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《河南理工大学》 2010年
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柔刚性U型钢支架控制宁庄井软岩巷道变形应用研究

周俊帆  
【摘要】:平顶山梨园矿宁庄井东翼轨道大巷和部分硐室围岩体松散、软弱、遇水膨胀,具有大变形、流变等特点。在原锚网喷支护和可缩性U型钢支架支护下,已掘进的巷道变形量大、持续流变,巷道最大变形量达412 mm,3个月后的平均收敛速率为2.5 mm/d。因此,原支护方式不能有效地解决围岩的大变形和流变等问题。本文主要内容包括支架承载能力计算分析、岩石物理力学参数测定、软岩流变巷道围岩控制数值模拟分析和工业性试验。在支架承载能力计算分析中,采用结构力学中的力法方程对半圆拱U29型钢支架进行计算,得出:当支架柱腿处所受的均布荷载是顶拱处的0.62倍时,弯矩和轴力对支架承载力的作用相同;小于0.62倍时,轴力对支架的承载能力起主要作用;大于0.62倍时,弯矩对支架的承载能力起主要作用。在岩石物理力学参数测定中,根据东翼轨道大巷围岩地质条件,对相关巷道的岩石物理力学参数进行测定,然后运用有关公式对岩石参数进行折减后得出相应的岩体参数,为软岩流变巷道控制方案的数值模拟提供有效、准确的数据。在软岩流变巷道围岩控制数值模拟分析中,首先,运用ANSYS和FLAC3D有限元模拟软件对比分析无支护条件下半圆拱断面和马蹄形断面的变形规律,得出马梯形断面的收敛量小于半圆拱断面,可见马梯形断面的支护效果要优于半圆拱断面。其次,在锚网喷支护、可缩性U型钢支架支护和柔刚性U型钢支架支护下,对比分析东翼轨道大巷的垂直应力、水平应力、剪切应力、围岩位移和塑性区的分布规律,得出柔刚性U型钢支架的支护效果要优于锚网喷支护和可缩性U型钢支架支护。在工业性试验中,对东翼轨道大巷部分巷道及硐室的变形进行观测并分析锚网喷支护和可缩性U型钢支架支护的失败原因;对巷道后期的收敛速率进行测定;按等效矩形原理对柔刚性U型钢支架支护的巷道位移量进行计算以确定是否满足要求;根据上述分析,本文提出运用柔刚性U型钢支架对围岩进行支护,该支护方式能有效地控制围岩的大变形和流变,取得了较好的支护效果。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD353

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程立朝;陆庭侃;;膨胀特性对软岩巷道围岩变形规律的影响研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2006年06期
2 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
3 李大伟;侯朝炯;常庆粮;戎建伟;;帮底锚索应用条件与施工技术研究[J];建井技术;2006年03期
4 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
5 勾攀峰,侯朝炯,柏建彪,马东彩,马顺海;极软煤层回采巷道注浆加固试验[J];矿山压力与顶板管理;1998年02期
6 苏士龙;靖洪文;梁军起;;高应力软岩大断面硐室破坏机理分析及对策[J];矿业研究与开发;2009年05期
7 朱效嘉;;锚杆支护理论进展[J];光爆锚喷;1996年01期
8 李汉平;武志俊;;软岩巷道支护技术研究与应用[J];煤炭技术;2009年10期
9 李大伟;侯朝炯;;低强度软岩巷道大变形围岩稳定控制试验研究[J];煤炭科学技术;2006年03期
10 常庆粮;周华强;瞿群迪;关明亮;;程村矿软岩巷道底鼓控制技术[J];煤炭科学技术;2007年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
2 王佳妮;李章政;;关于PKPM筏板基础内力计算的分析与修正[J];四川建筑科学研究;2007年03期
3 李月;刘立;李玉梅;张中兴;梁伟;;地基层状岩石纵波波速与密度相关性试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
4 崔可锐;侯方;;安徽芦岭—朱仙庄煤矿的构造特征和构造演化[J];安徽地质;2004年03期
5 施笋;庞建勇;龙卿吉;;矿山边坡稳定性分析及其工程应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
6 孔祥喜;;淮南矿区安全高效绿色开采技术研究与工程实践[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年04期
7 薛俊华;余国锋;;远距离卸压开采关键层位置效应初探[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
8 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
9 汪义国;;近距离煤层群被保护层开采瓦斯综合治理技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
10 孙国华;程桦;汪东林;;浅埋城市隧道开挖方案比选分析与应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜宝同;邵朋;;复杂采动影响下巷道围岩变形规律研究[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
2 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
3 王玉标;李永斌;;倾斜煤层按不同开采顺序开采对路基的影响分析[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
4 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
5 蔡光顺;段海峰;江昌民;董山;;综采工作面无线传输矿山压力监测系统应用研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
6 盛建红;廖文景;李伟明;;高山石膏矿井下矿柱安全系数计算及分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
7 刘鹏博;李路;姚永超;明世祥;;基于矿岩性质模糊聚类分析的巷道分级支护研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
8 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
9 祝令锦;张春香;;开采上限巷道锚网索联合支护施工技术探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
10 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
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 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
6 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[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 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
10 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
2 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
3 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
4 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
5 黄春光;大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D];河南理工大学;2010年
6 呼庆华;近井筒开采引起覆岩移动变形破坏规律及其治理技术研究[D];河南理工大学;2010年
7 陈轶;浅埋深弱粘结薄基岩采面覆岩层移动规律及支架阻力研究[D];河南理工大学;2010年
8 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
9 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
10 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹光志;王登科;张东明;;高应力软岩下矿井巷道支护[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年10期
2 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
3 梁士杰,郭晋蒲;新奥法及其在煤矿中的应用(一)[J];建井技术;1988年04期
4 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
5 侯朝炯;软岩巷道支护与分类[J];矿山压力;1987年02期
6 郑雨天;平庄红庙矿软岩支护试验[J];矿山压力;1989年02期
7 陈坤福,韩立军,周怀锋;高应力破碎顶板煤巷控顶卸压和三锚支护技术[J];矿山压力与顶板管理;2003年04期
8 茅献彪,缪协兴,钱鸣高;软岩层厚度对关键层上载荷与支承压力的影响[J];矿山压力与顶板管理;1997年Z1期
9 刘静;软岩巷道喷锚支护技术参数优化[J];矿业研究与开发;1999年04期
10 赵忠敏 ,董方庭;大断面硐室锚喷支护试验研究[J];煤炭科学技术;1989年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马士进;软岩巷道围岩扩容软化变形分析及模拟计算[D];辽宁工程技术大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚直书;U型钢支架壁后充填材料的试验研究及其应用[J];中州煤炭;1995年04期
2 戴海金;;一种特殊电除尘器钢支架计算方法的讨论[J];工业安全与环保;2009年06期
3 小林良二;周荷英;;高压巷道中圆形支架的变形和地压关系之研究[J];矿业工程;1982年12期
4 曹友洪;潘伶;;基于ANSYS的电除尘器钢支架专用软件研制[J];煤矿机械;2007年05期
5 王凤龙,侯敬民;锚网钢支架复合型支护的研究[J];内蒙古煤炭经济;2003年03期
6 陈庆敏,张玉祥,陆士良;U型钢支架壁后充填支护技术及其工程实践[J];煤炭科学技术;1994年10期
7 陈伊清;下温洋电站引水隧洞塌方的成因分析与处理[J];探矿工程(岩土钻掘工程);1999年06期
8 吴地球;带班指令不明 民工误解遭殃[J];劳动保护;1996年05期
9 白建华;宗红凯;;“三软”煤层U形钢支架倾斜原因分析及对策[J];矿山机械;2008年09期
10 陈庆敏,张农,陆士良;U型钢支架壁后充填的护巷特征[J];矿山压力与顶板管理;1994年03期
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1 梁波;;水中组合钢支架法逐孔现浇预应力砼连续箱梁施工工艺[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
2 梁波;;水中组合钢支架法逐孔现浇预应力砼连续箱梁施工工艺[A];快速提升铁路建设与装备现代化技术促进铁路跨越式发展——中国科协第五届青年学术年会第九分会场论文集[C];2004年
3 郑珍成;苏长吉;林鹏;刘立;;某单层厂房加固纠偏措施的设计计算[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
4 李奉阁;赵根田;;某除尘器钢支架的pushover分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
5 叶金驹;;地道侧墙自撑式钢支架单侧大模板关键施工技术研究[A];第十七届华东六省一市建筑施工技术交流会论文集[C];2008年
6 谢云举;薛光雄;揣国新;;海沧大桥锚碇无索区梁段架设方案及钢支架设计[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C];1999年
7 李俊;邱春海;;寺则河隧道塌方分析与处理[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
8 谭弓;周全明;王松禄;尚庆国;;青岛市南村站水文缆道设计与探讨[A];山东水利学会第九届优秀学术论文集[C];2004年
9 左涌;李坚;;上海浦东国际机场航站区立交桥和高架道路设计特点[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集(上册)[C];1998年
10 李俊;邱春海;;寺则河隧道塌方分析与处理[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年
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1 记者 涂露芳;铁路养护“巨无霸”北京下线[N];北京日报;2010年
2 TCL TV 事业部;等离子体 PDP 显示技术简介[N];电子报;2002年
3 建筑游人;画蛇添足还是画龙点睛[N];中华建筑报;2010年
4 刘新科;常村矿:百项工程促创新[N];中国煤炭报;2010年
5 晓亚;奥运圣火传美国[N];科技日报;2002年
6 天国 有林;丹河特大石拱桥入选“吉尼斯”[N];中华建筑报;2001年
7 程鸿飞 雷刘功 刘延升;绿色大地上的五彩带[N];新华每日电讯;2000年
8 本报记者 胡祥奎;“中海馥园”销售探底[N];华夏时报;2003年
9 记者 王秀萍;省政府召开第87次常务会议[N];山西经济日报;2002年
10 记者 刘雪泉;金钼集团一污水回收利用工程紧锣密鼓[N];中国有色金属报;2008年
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1 谢清粮;指挥工程整体隔震技术研究[D];大连理工大学;2011年
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1 熊卫兵;脱硝钢支架结构的安全性评估与优化设计[D];浙江大学;2011年
2 王晓月;除尘器钢支架支撑体系结构稳定性分析与抗震性能研究[D];北京科技大学;2008年
3 江智鹏;锅炉构架钢结构抗震动力特性有限元分析[D];武汉理工大学;2004年
4 刘一凡;三峡升船机长螺母柱传力机理计算研究[D];河海大学;2007年
5 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
6 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
7 张柯;大跨度高地压破碎煤巷支护及机理研究[D];西安科技大学;2003年
8 高炳春;超小型间歇式电熔玻璃窑炉的结构及控制系统设计[D];河北科技大学;2010年
9 陈健;脉冲袋式除尘器结构分析与优化研究[D];辽宁科技大学;2013年
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