高家梁煤矿斜井围岩蠕变规律的研究

论文摘要

研究软岩井巷的稳定性问题时不可避免地要研究其蠕变性质。能否准确地计算和模拟围岩的蠕变行为,对于选择支护和围岩控制方案,具有十分重要的意义。针对高家梁煤矿软岩蠕变问题,本文基于流变理论和试验测试,经过分析建立了符合高家梁煤矿工程实际的蠕变模型,并结合ANSYS提供的蠕变模型,拟合得到应用于模拟的蠕变参数;通过对无支护斜井的蠕变模拟,揭示了高家梁煤矿围岩蠕变的基本规律,并对各个深度和时间的蠕变进行了计算分析;通过对锚喷支护斜井的蠕变模拟,得到了锚喷支护对围岩蠕变的作用和不同支护参数对围岩蠕变的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.2 软岩流变规律研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文所解决的问题
• 2 高家梁斜井监测与室内单轴蠕变试验
• 2.1 工程背景
• 2.1.1 高家梁煤矿概述
• 2.1.2 高家梁煤矿地质构造
• 2.1.3 含煤地层划分
• 2.2 高家梁斜井锚喷网监测与分析
• 2.2.1 斜井围岩表面位移观测
• 2.2.2 高家梁煤矿软岩主斜井收敛量观测
• 2.2.3 高家梁煤矿软岩副斜井收敛量观测
• 2.2.4 锚杆量测
• 2.2.5 喷层量测
• 2.3 高家梁煤矿软岩物理力学性质测试
• 2.3.1 岩石的密度测试
• 2.3.2 岩石的弹性模量、泊松比测定
• 2.4 单轴蠕变试验及结果分析
• 2.4.1 实验目的
• 2.4.2 实验的仪器和设备
• 2.4.3 试件的切割
• 2.4.4 加载换算
• 2.4.5 实验步骤
• 2.4.6 原始实验记录
• 2.4.7 蠕变应变数据表
• 2.4.8 不同应力水平蠕变的初步拟和曲线
• 2.4.9 不同轴压下的应力-时间-蠕变应变曲面
• 3 高家梁煤矿围岩蠕变数值模型的建立
• 4 高家梁煤矿围岩蠕变规律的分析
• 4.1 ANSYS简介
• 4.2 分析模型的建立
• 4.2.1 几何模型
• 4.2.2 物理模型
• 4.3 结果分析
• 4.3.1 斜井125米深处开挖45天分析
• 4.3.2 随时间和地应力变化的蠕变分析
• 5 支护作用下的围岩蠕变分析
• 5.1 锚喷支护对围岩蠕变的作用
• 5.2 不同锚杆支护参数对支护效果的影响
• 5.2.1 锚杆间距对支护效果的影响
• 5.2.2 锚杆长度对支护效果的影响
• 5.2.3 锚杆排距对支护效果的影响
• 6 结论
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢
• 参考文献