采场底板变形特征及底板巷道围岩控制研究

论文摘要

本文以淮北矿业集团桃园煤矿7246走向长壁综采工作面及两条底板巷道为工程背景,通过理论分析、计算机数值模拟和现场实测数据分析等研究方法,研究了采场底板及底板巷道的变形破坏特征。运用相关理论知识,研究了底板变形破坏规律和动压巷道破坏机理,并分析底板巷道围岩变形特征；通过FLAC2D数值模拟,研究了在工作面推进过程中底板及底板巷道围岩的应力场、位移场的变化情况；通过现场实测底板巷道围岩位移和应力,获得底板巷道矿压显现规律,并获得出采动过程中巷道围岩变形规律；比较了三种支护方式下底板巷道表面位移和塑性区半径,提出合理的支护方式,并在分析当前地质条件下底板巷道围岩稳定性的基础上,对围岩控制技术进行了优化设计。图[52]表[5]参[57]

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 采场底板变形破坏理论的研究现状
• 1.2.2 巷道围岩变形破坏理论的研究现状
• 1.2.3 底板巷道围岩变形破坏理论和实践的研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 论文研究的主要内容
• 1.5 论文的主要研究方法
• 2 采场底板和底板巷道围岩变形破坏特征分析
• 2.1 采场底板变形破坏特征
• 2.1.1 支承压力在底板传递分析
• 2.1.2 塑性理论求解底板岩体破坏深度
• 2.2 巷道围岩破裂范围的理论计算
• 2.2.1 巷道围岩力学模型
• 2.2.2 巷道位移量与巷道围岩破裂范围的关系
• 2.3 底板巷道围岩变形特征分析
• 2.3.1 底板巷道合理层位选择的主要参数
• 2.3.2 底板巷道围岩应力和位移的关系
• 2.3.3 底板巷道变形破坏的根本原因
• 2.3.4 影响底板巷道变形失稳的因素
• 2.3.5 底板巷道变形失稳的步骤
• 3 采动下底板巷道应力场和位移场变化特征的数值模拟
• 3.1 数值分析与模拟软件简介
• 3.1.1 数值分析方法简介
• 3.1.2 FLAC数值模拟软件简介
• 3.2 数值模拟计算模型的建立
• 3.2.1 模型的设计原则
• 3.2.3 模型网格的划分
• 3.2.4 岩石物理力学参数的选取
• 2D的数值模拟结果分析'>3.4 基于FLAC^2D的数值模拟结果分析
• 3.4.1 工作面推进过程中底板与底板巷道围岩应力分布特征
• 3.4.2 工作面推进过程中底板与底板巷道围岩位移分布特征
• 4 采场底板巷道工程实践
• 4.1 采场地质条件
• 4.2 底板巷道监测方案
• 4.2.1 监测的主要内容和目的
• 4.2.2 监测仪器
• 4.2.3 监测点布置和监测方法
• 4.3 监测数据分析
• 4.3.1 轨道上山监测数据分析
• 4.3.2 运输大巷监测数据分析
• 5 底板巷道支护方案的优化分析
• 5.1 巷道围岩稳定性分析
• 5.1.1 松动圈范围
• 5.1.2 围岩稳定性分析
• 5.2 支护方式的优化分析
• 5.2.1 支护方式的选择
• 5.2.2 支护参数的选择
• 6 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果