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《山东科技大学》 2010年
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HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究

刘兆平  
【摘要】:随着开采深度的增加,软岩巷道支护问题日益突出,成为迫切需要解决的问题。在支护过程中,由于围岩的高地应力、膨胀性、以及大跨度断面的存在使得支护存在很多困难和问题,因此能否解决好软岩巷道的支护问题,是煤炭开采向纵深发展和安全生产的关键。 本论文运用理论分析、数值计算、现场监测和工程实践相结合的方法,对HS复合型软岩大断面硐室的联合支护及施工技术进行了系统研究。论文首先分析工程软岩的概念、分类和力学性质,根据此特性阐述锚网索喷二次耦合支护理论就是充分利用工程软岩进入塑性区以后仍然具有承载力这种特性,允许围岩产生适当的变形,和支护结构的变形相协调,实现耦合支护;然后运用围岩松动圈理论对软岩硐室支护机理进行研究,并以岱庄煤矿-580中央泵房为工程背景,针对性的应用“工程地质资料分析-初始设计-现场监测-信息反馈-修改设计”的动态信息设计方法;然后通过对初始设计方案进行FLAC3D数值计算的结果表明,在锚网索喷一次支护的基础上进行二次支护,能有效地改善巷道围岩的应力分布,极大地减少巷道的位移量,提高支护结构的承载能力,保证支护结构的长期整体稳定性;然后通过二次支护后对围岩变形的观测结果表明:采用锚网索喷二次耦合支护,泵房的顶底和两帮变形都很小,变形量都在150mm以内,符合软岩支护的强度和刚度要求,最后对设计方案的施工技术进行研究,采用了全断面一次爆破,分阶段逐步刷大的联合施工方法,为今后同类围岩条件下,大断面硐室的施工提供了参考价值。
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