文档介绍：安徽理工大学
硕士学位论文
动压影响下大巷围岩变形机理与卸压控制研究
姓名:张向阳
申请学位级别:硕士
专业:采矿工程
指导教师:涂敏
20070520
要摘本文基于动压影响下的煤矿巷道及硐室围岩应力分布特点及规律,综合运用理论分析、计算机数值模拟及现场工业性试验等多种研究方法,对采动影响下的巷道围岩应力分布、变形规律、影响因素及如何采取钻孔松动爆破卸压技术进行了系统的研究。得出了采动影响下底板巷道的应力分布特点、变形规律及钻孔松动爆破的一般技术参数:采动影响下前方支承压力传播角为。,底板巷道经历压力稳定区、集中区和卸压区,巷道变形破坏的主要原因是由于围岩受到垂直应力和剪切应力的作用;控制巷道变形可以保留合理的保护煤柱和围岩松动爆破。通过松动爆破将巷道围岩集中应力向深部转移,从而达到降低围岩应力,保护巷道的目的。在不增大保护煤柱的前提下,卸压爆破能有效的控制巷道围岩变形,减小煤炭损失率。本文研究成果对动压影响下的巷道修护具有一定的指导意义和关键词:采动影响数值模拟围岩控制卸压爆破分类号:参考价值。图:勘恚骸】参:围岩应力中文摘要
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签字日期:吁石月//日学位论文作者签名:协卿学位论文作者签名:┓纲签字日期:Ⅵ哆年/月//日签字日期:秒ピ拢痾日独创性声明学位论文版权使用授权书塞邀理王太堂塞邀堡王太堂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表示谢意。本学位论文作者完全了解有保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权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艿难宦畚脑诮饷后适用本授权书导师签名:
髀问题的提出我国煤炭资源丰富,成煤时期多,赋存条件十分复杂,煤矿绝大多数采用井工开采,巷道是煤矿生产的命脉,巷道总量近三万公里,是浩大的地下工程。在煤矿巷道中,%~%的巷道受到采动影响,到深部后表现明显的软岩特性,巷道强烈底鼓、围岩难以控制,动压影响的软岩巷道的维护状况己成为制约煤矿集约化生产的瓶颈,所以煤矿巷道的围岩控制要比—般地下工程困难。我国煤矿巷道不仅要花费巨额的开掘和维护费用,而且巷道围岩控制直接影响井下的生产和安全,是煤炭工业生产建设中的重大问题。然而,对于一次性煤炭资源来说,既要合理安全开采,又要尽可能的高效回采利用,对解决我国资源紧缺危机具有举足轻重的现实意义。因此,许多矿井为了提高煤炭回采率,就要考虑采取适当的途径减小保护煤柱尺寸,或者对应力集中区进行卸压开采,这就不可避免的导致了受动压影响下的巷道数量增加。为了保证煤矿正常生产必须采取一定的措施对巷道围岩进行控制,而且采矿工程学科的核心理论与关键技术之一就是岩层控制,巷道围岩控制的基本目的和任务在于提高巷道的稳定性,围岩应力、围岩性质和围岩支护是决定巷道稳定性的基本因素,巷道的布置、保护、卸压及支护是围岩控制的基本手段。随着国民经济和现代化科学技术的进步,我国采矿业从过去的分散型小煤矿逐渐向集约型大煤矿转变,从过去的浅部开采逐渐向深部发展,煤矿开采的科技含量越来越高,借助于科学技术手段解决煤矿生产中存在的难题也势在必行,而动压影响下的巷道变形控制技术一直是采矿工程师们的研究的重点,而深部动压巷道围岩应力分布特点及其变形特征的研究在国内外还没有形成一个完整的理论体系,因此有必要在这方面作更多的研究工作。本课题来源于淮南矿业集团张集煤矿,该矿井设计年产量约万吨。该矿井一水平标高为,,、东翼轨道大巷及其硐室群受到采动影响,巷道变形较大,经多次锚喷、注浆加固等措施修护后,仍然不能控制其变形,对正常安全生产造成了一定的影响。因此,提出采动压力影响下的大巷围岩应力分布状况及变形机理,并如何采取有效合理的途径进行加以控制,减小保护煤柱尺寸。以提高煤炭回收率第一章绪论
国内外研究现状进行研究,对保证矿井的正常生产具有十分重要的意义。而且目前关于这类巷道的围岩变形机理及控制技术尚未进行全面深入研究。随着开采深度的增加,巷道围岩力学性质的恶化,巷道变形越来越剧烈,而对在采动压力影响下巷道围岩变形机理及卸压控制研究成为急待解决的技术难题。只有正确地了解和分析巷道的破坏机理,才能合理采取适当的控制对策,有效的控制和维护巷道