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高应力破碎围岩巷道控制机理及技术研究

詹平  
【摘要】:木文以邢东矿为工程背景,运用理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法,对矩形巷道支护阻力与围岩应力分布规律、支护阻力与围岩变形规律和支架材质、结构与承载能力的关系方面进行了系统性研究。获得以下主要成果:(1)建立了有支护条件下矩形巷道围岩应力分布的计算模型,揭示了支护阻力作用下矩形巷道围岩应力分布规律,克服以往计算出的矩形巷道围岩应力未考虑支护力影响的弊端,为矩形巷道的围岩控制提供了依据。(2)得出不同支护阻力下巷道围岩变形规律,支护阻力值与巷道围岩变形量成双曲函数关系,支护阻力不小于0.3MPa时,巷道围岩变形量能满足要求。(3)提出了强效比和强重比指标,判别并选用28b和22b热扎工字钢作为支架材质,设计了高阻力多边形支架,支架的承载能力和性价比相比U型钢支架分别提高了3倍和5倍,实现了高应力破碎围岩巷道控制的低成本高阻力需求。本文提出的高应力破碎围岩的控制技术在主副一联巷进行了现场试验,取得良好效果。


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