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《昆明理工大学》 2005年
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金川二矿区深部巷道稳定性与支护技术研究

穆玉生  
【摘要】:伴随着金川二矿区开发建设,巷道稳定性及支护技术研究从未中断过,国内外研究机构将金川矿区形象地比喻为岩石力学研究的博物馆。可见,金川矿区岩体条件非常复杂,研究工作难度很大。随着开采深度增加,巷道变形破坏越来越严重,已经严重影响矿山生产。搞清楚深部巷道变形破坏原因,并针对性提出有效的支护措施的研究工作,刻不容缓。本论文主要围绕解决这些问题进行初步研究。 二矿区地应力分布规律为:最大主应力方向为近北东30°~40°,应力轴近似水平,以水平应力为主导,地表层地应力值较小,随着深度增加地应力值增大,其增长率大约为4.5Mpa/100m。金川二矿区目前开采深度为600~700m,到850水平时,开采深度将会达到900m,属于深部开采。最大水平主应力从30.5Mpa达到45.7Mpa,垂直应力从15.4Mpa达到23.2Mpa。由于采动影响,深部巷道围岩中地应力可能达到50Mpa,属于高应力区。由于软弱的结构面(断层面、层间挤压面和节理)频繁切割,多形成破碎—软弱岩体,以碎裂结构体为主,岩块强度一般较高,但岩体整体强度低。这种岩体在高应力作用下,在巷道开挖中表现出明显的时间效应—蠕变,习惯上将这种岩体称为碎胀—蠕变岩体。 本论文通过研究可知:造成矿区深部巷道变形破坏的主要原因是:矿区深部巷道围岩节理、裂隙极为发育,大部分属于碎裂结构,由于受到很高的水平构造应力和采动影响,围岩呈碎胀蠕变特性,变形表现为破裂岩块在应力作用下沿结构面的滑移、错动和裂缝扩张等,相对于强度峰值前质点连续变形的弹塑性变形而言,其变形量要大的多,但人们对矿区内主要巷道围岩中松动圈的形成、发展过程及规模并没有完全掌握,相应的支护理论应用不成功,支护措施不合理、施工质量不稳定。 本论文认为按大变形松动圈理论进行巷道支护方案设计是比较合理的。并从设计、施工、监测方面提出了建议。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TD353

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 衣永亮;金川深部岩爆倾向性及隧巷围岩稳定性分析[D];中南大学;2010年
2 刘杭杭;深部开采围岩稳定性影响因素和合理支护分析[D];安徽建筑大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔德森,蒋金泉;深部巷道在构造应力场中稳定性分析[J];矿山压力与顶板管理;2000年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 林达明;尚彦军;孙福军;孙元春;吴锋波;刘志强;;岩体强度估算方法研究及应用[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 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[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 张年学;盛祝平;李晓;李守定;赫建明;;岩石泊松比与内摩擦角的关系研究[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
5 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[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
6 周剑;张路青;王学良;;水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究[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
7 张忠辉;邱俊刚;刘润田;王卓;;留矿空区残矿回收与老空区治理[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
8 陈怀利;陈仲杰;张海军;;特大型水平矿柱底柱矿石资源回收问题的分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
9 王凤波;苏红蕊;;全尾砂胶结充填采矿法在马庄铁矿的实施与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
10 南世卿;张永坤;杨天鸿;;边坡岩体强度参数分析及稳定性计算[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 李国富;高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D];太原理工大学;2010年
6 朱超;大瑞铁路罗家村隧道地质环境与工程稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
7 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年
8 王辉;珠三角花岗岩残积土边坡稳定性分析及非线性预测[D];吉林大学;2011年
9 赵忠明;小浪底库区采空区稳定性研究[D];河南理工大学;2011年
10 马海春;锚固洞室抗爆能力现场实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 张仰强;石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
6 张继华;急倾斜中厚煤层软底综采采场矿压规律及其控制研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年
9 张美政;复合结构柔性反底拱应用于软岩峒室稳定性控制研究[D];山东农业大学;2010年
10 徐义洪;渗流作用下深部矿场采动围岩的传热机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李国会;赵文秀;;围岩塑性圈的基本理论及数值模拟方法[J];东北水利水电;2007年03期
2 吴子科;王文斌;;层状顶板煤巷锚杆预紧力的作用分析[J];矿业安全与环保;2008年05期
3 孟庆彬;乔卫国;林登阁;门燕青;;地质雷达测试巷道围岩松动圈的原理及应用[J];矿业安全与环保;2011年02期
4 徐林生,王兰生;岩爆形成机理研究[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年02期
5 丁德馨,张志军,孙钧;弹塑性位移反分析的遗传算法研究[J];工程力学;2003年06期
6 康政虹,高正夏,丁向东,王映霞;基于扰动响应判据的洞室岩爆分析[J];河海大学学报(自然科学版);2003年02期
7 杜子建;许梦国;刘振平;吴璇;;工程围岩岩爆的实验室综合评判方法[J];黄金;2006年11期
8 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
9 孔德森,蒋金泉;深部巷道围岩稳定性预测与锚杆支护优化[J];矿山压力与顶板管理;2002年02期
10 何满潮;张国锋;齐干;李乾;贾启增;周杰;;夹河矿深部煤巷围岩稳定性控制技术研究[J];采矿与安全工程学报;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 马宇;金川二矿区地应力场研究与地下工程稳定性[D];中国地质科学院;2006年
2 王丽娟;金川二矿区地下采场和采准工程力学稳定性研究[D];兰州大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 徐有基;构造及采动对金川二矿区1150中段围岩及矿岩稳定性的影响[D];兰州大学;2006年
2 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
3 王湘锋;锦屏二级水电站深埋特长引水隧洞岩爆模拟及预测研究[D];成都理工大学;2006年
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7 郭士光;拓展训练及其在企业员工培训中的应用研究[D];合肥工业大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 罗周全;管佳林;冯富康;徐海;;盘区隔离矿柱采场结构参数数值优化[J];采矿与安全工程学报;2012年02期
2 秦二涛;李夕兵;何忠国;马春德;万串串;;深部高应力下不同巷道掘进速率对围岩稳定性的影响[J];矿冶工程;2011年06期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 冯福康;盘区隔离矿柱开采方案数值模拟优化研究[D];中南大学;2011年
2 张涛;深埋硐室岩爆应力预测判据与应用研究[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 谈丛清;对徐州矿区深部巷道地压及其支护的浅析[J];江苏煤炭;1987年04期
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10 宁大民;;新查庄矿深部巷道支护技术实践[J];煤矿支护;2009年04期
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4 刘文岗;姜耀东;单晓云;谷孟平;张忠良;;赵各庄矿深部巷道冲击地压诱发因素分析[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2006年
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6 何满潮;钱七虎;;深部岩体力学研究进展[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
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9 庄宁;阚二林;肖庆疆;汪成兵;;深部巷道支护技术及其工程实践[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
10 李金奎;王金安;李大屯;李鸿雷;王金喜;;高应力深部巷道破碎围岩锚壳喷支护技术研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
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3 通讯员李静 记者耿梦济;攻克复杂条件下6个煤矿开采难题[N];中国煤炭报;2010年
4 宁建民;华丰矿支护新技术安全高效[N];经理日报;2007年
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6 宁建民;华丰煤矿开展灾害治理年活动[N];经理日报;2008年
7 杨勇;乔富贵;李东生;矿山建设强劲有力[N];中国矿业报;2003年
8 鹿志勇;技术能手张桃元[N];中国矿业报;2003年
9 梅仕江 陈五九;攻克巷道堵水难关[N];中国矿业报;2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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4 牛双建;深部巷道围岩强度衰减规律研究[D];中国矿业大学;2011年
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7 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
8 王炯;唐口煤矿深部岩巷恒阻大变形支护机理与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
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10 张寅;深部特厚煤层巷道冲击地压机理及防治研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔洪章;深部巷道围岩变形破坏特征模拟研究及控制技术[D];太原理工大学;2013年
2 熊海明;广西环江下金煤矿深部巷道复合支护技术应用研究[D];广西大学;2013年
3 谭鹏;金川深部巷道变形及支护时效性研究[D];中南大学;2012年
4 秦波;基于ABAQUS的深部巷道围岩变形破坏规律及应用研究[D];青岛理工大学;2013年
5 孙扬;煤矿深部巷道变形破坏规律及返修支护技术研究[D];西安科技大学;2011年
6 罗磊;金川二矿区软弱岩层破碎理论及支护技术研究[D];中南大学;2012年
7 黄志国;深井巷道失稳分析及锚杆支护参数优化[D];中南大学;2010年
8 杨春丽;金川二矿区深部巷道支护技术研究[D];昆明理工大学;2006年
9 林波;高地应力深部巷道分区破裂现象地质力学模型试验研究[D];山东大学;2009年
10 许孝滨;深部巷道围岩分区破裂锚固机理分析研究[D];山东大学;2013年
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