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《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2004年
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复杂条件下地下采矿稳定性研究

陈从新  
【摘要】: 本文以典型矿山——武钢金山店铁矿地下采矿为工程背景,采用工程地质分析、现场和室内试验、原位综合立体观测、理论分析和数值分析方法及工程类比法等多种手段和方法,对复杂条件下地下采矿稳定性进行了研究,探索了复杂条件下地下采矿稳定性的研究方法和相关的理论问题,解决了矿山的生产难题。主要研究成果为: 1、弄清了粉矿巷变形破坏机理:由于施工中产生初次冒落和围岩与支护结构之间存在较大空隙,使顶部围岩产生松动冒落,冒落体压在拱顶上,荷载转移到侧壁围岩,使其破坏,对侧墙产生侧压力。随着采矿的进行和时间推移,这一过程反复发生,从而造成上部围岩超高冒落,侧壁围岩不断挤压松动,在这种冒落和挤压作用下,巷道产生失稳破坏。 2、探讨了支护形式和结构尺寸对粉矿巷道稳定性的影响:改直墙为曲墙,设拱底,增加墙厚,改善配筋能增加巷道的稳定性;锚杆对顶部围岩加固效果不明显,对侧墙围岩加固有一定效果,但要合理选择锚杆参数。 3、提出了提高粉矿巷道稳定性的措施:改善施工方法,对粉砂状结构和粉块夹杂状结构粉矿采用管棚、注浆小导管等超前支护措施,使巷道不产生过大的初期冒落;对似块状结构粉矿改善爆破参数,减少扰动,并及时喷射砼,进行初期支护;在支护结构与围岩之间用回填砼和注浆措施充填密实,不能产生初始空隙。 4、针对松散体巷道围岩破坏冒落特征,采用极限平衡分析原理,建立了一种能反映巷道实际变形破坏特征,理论严密,形式简单的地压理论和地压公式。该理论全面反映了岩性、巷道埋深、巷道大小、侧压的影响,比传统理论更符合实际。该理论还能帮助设计工程师选择合理的洞室尺寸和有效的支护措施和施工方法,并能对洞室的浅埋与否给出了考虑岩性、洞室尺寸、侧压系数的定量判别式。 5、阐明了金山店铁矿地下采矿岩层移动与地表变形的机理:上盘围岩变形主要在重力作用下造成了倾倒和错落,起主导作用的因素是围岩结构面的空间组合展布状态与规模大小、矿岩的整体强度和变形特征、采矿的
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TD861.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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2条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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【二级引证文献】
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1 王成桥;金枪岩隧道监控量测与稳定性研究[D];西华大学;2011年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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4 贺宁;两类材料分子性质及设计的理论研究[D];吉林大学;2009年
5 林淑英;显齿蛇葡萄中二氢杨梅素的提取纯化及抗氧化活性研究[D];华南理工大学;2004年
6 武瑛;新型无接触供电系统的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
7 张洪;时延混沌系统的控制与同步[D];电子科技大学;2005年
8 曾玉红;静止浅水环境中浮力射流稳定性与混合特性研究[D];武汉大学;2005年
9 张志飞;基于比较原理的大系统的稳定性与镇定研究[D];湖南大学;2005年
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1 杨建平;非煤地下矿山采空区安全评估[D];西安建筑科技大学;2009年
2 柳絮;Navier-Stokes方程的一类最优控制问题[D];东北师范大学;2002年
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4 杨永斌;矿井用新型水凝胶密闭填充材料的研究[D];西安科技大学;2005年
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6 贾九红;阳极焙烧炉燃烧架温度PID控制器[D];兰州理工大学;2005年
7 孙英;优质胡萝卜浓缩汁加工关键技术研究[D];中国农业大学;2005年
8 原抓纲;模糊控制系统的新型非线性反馈控制器研究[D];浙江大学;2005年
9 梁从兴;扁柱面网壳的非线性动力学行为[D];兰州理工大学;2005年
10 遇瑞;基于风力机桨叶气动弹性问题的研究[D];沈阳工业大学;2005年
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