薄基岩大断面巷道最小基岩安全厚度的UDEC模拟研究

论文摘要

薄基岩大断面巷道稳定性,与基岩厚度、基岩分层厚度、松散层厚度、覆岩水等自然因素有关,也与巷道宽度及支护有关。本文以神东矿区大柳塔矿某工作面为工程背景,以现场实测(钻孔电视)得到的顶板结构为依据,采用离散元法(UDEC)进行数值模拟,得到不同地质条件下巷道顶板及两帮出现塑性单元的个数及顶板最大位移量,并根据UDEC的流固耦合分析功能,考虑地下水渗流对巷道稳定性的影响。以“基岩顶板不出现塑性单元”,作为确定巷道最小基岩安全厚度的依据,分析不同情况下的最小基岩安全厚度图表。根据得到的系列图表,可以查得各种情况下巷道最小基岩安全厚度,并为合理的巷道支护参数提供参考。以上结果为神东矿区部分煤矿的薄基岩大断面巷道支护提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容及研究方法
• 2 现场实测分析及模型建立
• 2.1 顶板岩层结构探测结果分析
• 2.2 模拟软件介绍
• 2.3 模型建立
• 3 无渗流时巷道模拟结果统计
• 3.1 基岩分层厚度均匀
• 3.2 基岩底部分层厚度0.5m,上部分层厚度2.0m
• 3.3 基岩底部2m为整层,上部分层0.5m
• 3.4 本章小结
• 4 考虑渗流时巷道模拟结果统计
• 4.1 单纯渗流时的模拟结果
• 4.2 考虑水的影响时的模拟结果
• 4.3 本章小结
• 5 各种工况下最小基岩安全厚度的确定
• 5.1 无渗流时最小基岩安全厚度的确定
• 5.2 考虑水的影响时最小基岩安全厚度的确定
• 5.3 影响因素分析
• 6 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的主要研究成果