收藏本站
《重庆大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高地应力作用下比德煤矿软岩巷道支护技术研究

熊令  
【摘要】:高地应力作用下软岩巷道以大变形、来压快、帮臌、底臌、难支护的特点一直受到岩石力学及地下工程界的普遍关注,其软岩巷道支护问题仍是世界性的难题之一,严重影响煤矿的安全生产和经济效益。论文针对比德煤矿高地应力软岩巷道变形破坏特征,分析了地应力、地质构造、岩性、采动影响、支护参数不合理、地下水等因素影响软岩巷道变形破坏的机理。通过开展矿区地应力测试,煤层顶、底板岩石力学参数测试,巷道围岩分类,锚杆检测,巷道稳定性分析,巷道变形监测等研究工作,取得的主要成果如下: 利用应力解除法的原理,采用空心包体应力计技术,测试了比德煤矿的原岩地应力,得到了3个主应力的大小、方位角与倾角。测试结果表明,矿区原岩应力场受构造应力与岩体自重应力共同作用的结果,且三个主应力大小与埋深呈线性关系。根据地应力测试结果,结合巷道变形破坏特征,分析了煤矿巷道变形破坏与地应力的关系。 利用MTS815岩石力学试验系统,实验研究了煤层顶、底板岩石的力学性质,得到了岩石力学参数。在此基础上,利用南非岩体地质力学分类法(CSIR分类),对比德煤矿巷道围岩体进行了分类,岩体属于Ⅲ类围岩,岩体稳定性一般。 根据地应力测试、围岩分类、岩石力学参数测试结果,设计了锚杆、锚索、喷层与注浆支护参数。提出了采区巷道和开拓巷道的支护方案,通过巷道稳定性数值分析,结合煤矿多年的支护经验,提出了经济可行的最优方案。在新掘进的巷道中,对最优支护方案进行了效果检验,通过巷道水平移近量与顶、底板移近量监测结果表明,巷道变形是收敛的,说明新支护方案能有效控制软岩巷道的变形,提高了巷道的稳定性。 在比德煤矿巷道支护中,采用了“治顶先治帮,治帮先治底”的原则,在新的支护方案中,为了控制巷道底臌,方案中设计了45度底角锚杆,其底角锚杆可以减少巷道底角的应力集中,降低塑性区范围,防治底板岩体产生宏观剪切滑移。通过采区巷道施工监测结果表明,巷道施工工序对围岩的变形影响较大,巷道开挖后打破了原来的应力状态,产生应力集中,围岩体初期变形速度较大,随时间的增加,巷道的变形速度开始减小,巷道周边应力趋于稳定,加上喷层和注浆支护的作用,围岩变形趋于稳定,出现收敛状态。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD353

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李造鼎,宋纳新,秦四清;应用岩石声发射凯塞效应测定地应力[J];东北大学学报;1994年03期
2 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
3 朱定军;单钰铭;刘维国;高艳霞;;川西坳陷深层须家河组岩石力学实验研究[J];东华理工大学学报(自然科学版);2008年04期
4 马世志,张茂林,靖洪文,陈坤福;巷道围岩稳定性分类方法评述[J];建井技术;2004年05期
5 曾开华;王春光;王桂莲;杨生彬;;底角锚杆抗剪特性研究[J];金属矿山;2009年02期
6 郭永峰,丁斌,沈荣喜,谢强珍;底角锚杆在综放沿空巷道中的应用[J];矿山压力与顶板管理;2003年S1期
7 何满潮;胡永光;郭志飚;任爱武;;大断面软岩巷道耦合支护技术研究[J];矿山压力与顶板管理;2005年04期
8 李刚;梁冰;张国华;;高应力软岩巷道变形特征及其支护参数设计[J];采矿与安全工程学报;2009年02期
9 康红普;颜立新;张剑;;汾西矿区地应力测试与分析[J];采矿与安全工程学报;2009年03期
10 刘继岩;廉旭刚;黄晓冬;戴华阳;;王家岭矿岩石物理力学试验研究[J];矿业工程研究;2010年02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 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
3 吴永;何思明;李新坡;;预应力锚杆作用机制的进一步分析[J];四川建筑科学研究;2010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 徐银燕;;隧道工程围岩稳定性影响因素分析与破坏基本判据[J];安徽建筑;2009年05期
7 范秋雁;试论软岩支护的理论基础[J];地下空间;1999年04期
8 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
9 张兴文;锚喷网支护在软岩巷道施工中的应用[J];地下空间;2001年S1期
10 曹国金,姜弘道,张建斌;锚固技术的支护机理和试验分析研究动态[J];地下空间;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王少磊;张文龙;;顶板窥视及分类在煤巷支护设计中的应用[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
2 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
3 江昌民;孙焕磊;董山;;基于FLAC数值模拟的孙村矿深部软岩巷道支护研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
4 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
5 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
6 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
7 姚殿福;;阜新矿区煤巷锚杆支护围岩地质评估及支护设计方法[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
8 吴吉南;张德琦;;陷落柱内辅运大巷膨胀地压治理技术探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
9 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
10 李玉明;;采准巷道与采煤工作面交锋时支护形式可靠性实践[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 孙书伟;微型桩结构加固边坡受力机制和设计计算理论研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
10 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
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 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
7 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
8 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
9 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
10 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[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 高永涛,吴顺川,孙金海;预应力锚杆锚固段应力分布规律及应用[J];北京科技大学学报;2002年04期
2 乔兰,欧阳振华,来兴平,苗胜军;三山岛金矿采空区地应力测量及其结果分析[J];北京科技大学学报;2004年06期
3 刘树根,单钰铭,刘维国,刘舜化;地层条件下油气储集岩多参数同时测试技术[J];成都理工学院学报;1998年04期
4 徐林生;;通渝隧道Kaiser效应地应力测试研究[J];重庆交通学院学报;2006年02期
5 李造鼎,宋纳新,秦四清;应用岩石声发射凯塞效应测定地应力[J];东北大学学报;1994年03期
6 刘允芳,刘元坤;水压致裂法三维地应力测量方法的研究[J];地壳形变与地震;1999年03期
7 李满洲;余强;郭启良;陈群策;安其美;;地应力测量在矿床突水防治中的应用——以河南夹沟铝土矿床突水防治工程为例[J];地球学报;2006年04期
8 陈群策,李方全,毛吉震;水压致裂法三维地应力测量的实用性研究[J];地质力学学报;2001年01期
9 马秀敏;彭华;李金锁;;新疆西部地应力测量在隧道工程中的应用[J];地质力学学报;2005年04期
10 曾立新;深层岩石力学性质的试验方法[J];地质力学学报;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈庆敏;郭颂;;基于高水平地应力的锚杆“刚性”梁支护理论及其设计方法[A];21世纪高效集约化矿井学术研讨会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 唐建新;矿井非典型动力现象及评价方法[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张晓;小孔径水压致裂地应力测量技术研究及现场应用[D];煤炭科学研究总院;2004年
2 王登科;芙蓉矿区巷道矿压显现及控制研究[D];重庆大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王在泉;张海荧;张黎明;;极软岩巷道强壳-体支护结构的概念及初步应用[J];岩石力学与工程学报;2003年S1期
2 郭涛;软岩巷道测试技术的研究[J];矿业快报;2005年09期
3 王玉红;;浅谈软岩巷道的综合治理[J];山东煤炭科技;2005年06期
4 李波;;软岩巷道设计施工中应注意的几个问题[J];煤矿安全;2006年01期
5 崔丽琴;;大变形软岩巷道耦合支护设计与应用[J];煤炭工程;2006年04期
6 付志亮;高延法;邹银辉;;软岩巷道蠕变与湿度应力场耦合研究[J];矿业安全与环保;2006年05期
7 范仕清;;软岩巷道的特性分析与支护对策[J];煤矿现代化;2006年04期
8 陈明辉;;煤矿软岩巷道结构稳定性分析[J];山东煤炭科技;2007年02期
9 万建新;;水井头矿软岩巷道修复技术研究[J];矿业安全与环保;2007年04期
10 罗曼;;软岩巷道能量释放规律与适时支护研究[J];采矿技术;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何满潮;王俊臣;;软岩巷道关键部位二次耦合支护技术[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
2 高尔新;陈二霞;李鲁;;软岩巷道不同形式钢桁架支护结构受力性能分析[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
3 尹润生;刘宝振;;软岩巷道合理支护参数理论分析与研究[A];安全高效矿井建设与开采技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C];2010年
4 刘竹华;沙秀英;杜永兼;陈诗才;吴玉庚;陈月娥;;汾西柳湾煤矿软岩巷道稳定性的模拟试验研究[A];全国第三次工程地质大会论文选集(下卷)[C];1988年
5 陈月娥;杨桂枝;;汾西柳湾煤矿软岩巷道稳定性的光弹模拟实验研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
6 薛忠臻;张海荧;;龙口矿区软岩巷道运动状态模型的建立及其应用[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
7 李华祥;邹喜正;丁伯中;;软岩巷道全长树脂锚固问题分析[A];岩土力学的理论与实践——第三届全国青年岩土力学与工程会议论文集[C];1998年
8 韩兴;丁海强;毛永刚;韩志明;;软岩巷道破坏原因分析支护对策[A];中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集[C];2000年
9 张翼威;;程村矿井软岩巷道破坏原因分析及对策[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2005年
10 徐华生;段贤明;;软岩巷道的支护对策[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
中国重要报纸全文数据库 前2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 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
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 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
2 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
3 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
4 杜丙申;千米深井软岩巷道围岩破坏机理及其控制技术[D];中国矿业大学(北京);2013年
5 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
6 刘海源;蒲河矿软岩巷道围岩控制机理及协调支护技术研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
7 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
8 李青海;查干淖尔一号井软岩巷道失稳机理及其控制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
9 孟德军;杨庄矿软岩巷道钢管混凝土支架支护理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨磊;破碎软岩巷道两步耦合注浆技术研究及工程应用[D];湖南科技大学;2006年
2 王春波;软岩巷道爆破卸压机理及数值模拟分析[D];河北工程大学;2009年
3 朱先强;阳东矿软岩巷道变形分析及支护技术[D];江西理工大学;2010年
4 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
5 孔令辉;弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护优化研究[D];山东科技大学;2011年
6 李宏杰;甘肃忠曲金矿软岩巷道变形机制分析与治理对策研究[D];中国地质大学(北京);2005年
7 徐再刚;土城矿软岩巷道矿压显现规律及支护研究[D];贵州大学;2006年
8 姚国圣;软岩巷道围岩扩容—塑性软化变形及有限元分析[D];西安科技大学;2006年
9 王小平;软岩巷道流变分析及应用[D];山东科技大学;2004年
10 刘祥桢;东乡铜矿深部软岩巷道加固对策研究及应用[D];南昌大学;2012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