定性控制技术具有深远意义。 本论文主要针对赵楼煤矿千米大埋深井底车场硐室、交叉点、泵房、回风巷道等处的支护结构中存在的问题,通过岩样分析和物理力学性质试验、地应力测试、松动圈测试、数值模拟分析等手段,得出了深部软岩巷道的破坏机理,确定了合理的支护结构和支护参数。通过以锚注为核心,预应力锚索和锚杆为辅助支护结构的三锚联合支护技术,结合控顶放压技术和底臌控制技术解决了深部软岩巷道的稳定性控制问题。支护后的矿压监测数据证明了稳定性控制技术的成功。本论文总结了深部软弱围岩特有的力学特征,分析了围岩的破坏形态和破坏机理,提出了锚注加固结构、预应力锚索和锚杆的承载机理以及底臌的治理方法。并根据复杂围岩结构所具有的弹塑性特点,运用大松动圈支护理论揭示了联合支护体系对围岩塑性区发展规律的影响,提出综合治理软岩巷道的新方法。 本论文应用显式有限差分程序FLAC3D结合有限元软件ANSYS对赵楼煤矿4#交叉点处的巷道支护方式进行了数值模拟,对多种预案进行了评价,内容包括交叉点内岩体开挖后存在围岩流变、预案支护后围岩的受力情况、塑性区的变化等,重点研究了二次支护时机的确定方法。通过对四种预案支护效果的比较,验证了以三锚支护理论为核心,结合控顶卸压技术和底鼓防治技术的联合支护方式在深部软岩巷道稳定性综合控制上的作用,并且总结了数值模拟的新方法。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD353

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张延新,蔡美峰,王克忠;三维初始地应力场计算方法与工程应用[J];北京科技大学学报;2005年05期
2 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
3 谢和平;矿山岩体力学及工程的研究进展与展望[J];中国工程科学;2003年03期
4 贾磊;严松宏;李明;;地下洞室中的地应力测量[J];公路交通技术;2009年01期
5 蔡美峰;金属矿山当前面临的主要问题及对策[J];矿业工程;2003年01期
6 宋宏伟,郭志宏,周荣章,董方庭;围岩松动圈巷道支护理论的基本观点[J];建井技术;1994年Z1期
7 林登阁,韩立军;巷道底臌机理及防治研究[J];建井技术;1997年06期
8 冯豫;我国软岩巷道支护的研究[J];矿山压力与顶板管理;1990年02期
9 刘传孝;巷道围岩松动圈雷达探测研究[J];矿山压力与顶板管理;2000年01期
10 肖猛;丁德馨;莫勇刚;;软岩巷道围岩稳定性的FLAC~(3D)数值模拟研究[J];矿业研究与开发;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 钱七虎;;非线性岩石力学的新进展——深部岩体力学的若干关键问题[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
2 何满潮;;深部开采工程岩石力学现状及其展望[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
3 古德生;李夕兵;;有色金属深井采矿研究现状与科学前沿[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 樊克恭;巷道围岩弱结构损伤破坏效应与非均称控制机理研究[D];山东科技大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴和平;詹进;赵国彦;张志飞;;马路坪矿深部巷道支护技术研究[J];四川有色金属;2007年02期
2 程华龙,郝加和;水对不良工程地质影响的分析[J];安徽地质;2002年04期
3 章冲;黄明;;矿井事故模拟仿真技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年03期
4 张德万;肖峻峰;卢平;;近距离高瓦斯煤层群首采工作面顶板裂隙发育规律研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2012年01期
5 王闯,梁晓丹,宋宏伟;锚杆支护在土木工程中应用的现状与发展[J];安徽建筑;2002年01期
6 颜和平;李典友;;水对不良工程地质影响的分析[J];安徽农学通报;2007年13期
7 王从陆;吴超;王卫军;;活塞风数值模拟及在矿内运输巷道中的应用[J];安全与环境学报;2007年03期
8 李宁,张志强,刘建明;紫坪铺泄洪洞穿越断层段新奥法设计与数值仿真分析[J];地下空间;2000年04期
9 朱泽兵,张东明;浅埋、富水、软弱黄土地段隧道施工技术[J];地下空间;2001年02期
10 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐德龙;殷磊;吕进国;许多;;钻孔窥视仪在围岩松动圈测试中的应用及探讨[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 武光辉;;复杂地质条件下煤巷锚网索支护参数优化[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
3 张润安;;浅析三道沟煤矿巷道联合支护参数优化[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
4 章仕灵;邵顺安;陈海兵;李先章;邓涛;;闽南风化凝灰熔岩强度特性的试验研究[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年
5 王超;赵自豪;陈世江;伍永平;;西部深井软岩巷道围岩变形失稳的FLAC数值分析[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
6 郝立东;;频繁采动影响下巷道修复技术的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
7 苑龙峰;胡建国;;全封闭锚注支护在高应力软岩巷道中的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
8 亓荣强;;弱胶结软岩巷道支护实践与合理支护形式探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
9 王琪;;锚注支护技术在唐山矿业公司高应力区域的应用[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
10 马文涛;;参数优化LSSVM的巷道围岩松动圈预测研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007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 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
3 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
4 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
5 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 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
8 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
9 蔡超;鹤岗矿区石头河子组层序地层格架与构造控煤分析[D];中国地质大学(北京);2010年
10 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010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
2 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
3 陈勇;开滦矿区深部开采地表移动规律的研究[D];河南理工大学;2010年
4 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
5 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
6 宋秀群;高应力大断面破碎煤巷支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 曹恒将;考虑动载的巷道顶板离层及控制的FLAC3D模拟研究[D];山东科技大学;2010年
9 刘国磊;山地浅埋煤层开采覆岩运动规律与结构特征研究[D];山东科技大学;2010年
10 左贵强;沿空动压巷道平衡支护技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王惠濂;探地雷达概论——暨专辑序与跋[J];地球科学;1993年03期
2 唐辉明;张宜虎;孙云志;;岩体等效变形参数研究[J];地球科学(中国地质大学学报);2007年03期
3 王恩元,何学秋;煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究[J];地球物理学报;2000年01期
4 王伟,王恩元;岩爆预测技术综述及发展分析[J];矿业安全与环保;2003年04期
5 刘明举,何学秋;突出煤的电磁响应特征研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2000年05期
6 周创兵,於三大;论岩体表征单元体积REV——岩体力学参数取值的一个基本问题[J];工程地质学报;1999年04期
7 周创兵,熊文林;论岩体的渗透特性[J];工程地质学报;1996年02期
8 麦倜曾;张玉军;;锚固岩体力学性质的研究[J];工程力学;1987年01期
9 董方庭;巷道围岩(软岩)的岩石分类问题[J];建井技术;1985年03期
10 董方庭;软岩巷道支护基础理论的研究[J];建井技术;1991年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 朱训;;世纪之交的中国矿业[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
2 王达;金愉中;常玉刚;刘欣;;强化监督管理促进矿业可持续发展[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
3 焦玉书;;世纪之交 中国冶金矿山的发展[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
4 简曲;陈新明;刘予;;大洋多金属结核采矿方法的发展现状与前瞻[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
5 全爱国;欧阳建功;;我国原地破碎浸出开采及其发展前景[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
6 钱七虎;;非线性岩石力学的新进展——深部岩体力学的若干关键问题[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
7 何满潮;;深部开采工程岩石力学现状及其展望[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 向文飞;裂隙岩体表征单元体及力学特性尺寸效应研究[D];武汉大学;2005年
2 张宜虎;岩体等效水力学参数研究[D];中国地质大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张红亮;节理岩体变形与强度的尺度效应及REV问题研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈希鲜;钱庆袆;;软岩巷道支护设计浅见[J];西部探矿工程;2006年12期
2 李国峰;陶志刚;王炯;;兴安矿深部软岩巷道大变形控制对策[J];煤炭科学技术;2009年05期
3 依太雷;;封闭式拱型支架在深部软岩巷道中的应用[J];煤矿支护;2010年04期
4 肖长春;孔翔;;潘一东矿深部软岩巷道底鼓控制技术[J];能源技术与管理;2011年04期
5 郭志飚;李国峰;;兴安煤矿深部软岩巷道底臌破坏机理及支护对策研究[J];煤炭工程;2009年02期
6 张福希;;深部软岩巷道支护技术探讨与实践[J];科技信息;2010年29期
7 王宝如;围岩松动圈支护理论在常村矿井的应用[J];煤;1995年05期
8 李焕群,胡晋山;锚注支护软岩巷道的实践与理论分析[J];煤矿现代化;2001年03期
9 王泉章;围岩松动圈理论及其在软岩巷道锚喷支护中的应用[J];煤矿开采;2002年02期
10 刘进文;;矿井深部软岩巷道支护探讨[J];中国高新技术企业;2010年16期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐雨;董山;李国栋;史晓波;;深部软岩巷道掘进中光面爆破参数设计研究及应用[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
2 周广南;;深部软岩大断面巷道及硐室进行二次支护的探索与实践[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
3 孙清岭;谢连银;;深部软岩巷道支护设计及施工技术[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
4 孟庆龙;;应用松动圈理论进行深部软岩巷道支护设计[A];开滦矿区采矿技术与实践文集[C];2009年
5 李刚;李银桥;曹智刚;;唐口矿井副井井筒深部软岩支护技术[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
6 邵光宗;冯增强;柳耀财;;深部软岩耦合支护实践[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
7 张彦田;孙洪威;;千米深部软岩大断面硐室的加强支护技术[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2006年
8 周广山;宋兆国;裴振江;;矿井深部大巷锚喷支护的应用[A];山东省煤炭学会2006年年会论文集[C];2006年
9 韩新矿;;深部软岩中的特大型煤仓施工技术[A];矿山建设工程新进展——2007全国矿山建设学术会议文集[C];2007年
10 孟庆江;刘喜忠;李国峰;;兴安矿深部软岩巷道底臌控制对策研究[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
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 一行;把人用活[N];经济参考报;2001年
3 刘传俊;鹤煤公司 经济效益实现历史性五突破[N];中国煤炭报;2001年
4 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
5 记者 博尔姬·塔娜 通讯员 庞海运 王玉峰;榆树井煤矿软岩支护技术 试运行成功[N];内蒙古日报(汉);2010年
6 纳雍县安全生产监督管理局 周涛祚;锚杆锚索支护在综采面过中间巷中的应用[N];毕节日报;2010年
7 通讯员 石馥嘉 常博;神新公司推行顶煤超前预爆破工艺[N];新疆日报(汉);2010年
8 张韶军;提高隧道施工围岩稳定性[N];中国交通报;2010年
9 李静;纵论煤矿安全高效开采[N];中国矿业报;2010年
10 通讯员 邓书珩 吴小东;风水沟煤矿锚网支护科研项目取得预期效果[N];赤峰日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
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
4 林大能;平巷掏槽爆破空孔尺寸效应及围岩频繁震动损伤累积特性研究[D];中南大学;2006年
5 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
6 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
7 康钦容;缓斜煤层群采动影响下底板软岩巷道围岩稳定性控制[D];重庆大学;2011年
8 张军;深部巷道围岩破坏机理及支护对策研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
9 马春德;深部复合型破坏高应力软岩巷道支护技术研究[D];中南大学;2010年
10 江权;高地应力下硬岩弹脆塑性劣化本构模型与大型地下洞室群围岩稳定性分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏明俐;深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 万首强;埋深超千米的高应力软岩巷道综合支护技术研究与实践[D];内蒙古科技大学;2012年
3 何杰兵;矿山岩石巷道底臌发生的力学机理及防治措施研究[D];安徽理工大学;2008年
4 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
5 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
6 魏光远;鄂尔多斯高家梁煤矿软岩巷道变形机制和支护方法研究[D];北京工业大学;2008年
7 杨永亮;蒲河煤矿综放工作面两巷锚喷支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 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
9 叶平;清水营煤矿软岩巷道锚注支护技术研究[D];西安科技大学;2012年
10 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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026