文档介绍：中图分类号:TD353 密级:公开
UDC:622 单位代码:10460
朱仙庄矿破碎带巷道围岩稳定控制研究
Study on deformation control for surrounding
rock of fragmentized roadway in
Zhuxianzhuang Mine
申请人姓名李登月申请学位工学硕士
学科专业采矿工程研究方向矿山压力及其控制
导师李大伟职称教授
提交日期 答辩日期
河南理工大学
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致谢
饮其流时思其源,成吾学时念吾师,本论文是在导师李大伟教授的悉心指导
下完成的,在论文撰写过程中的各个阶段无不凝聚着尊师的智慧和汗水。在论文
完成之际,谨向我的尊师李大伟教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。李老师学识
渊博、经验丰富、作风严谨,三年的研究生生活中,我不仅从李老师那里学到了
丰富的专业知识和专业技能,李老师宽以待人的处世态度同样令我受益匪浅。临
别之际,真诚祝愿李老师身体健康、工作顺利!同时感谢师母在我读研期间给予
我学习上的鼓励和生活上的关心帮助。
论文撰写过程中得到了河南理工大学能源科学与工程学院李化敏教授、尤明
庆教授、孙玉宁教授、郜进海教授、刘少伟副教授的热心帮助与指导,在此谨向
他们表示诚挚的谢意!
感谢师兄周俊帆硕士、唐杰兵硕士在论文撰写过程中热心帮助和指导,在此
向他们表示衷心的感谢!同时感谢师弟朱影、付振江、马福杰、刘庆国在论文写
作期间给予的多方面的帮助和支持!
感谢同届硕士研究生在本论文撰写期间的无私帮助!
感谢朝夕相处的同窗室友杨岁寒、赵辉、翟玉树、蒋东杰长期以来对我生活
上的照顾!
深深感谢我的父母及家人,多年来他们给予我鼓励和生活上的资助,才使我
能够顺利完成学业。感谢玉芹在背后默默的支持,使我有了学习的动力和前进的
勇气。
感谢本文所引用文献的各位著、编、译者!
感谢各位专家、教授在百忙之中评审本论文,本文作者恳求得到您的指导和
帮助。
李登月
2011 年 4 月于河南理工大学
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摘要
深井软岩巷道围岩控制是煤矿深部开采的技术难题之一。本文以朱仙庄矿破
碎带巷道围岩变形控制作为研究对象,通过现场调查实测,分析了该矿Ⅱ5 行人上
山工程地质特性、合理的支护阻力、巷道变形破坏模式和破坏规律,并在此基础
上探究了巷道破坏影响因素及变形破坏机理。指出原支护方式(锚网喷注+普通可
缩支架)支护失败关键原因在于:二次支护时,支护体工作阻力偏低,难以控制
巷道围岩的持续变形。在已有研究成果的基础上,提出应用具有特殊结构的超高
强度型钢支架来代替普通可缩支架来控制Ⅱ5 行人上山巷道围岩的设想。利用
FLAC3D 数值模拟对原支护方式和预想支护方式(锚网喷注+超高强度型钢支架支
护)在围岩应力分布状态、围岩变形特征及塑性区分布范围三个方面进行了对比
分析,得出改进的支护方式可有效控制Ⅱ5 行人上山巷道围岩变形的结论。为了进
一步证实理论分析和数值模拟计算的可靠性,在Ⅱ5 行人上山破碎带巷道进行了现
场工业性试验,监测结果表明:“锚网喷注+超高强度型钢支架支护”可满足该巷
道对围岩变形的要求。
实践证明,在围岩松软破碎的巷道,低强度的二次支护难以阻止围岩体流变
变形的发展。支护思想应该为:第一阶段允许巷道适度让压变形,充分发挥围岩的
自承能力;第二阶段不再强调可缩让压,而是通过对围岩体提供高强度的支护阻
力,使围岩体向流变停止状态转化,促进巷道长期稳定。
本文的研究成果对破碎带软岩巷道围岩变形控制具有重要的指导意义,可为
类似地质条件下巷道支护提供借鉴,并可进一步丰富深井软岩巷道控制理论。
关键词:破碎带;软岩巷道;高强度支护;大刚度支护;二次支护
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Abstract
Strata stability control on deep mine and soft rock roadway is one of the
technological difficulties for deep coal mining. In this paper, with a broken soft rock
roadway deformation control in Zhuxianzhuang Min