深井巷道圍巖破壞機理與安全控制技術研究

1 緒論

1.1 深部礦井開采特點

1.2 國內外研究現(xiàn)狀

1.3 新汶礦區(qū)巷道支護現(xiàn)狀與存在的問題

1.4 研究內容與目標

1.5 研究方法與技術路線

2 礦井地應力現(xiàn)場實測研究

2.1 礦區(qū)地質特征

2.2 原巖應力測量

2.3 潘西煤礦深井巷道次生應力實測

2.4 本章小結

3 深井巷道圍巖穩(wěn)定性相似材料模擬試驗研究

3.1 試驗概況

3.2 試驗數(shù)據分析

3.3 本章小結

4 深井巷道圍巖變形破壞數(shù)值模擬研究

4.1 概述

4.2 數(shù)值模型的建立

4.3 數(shù)值模擬結果分析

4.4 本章小結

5 深井巷道圍巖應力狀態(tài)理論分析

5.1 深井圓形巷道應力狀態(tài)

5.2 深井橢圓形巷道應力狀態(tài)

5.3 深埋矩形巷道的二次應力狀態(tài)

5.4 本章小結

6 深井巷道圍巖穩(wěn)定性安全控制技術研究

6.1 巷道圍巖安全控制理論

6.2 巷道圍巖穩(wěn)定性安全評價指標的聚類分析

6.3 巷道圍巖穩(wěn)定性安全控制設計

6.4 本章小結

7 工程應用實例

7.1 某礦井地質條件

7.2 支護系統(tǒng)參數(shù)的選擇

7.3 支護系統(tǒng)測試與安裝

7.4 某礦1611工作面回風巷支護效果測試

7.5 本章小結

8 結論與展望

8.1 主要結論

8.2 展望

參考文獻2100433B

《深井巷道圍巖破壞機理與安全控制技術研究》介紹了作者多年來在深井巷道圍巖破壞機理與安全控制方面的一些研究成果。針對千米深井高地應力、地質構造復雜的特點，采用先進的地應力測量儀器測試了深井原巖應力和次生應力分布規(guī)律，建立了多元應力作用下的物理模擬模型和數(shù)值模擬模型，對多元應力作用下的巷道圍巖破壞機理進行了分析，得出了深井巷道圍巖中最大水平應力大于垂直應力，且隨著側壓系數(shù)的增加巷道由兩幫破壞嚴重逐漸趨于四周均勻破壞。在此基礎上，提出了在多元應力作用下巷道支護系統(tǒng)需具有變形讓壓功能，錨桿應具有較高強度及預應力的安全支護理念。

《深井巷道圍巖破壞機理與安全控制技術研究》可供煤礦、科研院所的有關人員和礦業(yè)院校師生閱瀆、參考。

從現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，深井煤巷（600~800 m以下）的礦山壓力顯現(xiàn)有以下特點：（1）巷道圍巖初始變形速度大，掘進后第1天兩幫移近量達兒十毫米。（2）圍巖變形持續(xù)時間長，一般都要持續(xù)幾個月甚至巷道全封閉。（3）在巷道開挖時發(fā)生高應力劈裂現(xiàn)象。巷道經常突然來壓，造成錨桿破斷，兩幫和頂板可聽到巖體破裂聲音。（4）與一般軟巖巷道不同，深井煤層巷道圍巖變形具有明顯的分層性，一般情況下首先是兩幫煤體被迅速擠出，緊接著是強烈底鼓，然后是頂板下沉。

從深井煤巷的礦山壓力顯現(xiàn)可知，巷道開挖后集中應力峰值迅速向兩幫煤體內部移動，由于兩幫煤體強度較低，巷道圍巖大范圍松散破碎，圍巖應力場難以在短時間內通過自身的調節(jié)達到平衡。而淺部煤巷掘出后，圍巖應力也有一個調整過程，應力峰值同樣向兩幫煤體內移動，但應力場很快達到新的平衡。這是深部煤巷和一般煤巷的礦壓相比而言顯現(xiàn)出的不同特點。

內容介紹

深井與軟巖巷道二次支護原理及控制技術，ISBN：9787502033835，作者：李大偉

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