文档介绍：安徽理工大学
硕士学位论文
深部巷道锚网喷支护结构的数值模拟与优化设计研究
姓名:乔成
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:汪仁和
20090601
摘要本文探讨了深部巷道开挖过程中及开挖之后变形的一般性规律,讨论了影响巷道变形的主要因素,通过对实际工程的实测数据的分析,有针对性的对钱营孜煤矿巷道开挖之后的应力场和位移场进行了讨论,将数值模拟与实测数据进行了由于开挖施工的影响,原岩受到扰动,数值分析过程中并不能直接把实验测得的岩石强度等数据直接使用,需要对原岩的弹性模量等进行折减才是比较真实的岩石特性。因此采用了可以合理考虑开挖等施工因素影响的本构模型—.慷茸荚颉W魑8米荚蛑杏跋烨慷日奂醭潭鹊牟问狦指标,在本文中论述了副甑娜范ê陀τ谩=⒘嘶诙恐副闖腍瓸强度参数蚐的线性修正公式,并成功将该强度准则应用于数值模拟之中,取得了比较理想的分析结果。在本文的数值模拟分析当中,利用内置的语言,通过结构单元燃白远ㄒ宓墓δ芎晒Φ氖迪至薱单元与元节点的自动连接、连接属性和锚杆节段属性的自动设置,实现了巷道支护三维问题中锚杆的端锚效果,使分析结果更加合理可靠。通过实测数据和数值模拟的对比分析,对钱营孜煤矿风井巷道的锚喷支护参数提出了优化方案。经实践证明,优化结果合理,支护效果较好。本文的分析为其他深部巷道的锚网喷支护提供了有益的借鉴。关键词:巷道开挖灰瞥∶8酥Щな的D分类号:对比分析。函数、图【】表【蝃
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学位论文作者签名:鞋吼掣¨月堕日导师签名:奄弋签字日期:加拢琇日签字日期:!、使用学位论文塞邀堡三太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名:表示谢意。
绪论层条、逆断层条,。整个井田位于淮北煤田南部中段,处于北东向的南坪断层、双目前,地下开采仍是硬煤开采的主要方法。年代以来,多数产煤均开采深度从年的增加到年的,最大达沂露雀叽妗N夜壳懊嚎笞畲蟮目2缮疃却到了K孀徘巢棵禾孔试吹募跎伲禾靠2捎胁欢舷蛏畈糠⒄沟那魇啤我国煤矿的巷道总长有万米,其中深部高应力软岩巷道长达蛎祝此种条件下的煤炭开采是一个面临诸多挑战的工程。深部高地应力条件下,巷道在服务期内屡遭破坏,需多次翻修,每米巷道每年的修复费就需要元左右。这严重影响了矿井正常生产和企业的经济发展,制约了煤炭开采的经济效果,是制约煤炭工业进一步发展的关键因素之一。因此对深部高应力软岩巷道破坏机制、支护理论与技术进行研究,对我国煤矿安全高效生产具有重要的理论意义与应用价值。深部高应力条件下巷道、地下硐室的支护一直是国内外地下工程支护的难题之一。随着开采深度的增加,地应力逐渐增大,这类巷道的数量在不断的增加;如果采取不适当的维护措施,巷道围岩变形愈加剧烈,支护也会愈加困难,最终将导致巷道失稳破坏;破坏后的巷道围岩将更加破碎,再生裂隙更加发育,致使巷道掘进与支护也变得极其困难。巷道围岩控制技术成为制约现代化生产发展的重要技术难题之一。淮南矿区是我国地质条件复杂、灾害频发煤矿的典型代表,煤层赋存特征为高瓦斯煤层群,煤层瓦斯含量高,煤质极松软,煤层透气性低,瓦斯压力大。目前,淮南矿区内大部分生产矿井的开采深度在.,且开采深度正以每年的速度增加,新建矿井首采区多在距地表以下深度,未来十年面临的煤与瓦斯突出威胁增加问题、软岩支护问题、采空侧小煤柱地压问题及地温问题目趋严重,深部开采面临巨大的安全技术挑战。钱营孜煤矿设计年产量,属皖北煤电集团目前最大的矿井,巷道埋深堆断层所夹持韵断块内。区内总体构造形态为一较宽缓向南仰起的向斜,并被一系列北东向断层切割。全区根据地震、测井、钻探确定的断层有条。其中正断≤落差亩喜条;≤落差的断层酰苈洳第滦髀
国内外研究现状及动裂俊】断层条,落差的断层酢Q沂ρ笛榻峁砻鳎谡隹笄段岩体都较为破碎,构造裂隙及节理面极其发育,岩体强度等级多