收藏本站
《中南大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于反演理论的深部巷道支护方案优化研究

丁鹏  
【摘要】: 本文结合国家自然科学基金重大项目“深部岩体力学基础研究与应用”子课题:“深部多相多场耦合作用及其灾害发生机理与防治”,以及贵州开阳磷矿深部开采巷道支护优化方案研究,对深部岩体力学参数及地应力进行研究,并将研究成果应用于深井巷道支护方案优化研究的分析当中。 首先,对破坏的马路坪矿巷道进行了现场调查,记录各段巷道破坏的具体地段、破坏程度及破坏特征,分析巷道支护出现问题的各方面原因。 在现场采集典型岩体的岩块并加工成岩石试样,在实验室进行了岩石试样的物理力学性质分析,对矿体下盘布置巷道的页岩的应力-应变曲线做了详细分析。同时,在矿山进行现场调查,对贵州开阳磷矿产生破坏的典型巷道进行现场收敛位移观测,并对观测记录进行分析。 综合应用神经网络理论、混沌优化方法以及反演理论,通过记录的位移值反分析出了该水平面的原岩初始地应力及相关的力学参数。将反分析得出的初始地应力与用经验公式计算的地应力值进行比较,结果显示两者有显著不同,从而说明经验公式有其局限性,要在工程中针对具体情况计算出地应力。 用经验公式和工程类比方法确定马路坪矿运输巷道的支护参数,在此基础上提出对现有支护方案的改进方案。将分析出的该水平面的原岩初始地应力及相关的力学参数应用于巷道支护方案的优选研究中,用FLAC~(3D)有限差分程序对巷道原来的支护方案、改进后的一种支护方案进行比较计算,得出改进的支护方式的显著优点。每种模拟都计算了巷道开挖后围岩的应力分布、位移和变形情况。把提出的四种改进支护方案进行数值模拟比较,推荐出两个方案进行现场试验,根据现场效果并考虑支护的成本后从中可选出最优方案作为最终方案。 通过对巷道的数值模拟和计算可知,深部岩体承受较高的地应力,其支护参数的不同将会产生不同的效果。针对数值计算和现场试验各自存在的不足,把两者结合起来考虑,以选出最有利的支护方法。 本文结合具体工程开展研究。首先进行现场调查、现场监测和室内试验,再对调查和试验结果进行理论分析。针对分析结果,有针对性地提出技术解决方案以指导现场施工。本文的研究成果对工程实践有理论指导意义和工程实用价值。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD353

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王洪立;鲍伟;孙远平;李恩忠;王玉白;马华祥;;新型地下巷道吊挂拼装支护结构研究与设计[J];矿冶工程;2011年01期
2 任前程;;深部巷道支护方案数值模拟优化研究[J];煤;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨迪雄,李刚;非线性函数全局最优化的一种混沌优化混合算法[J];工程力学;2004年03期
2 曾开华,陆兆溱;边坡变形破坏预测的混沌与分形研究[J];河海大学学报(自然科学版);1999年03期
3 邹恩,李祥飞,张泰山;混沌与混沌应用[J];计算机工程与应用;2002年11期
4 李兵,蒋慰孙;混沌优化方法及其应用[J];控制理论与应用;1997年04期
5 王芝银,杨志法,王思敬;岩石力学位移反演分析回顾及进展[J];力学进展;1998年04期
6 张辉,吴淇泰;混沌运动的控制[J];力学进展;1995年03期
7 王向东,文江泉;用FLAC-3D进行土质高边坡稳定性分析[J];西华大学学报(自然科学版);2005年03期
8 陈立群,刘延柱;控制混沌的研究现状与展望[J];上海交通大学学报;1998年01期
9 傅军,丁晶,邓育仁;洪水混沌特性初步研究[J];水科学进展;1996年03期
10 罗晓曙,孔令江,屈万里;用数字有限脉冲响应滤波器控制混沌[J];物理学报;1998年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡斌;深切峡谷区大型地下洞室群围岩稳定性的动态数值仿真研究[D];成都理工大学;2002年
2 刁心宏;房柱式采矿地压动态控制及人工智能应用研究[D];东北大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 白玉兵;基于神经网络的位移反演分析在隧道稳定分析中的应用研究[D];昆明理工大学;2003年
2 陈方方;地下洞室弹塑性仿真反分析研究[D];西安理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗应瑞,詹述全;关于某工程边坡地基稳定性评价及处理[J];四川建筑科学研究;1989年04期
2 谢勇谋,谭光杰,胥良;利用人工神经网络由静力触探推算液化指数[J];四川建筑科学研究;2004年02期
3 富海鹰,冯君,李友明;超大型运梁设备对预制场地基基础影响分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
4 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
5 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
6 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
7 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
8 杨则东,李良军,鹿献章,晁玉珠,常丹燕;遥感技术在徽(州)—杭(州)高速公路(安徽段)地质灾害调查中的应用研究[J];安徽地质;2001年04期
9 刘思海;沈蕾;;休宁兰田滑坡形成机制及整治措施[J];安徽地质;2004年01期
10 段海澎;;徽杭高速公路雄村段滑坡群稳定性分析[J];安徽地质;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘一山;吕祥锋;李忠华;;煤矿冲击地压巷道吸能支护研究[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 尚彦军;史永跃;林达明;吴锋波;张巍;;从浅表花岗岩体中地应力测试深度与应力值间关系分析剥蚀厚度[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 张中俭;杨志法;李丽慧;张路青;杨天瑶;;蛇蟠岛清风洞古采石场中某组结构面长期抗剪强度的反分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
4 刘宁;张春生;;地震荷载作用下地下厂房洞室群的动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 刘羿彤;付梦印;高宏斌;;一种改进的PSO算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 邓九英;毛宗源;;混沌免疫网络的多峰函数优化算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 任明炜;孙玉坤;饶翔;;无源滤波器优化方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 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
10 陈得信;曹思远;陈仲杰;;金川二矿区深部开采岩体力学分析[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010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 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
6 孙鹏飞;基于计算智能技术的蛋白质结构预测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 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
8 杨艳国;寺河矿煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出预警系统研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 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
10 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
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 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
9 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任松,姜德义,刘新荣,刘春;用3D-Sigma分析岩盐溶腔围岩地应力场[J];地下空间;2003年04期
2 李长洪;张吉良;蔡美峰;董鹏;关金龙;张永;;大同矿区地应力测量及其与地质构造的关系[J];北京科技大学学报;2008年02期
3 陈沅江;谢本贤;曹平;史秀志;;软岩流变的尺寸效应[J];北京科技大学学报;2008年05期
4 张向东,郑雨天,肖裕行;第三系软弱岩体蠕变理论[J];东北大学学报;1997年01期
5 鲍洪志;孙连环;于玲玲;张华卫;;利用岩石声发射Kaiser效应求取地应力[J];断块油气田;2009年06期
6 张尧;熊良宵;;岩石流变力学的研究现状及其发展方向[J];地质力学学报;2008年03期
7 颜宪禹,周锡德;煤层群采用单层开采方式的可行性分析[J];矿业安全与环保;1999年04期
8 付强;李晓云;;软岩巷道支护理论研究与发展[J];矿业安全与环保;2007年02期
9 许江;唐晓军;李树春;陶云奇;姜永东;;循环载荷作用下岩石声发射时空演化规律[J];重庆大学学报;2008年06期
10 李常文,周景林,韩洪德;组合拱支护理论在软岩巷道锚喷设计中应用[J];辽宁工程技术大学学报;2004年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吴士良;对采场矿山压力有明显影响的覆岩破坏运动演化规律[D];山东科技大学;2002年
2 杨峰;高应力软岩巷道变形破坏特征及让压支护机理研究[D];中国矿业大学;2009年
3 吴爱民;钱家营近距离煤层煤岩体破坏与巷道优化支护研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 彭涛;露天转地下开采对矿岩稳定性影响的研究[D];武汉理工大学;2003年
2 王千;龙滩工程地下洞室群围岩稳定和支护参数研究[D];河海大学;2005年
3 王孝义;七岭煤矿坚硬顶板条件下巷道支护及合理煤柱留设研究[D];太原理工大学;2006年
4 李东善;开滦赵各庄矿业公司深部回采巷道支护研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
5 卢国营;高陡岩质边坡锚索框架支挡结构设计及其应用[D];北京交通大学;2008年
6 孟鑫;东海矿深部回采工作面矿压规律研究[D];黑龙江科技学院;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 许梦国;王明旭;王平;甘仕伟;李俊超;陈顺满;;不同巷道支护方式的数值模拟分析[J];矿冶工程;2013年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冷卫强;基于光纤光栅传感器的煤矿顶板应变检测研究[D];辽宁工程技术大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 蒋树屏;岩体工程反分析研究的新进展[J];地下空间;1995年01期
3 吉小明,赵中旺;隧道监测和信息反馈中的计算模型优化问题[J];地下空间;1997年02期
4 来兴平,刘占魁;基于神经网络的地下工程围岩支护决策专家系统的研究[J];包头钢铁学院学报;1996年03期
5 刘亚群,李海波,赵坚,李俊茹,周青春;确定岩质边坡安全阈值的新方法[J];爆炸与冲击;2004年05期
6 李宏男,王炳乾,林皋;爆破地震效应若干问题的探讨[J];爆炸与冲击;1996年01期
7 陈叶青,冯叔瑜;拉格朗日分析方法研究现状及应用中应注意的问题[J];爆炸与冲击;1998年01期
8 严明,王士天,李渝生;溪落渡地区区域构造应力场有限元反演分析[J];成都理工学院学报;1996年01期
9 赖跃强,姜小兰;彭水枢纽地下洞室开挖应力及稳定试验研究[J];长江科学院院报;1998年01期
10 徐林生,王兰生,李天斌;国内外岩爆研究现状综述[J];长江科学院院报;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2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
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘学征;;螺旋钻采煤机在薄煤层应用实践[J];山东煤炭科技;2006年03期
2 王宏明;;71206运输巷过1号断层的方法[J];科技情报开发与经济;2006年22期
3 马小钧;;小曲率拱型支架支护系统理论与试验分析[J];矿业研究与开发;2007年03期
4 路鑫;;复杂条件下掘进巷道支护探究[J];科技资讯;2007年22期
5 杨胜江;;沿空掘巷技术在潞宁公司的试验与应用[J];煤;2008年04期
6 孟毅;;大断面煤巷支护方案及施工技术[J];科技情报开发与经济;2008年22期
7 王维华;;破碎围岩巷道支护二种方式比较[J];煤;2008年08期
8 张志平;;锚杆锚索支护在井工矿的应用[J];同煤科技;2008年03期
9 张晓磊;菅从光;汤元元;朱晓飞;;巷道支护对瓦斯爆炸火焰传播速度影响的实验研究[J];实验力学;2008年06期
10 张金龙;;煤矿回采巷道支护设计研究[J];今日科苑;2009年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王春亭;赵刚;;通化吉恩镍矿无底柱采场地压显现规律研究[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
2 李效甫;李化敏;;煤矿深井地压显现特征与岩层控制[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年
3 赵慧文;;高挤压大变形岩体中巷道支护型式的选择[A];地下工程经验交流会论文选集[C];1982年
4 李建波;;浅谈北洺河铁矿巷道支护形式的合理选择[A];第十六届六省矿山学术交流会论文集[C];2009年
5 王同旭;麻洪蕊;;巷道支护力作用及影响因素分析[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年
6 王彦武;;降低掘支总成本的有效途径[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
7 李庶林;桑玉发;王泳嘉;;深井硬岩岩爆巷道支护研究[A];第六届全国岩石动力学学术会议文集[C];1998年
8 马其华;王宜泰;;高应力软岩巷道流变分析及支护研究[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
9 黄海臣;孙建中;王玉红;;“软岩”矿井开拓准备巷道支护研究[A];山东省煤炭学会2006年年会论文集[C];2006年
10 张华;;地应力测试及其在巷道支护中的应用[A];第一届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘俊恒 张利华 姚润祥;阳煤集团三矿巷道支护有高招[N];山西经济日报;2003年
2 梁勇 岳文虎;祁东矿自制“铁鞋”巷道支护效果好[N];经理日报;2007年
3 本报记者 高蕾 庞舒月;“我们搞技术的就是这么简简单单”[N];中国煤炭报;2007年
4 信永华;粉煤灰陶粒用于巷道支护已成可能[N];中国矿业报;2004年
5 吴启东;煤矿巷道高效安全支护成套技术创新体系取得成功[N];科技日报;2006年
6 姜媛;为煤矿构筑一道好“梁”[N];中国矿业报;2011年
7 葛明;煤岩巷道快速掘进工艺技术成果显著[N];科技日报;2005年
8 黄长国;封闭暴露面:有效支护膨胀性软岩巷道[N];地质勘查导报;2007年
9 李玲 本报记者 赵颂;一个月查出安全隐患四百余个[N];贵阳日报;2006年
10 赵维海;亭南煤业巷道支护新材料质轻价廉安全效果显[N];经理日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏学贵;特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究[D];太原理工大学;2013年
2 荆升国;高应力破碎软岩巷道棚—索协同支护围岩控制机理研究[D];中国矿业大学;2009年
3 李桂臣;软弱夹层顶板巷道围岩稳定与安全控制研究[D];中国矿业大学;2008年
4 代进;综放回采巷道围岩裂纹扩展与类板结构及其非均称控制[D];山东科技大学;2007年
5 刘倡清;综放变宽度煤柱回采巷道围岩变形规律及其控制技术[D];西安科技大学;2011年
6 吴爱民;钱家营近距离煤层煤岩体破坏与巷道优化支护研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
7 郜进海;薄层状巨厚复合顶板回采巷道锚杆锚索支护理论及应用研究[D];太原理工大学;2005年
8 刘卫东;金川镍矿Ⅱ号矿体深部地应力场及工程稳定性研究[D];昆明理工大学;2013年
9 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
10 蔡来生;地下开采围岩稳定性及控制技术研究[D];兰州大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芳媛;孙村煤矿巷道支护技术经济分析[D];山东科技大学;2011年
2 张朋;综采矿压显现规律与巷道支护效果数值模拟研究[D];内蒙古科技大学;2011年
3 赵亮;基于有限差分的巷道支护方案模糊筛选系统研究[D];河北工程大学;2010年
4 张杰;基于VC++的巷道支护安全信息可视化软件的研发[D];安徽理工大学;2011年
5 张朋;综采矿压显现规律与巷道支护效果数值模拟研究[D];内蒙古科技大学;2011年
6 薛学贵;近距离顶煤巷道支护参数的数值优化设计[D];安徽理工大学;2012年
7 赵小召;急倾斜特厚煤层巷道支护与人工神经网络预测研究[D];西安科技大学;2012年
8 朱昌星;综放工作面开切眼与停采线大断面巷道支护技术研究[D];山东科技大学;2004年
9 朱荟桥;巷道支护设计专家系统及程序编制[D];西南交通大学;2012年
10 李春睿;基于VC++6.0技术的回采巷道支护专家系统(TSES)的研究[D];辽宁工程技术大学;2006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