一、锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用(论文文献综述)
黄庆显[1](2021)在《平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究》文中研究表明深部煤岩体的“三高两强”赋存环境给矿井巷道支护带来了严重不利影响,是业界一直关注的热点问题之一。作为我国典型深部矿区之一,平顶山矿区主力矿井开采深度已不同程度超过800 m,现有实践表明,深部巷道围岩松软破碎,具有变形大、流变性强等特点,采用浅部巷道的支护技术,巷道围岩难以保持长期稳定。因此,系统深化平顶山矿区深井巷道围岩控制技术的研究具有重要的理论价值和实际意义。本文综合采用现场实测、理论计算、数值模拟和工业性试验等方法,以提高围岩自承能力为核心,对围岩协同控制机理和关键技术进行了深入研究,可为深井巷道支护方式选择和技术参数设计提供参考和借鉴。主要研究成果如下:(1)明确了平顶山矿区主力生产矿井构造应力显着的地应力分布特征,掌握了深井巷道围岩结构特点和典型物理力学特性。结合围岩蠕变试验结果,推演了围岩蠕变等围压三维粘弹塑性本构模型并在多个矿井进行了普适性分析。原位实测分析了巷道围岩强度、内聚力和弹性模量衰减的时空演化特征,建立了围岩强度衰减模型,研究了侧压系数变化对巷道围岩应力演化及变形的影响,掌握了深井巷道全断面持续收缩、底鼓量和两帮移近量明显大于顶板下沉量的总体破坏特征,明确了巷道围岩主要承载区的位置(2.4-3.0m)与力学特性。(2)以深井巷道围岩内外承载结构协同承载、支护(力)协同作用、“支护—围岩”协同控制(“三协同”)为切入点,分别建立了围岩内外承载结构、支护(力)间协同作用和“支护—围岩”(粘)弹塑性“三区两圈”(弹性区-塑性区-破碎区,内承载圈-外承载圈)力学模型,研究了深井巷道内外承载结构协同作用机制及主要影响因素,明确了不同支护强度下深井巷道变形随支护时间的演变规律,揭示了平顶山矿区深井巷道围岩内外承载“三协同”控制机理,确定了协同支护合理的支护强度与时机。(3)根据平顶山矿区深井巷道变形破坏的主要影响因素,将平顶山矿区深井巷道分为高应力型、低强度型和复合型三类,明确了“协同支护构建承载结构,结构协同承载控制围岩变形”的控制思路,明确了以高强支护强化外承载结构、注浆改性内承载结构和卸压改善应力为主要途径的深井巷道承载圈层“强外稳内”控制对策。提出了以双层喷浆、锚杆-锚索(束)注浆、锚索棚支护、底板卸压为核心的四位一体关键支护技术,研发了配套材料及设备,探索完善了相应的注浆工艺措施,构建了协同作用效率评价方法,形成了深井巷道围岩内外协同承载控制技术体系。(4)结合热轧厚壁中空注浆锚杆、锚索和水泥注浆添加剂等新型材料大范围强力锚固的特点,针对高应力低强度复合型、低强度型、高应力型巷道围岩控制需求,基于深井巷道围岩内外承载协同控制技术体系确定了三类巷道合理的支护方式、参数及支护时机。实测掌握了矿区典型深井巷道围岩变形与破碎破裂区发育特征,建立了巷道表面围岩变形量和协同作用效率间的关系,提出了基于巷道掘前支护效果预估和掘后围岩变形预警的协同效率评价方法并指导巷道支护。上述研究成果在平顶山矿区一矿、四矿的典型深井巷道进行了工业性试验,结果表明,相关技术能有效提高内外承载结构的承载性能,三类巷道内外承载结构的协同作用效率分别达到86.33%、80.8%、86.05%,显着控制了围岩变形。该论文有图142幅,表20个,参考文献182篇。
谢正正[2](2020)在《深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究》文中研究指明随着国家煤炭开采重心向资源禀赋好、开采条件好的西部地区转移,这一地区深部开采已成必然趋势。基于工程因素的考虑,煤巷高度一般小于工作面采高,造成煤岩复合顶板巷道在我国西部,尤其是鄂尔多斯地区越来越常见。由于深部煤层强度低、节理发育,造成煤层碎胀变形严重,顶煤易与直接顶产生离层变形,且煤帮易发生大范围劈裂破坏,给巷道维控带来极大困难。与此同时,西部地区采煤装备的迅速发展全面推进了综采技术的进度,而对应的综掘技术发展相对滞后,采掘接续高度紧张,再次加重了煤巷的控制难度。所以煤岩复合顶板巷道控制难度大、掘进效率低的问题一直困扰着西部地区矿井的安全高效生产,研究深部巷道煤岩复合顶板变形破坏机理及高效控制技术,对破解围岩控制和掘进效率相制约的难题具有重大意义。本文主要以西部地区葫芦素煤矿煤岩复合顶板巷道为工程背景,针对巷道安全性差和支护效率低的科学问题,采用现场实测、实验室实验、数值计算、理论分析、相似模拟、材料研发和现场试验相结合的研究方法,多角度分析了煤岩复合顶板分层渐进垮冒规律,揭示了煤岩复合顶板厚层跨界锚固机理,阐明了复合顶板厚层锚固系统承载和破坏机制,创新了煤岩复合顶板跨界长锚固柔化结构,取得如下主要研究成果:(1)揭示了煤岩复合顶板巷道变形破坏特征。通过现场测试分析,最大水平主应力高达22.33 MPa,煤层和直接顶孔裂隙发育,尤其是煤层分布着大量横纵交错的微裂隙,造成煤体和直接顶抗压强度仅为10.8 MPa和32.1 MPa,是煤岩复合顶板离层破坏的内在原因;巷道跨度为5.4 m、锚杆初锚力仅为26 k N,锚杆锚固深度为2.1 m,无法遏制巷道围岩的初始变形和后期持续变形,是煤岩复合顶板巷道变形失稳的外在原因。(2)阐明了煤岩组合试样力学特性差异及能量耗散过程。由实验室实验分析,随着煤样高度增加,组合试样应变增高区范围越大,发生局部应变突变的可能越大,使得试样的力学性能参数越小。能量耗散过程证明了能量演化以弹性应变能为主,占总能量的81%~98.3%,当超过峰值强度这一关键节点后,煤样弹性应变能迅速释放,促使岩样在交界面萌生裂隙,并进一步引起裂隙的扩展与贯通,造成组合试样的拉剪破坏。解析了巷道开挖释放的弹性变形能是浅部顶煤变形与裂隙发育的主要因素,及时强力支护可使微裂隙重新闭实,遏制消耗能的增加,恢复巷道围岩相对的能量平衡。(3)发现了应力释放过程中煤岩复合顶板巷道渐进破坏规律。由离散元模拟分析,随着应力逐渐释放,煤岩复合顶板变形呈阶段性渐进增长,顶煤最先离层断裂,后引起直接顶分层破坏,顶板最终呈“三角”型整体垮冒,揭示了顶煤是诱发围岩发生整体性变形和渐进失稳的主要因素,指出了抑制顶煤裂隙扩展与贯通是控制煤岩复合顶板渐进破坏的关键;同时阐明了围岩变形量和顶板裂隙数量与煤层厚度具有较强的正相关,顶煤厚度变厚加大了巷道的控制难度。(4)解析了煤岩复合顶板厚层跨界锚固原理。根据模拟计算分析,锚杆长度的增加根本上改变了顶板变形方式,由大范围“三角”型断裂式下沉变为小范围“圆弧”型均匀式下沉;同时缩小了裂隙扩展范围,由广泛分布在锚杆锚固区内外,再到最深分布在锚杆端头区域,最后仅存在于锚杆锚固区浅部;揭示了锚杆端头损伤区随着锚杆长度增加发生上移并渐进弱化的厚层跨界锚固原理。(5)研发了顶板厚层锚固系统并提出了跨界长锚固技术。根据理论分析,利用长锚杆在顶板构建水平、垂直方向上均能实现应力连续传递的厚层稳态岩梁,这是厚层锚固系统的内涵,具有抗弯刚度大、裂隙化程度低和锚杆支护效率高的特点;验证了厚层跨界锚固下强力护表可有效抑制张拉裂隙的数量,由占比34.9%降低至20.5%,顶板应力实现连续化传递,同时缓解作用到煤帮的压力,双向优化顶帮控制,有利于巷道长期稳定。(6)确定了煤岩复合顶板厚层锚固承载作用机制。由相似模拟分析,高预应力柔性长锚杆构建了高强度和高刚度的顶板厚层锚固结构,充分调动顶板更深处围岩参与承载,降低了顶板应力释放幅度,提高了巷道抗变形能力;锚杆初始预紧力越高,锚杆反应越灵敏,对围岩的支护作用越及时,进而抑制裂隙的扩展。经冲击动载实验表明,顶板薄层锚固结构被强动载瞬间冲垮,呈整体“刀切”型破坏,而厚层锚固结构具有较强的抗冲击特性,其巷帮先被冲垮带动顶板发生“扇形”整体性下沉,围岩完整性得到有效保持,确保了煤巷的安全。(7)研制了不受巷高限制且实现旋转式快速安装的柔性锚杆。经多工况实验分析,确定了影响柔性锚杆力学性能的锁紧套管参数,锚杆峰值力超过330 k N,延伸率达到5%,具有良好的承载能力和延展性能;揭示了柔性锚杆在长期载荷和循环载荷作用下的力学特征和破坏机制,验证了柔性锚杆在不同淋水环境、不同安装角度等特殊井下环境的可靠性,并在三种复杂条件巷道中进行了推广应用。(8)在葫芦素和门克庆煤矿两个典型煤岩复合顶板巷道中开展厚层锚固系统的工程验证,巷道掘进速度提高了60%,尤其是门克庆煤矿,创下了深井大断面煤岩复合顶板巷道单巷单排单循环月进1040 m的掘进纪录;同时,显着提升了巷道控制效果,将顶板裂隙降至0.8 m以内,煤帮变形也得到根本改善,为类似条件巷道的推广应用提供了有力参考。该论文有图159幅,表28个,参考文献175篇。
李烁[3](2020)在《西部地区弱胶结软岩巷道支护技术研究》文中指出弱胶结软岩遇水膨胀、泥化,造成巷道围岩变形大、支护结构破坏,严重影响安全。以围岩松散破碎、易泥化水解、底臌变形严重的王洼二矿21采区下部车场为研究对象,通过相关资料查阅、现场调研、理论分析、实验室试验、数值模拟以及现场观测等研究手段,系统地分析了 21采区下部车场弱胶结软岩岩巷的变形破坏特征、破坏原因并提出了切实有效的支护技术。通过围岩岩样XRD、XRF以及电镜扫描得到巷道围岩的成分组成以及微观结构,分析21采区下部车场巷道围岩的部分物理特性,通过围岩物理力学性能试验,得到巷道围岩力学参数,确定21采区下部车场的巷道围岩为强度低、胶结差、易风化、遇水易泥化的“弱胶结软岩”。通过注浆材料对“敲碎”后的巷道围岩岩样进行注浆加固,分析注浆加固体的力学性能,与原岩的物理力学性能对比,单轴抗压强度提高156%~240%;弹性模量提高118%~221%;泊松比提高150%~179%;抗拉强度提高316%~426%;密度降低128%~130%,表明注浆后的围岩物理力学性能抵抗变形破坏明显好于未注浆加固的围岩。采用FLAC3D软件,建立煤、泥岩、细粒砂岩、中粒砂岩等不同围岩时巷道支护结构力学模型,通过分析原支护方案下巷道变形破坏的原因,得到不同支护方案下围岩的位移分布规律,并研究相同条件下不同支护方案的围岩变形特征。结合现场施工条件,最终21采区下部车场决定采用分段前进、深浅结合的注浆加固技术与锚网+锚杆(索)联合支护技术进行返修。21采区下部车场进行现场工业性试验,通过对现场锚杆、锚索测力计监测矿压变化,利用十字交叉法监测新支护方案下的巷道表面位移,与原有支护条件下的变形量进行比较,结果证明巷道围岩的稳定性在新支护方案下得到有效控制,为该矿节约了大量的人力、物力,取得较好的经济效益。图62,表17,参考文献72篇。
蒯鹏飞[4](2020)在《平朔井工一矿迎面掘巷大断面煤巷支护技术研究》文中研究表明为缓解井工生产过程中工作面的接替紧张,平朔井工一矿采取了上一个工作面回采时,掘进下一工作面回采巷道的方法,形成上下工作面在间隔区段煤柱条件下的“迎面掘巷”。由此,邻近工作面综放开采产生的扰动对下一工作面回采巷道自身掘进产生了强烈的动压影响,这将非常不利于下一个工作面回采巷道围岩的变形控制。本文以平朔井工一矿9煤19109辅运巷掘进过程中受邻近19108工作面采动影响为背景,以控制19109辅运巷稳定为前提,合理有效地运用理论研究、数值模拟,工业试验等方法,对平朔一矿19109辅运巷围岩控制技术展开研究,得出以下成果:(1)分析了平朔井工一矿采场顶板破断特征,建立了关键块B弹性地基梁力学模型,并分析不同围岩地质条件下区段煤柱侧向支承压力峰值的变化规律,得出了区段煤柱侧向支承压力峰值数学公式,求得区段煤柱应力理论峰值为35.43MPa;(2)基于关键块B的数值分析,得出19108工作面侧向破断理论长度约为15.51 m。基于工作面侧向压力峰值点经验公式,得出峰值点在距离采空区煤壁侧18.52 m处;(3)划分了迎面掘巷三个阶段的围岩受力特征,即:实体煤掘进阶段、强采动压影响阶段和沿空留巷阶段,并分析了各阶段围岩应力环境及巷道变形特征;(4)模拟分析了19109辅助运输巷道在掘进、采动影响期围岩受力演化特征及塑性破坏区范围;(5)优化设计了锚杆(索)支护参数及其附属构件结构尺寸,并在现场进行了应用。该论文有图45幅,表9个,参考文献77篇。
陈凯[5](2018)在《潘二煤矿顺槽巷道的支护技术研究》文中指出由于我国经济技术的快速发展,煤矿开采的规模以及深度在不断增加,这就需要更加经济有效的支护体对巷道进行支护,以保证煤矿开采的安全运营。世界各国学者经研究发现,锚杆及锚索相互结合的支护方式对大断面巷道来说有着很好的支护效果。本文以潘二矿11223上顺槽巷道为研究背景,针对其采用的锚杆锚索联合支护原始方案为研究对象,运用理论分析、ABAQUS计算以及工业支护试验相联合的方式,佐证了原有实施方案的有效性。研究了工作面岩体的稳固性与其所在深度及其侧向压力系数的关系,并针对巷道的原支护方案提出了三种优化方案,经过对这几种设计方法的论述比较,确立了最佳的支护设计。综合以上结果,得出的主要结论如下:(1)两帮的最大相对位移值和顶底板的最大相对位移值随着巷道埋深的增加,随之增加,且其近似呈线性增长。不论是水平应力还是垂直应力,在巷道的深度增长时,其值都整体表现为增大的趋势。(2)侧压系数的加大对上下板部和帮部的最大相对位移值有着相似的效果,都是随着压力系数的增长,相对移动值逐渐增长。但因为侧压系数的加大,竖向应力在帮部的最大峰值逐渐减弱,水平应力整体值紧跟压力系数的加大慢慢上升。(3)通过模拟巷道的原始支护方案并对比无支护条件下巷道的状态,得出原支护方案的有效性。并针对原支护方案提出三种优化方案,最后经过综合对比,确定优化方案三为最优支护方案。(4)通过对潘二矿11223上顺槽巷道两个监测断面的围岩表面收敛、顶板离层以及锚索锚固力的监测数据进行研究,发现表面巷道变形、围岩压力和顶板离层变化在允许变化范围内,说明工作面上顺槽巷道的支护方案比较合理。
张成[6](2017)在《锚固体梁刚度变化的影响因素分析》文中研究表明随着煤矿支护技术的不断完善,无论在类型、支护理论、施工工艺还是锚杆强度方面都比较系统。但目前就锚杆(索)组合梁结构中的刚度问题研究不够深入,因此本文主要就支护后锚固体刚度问题进一步研究。首先,简单概述了国内外锚杆、锚索支护技术的发展概况、锚杆索的分类及特点、锚杆(索)的支护理论。其次,本文主要介绍锚杆索支护后对围岩力学性质的影响和刚度的影响因素(主要从锚杆(索)长度、支护密度、"三径"的配合、锚固长度、锚杆(索)预紧力施加、锚杆与锚索联合支护等五个方面),并进行逐个详细的分析。建立了摩尔-库伦弹塑性材料模型,通过改变锚杆间距、不同的锚杆排距、锚杆长度、支护密度和锚杆(索)联合支护等参数,运用FLAC3D模拟了在不同荷载条件下,模型中心点位移量。分析了不同因素对锚固体刚度的影响。最后,提出一些提高锚固体刚度的措施,包括:选择合理的锚杆(索)布置方式、锚杆(索)联合支护、合理的"三径"匹配、控制预紧力损失等,即在保证锚固体刚度的同时,提出了合理的锚杆(索)布置方式、锚杆(索)长度、锚杆(索)组合方式。为煤矿支护提供了合理的理论参考,可以指导生产实践,取得较好的经济效果和减少工人的工作强度。本文结合新集二矿2611工作面机巷的支护方式和顶板离层监测部分结果,对锚杆、锚杆(索)联合支护后锚固体刚度的影响因素进行研究。
张钦祥[7](2013)在《保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术》文中指出本文以保德矿大变形、采动影响条件下巷道支护为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场试验相结合的综合研究方法,系统研究了采动巷道围岩变形破坏规律、采动巷道围岩分次支护方法以及采动巷道二次补强支护关键技术。获得了以下主要研究成果:(1)获得了保德矿二次采动影响条件下巷道围岩与支护体变形破坏特征,主要表现为巷道围岩变形量大小主要受巷道所处的应力环境和围岩环境的影响,而与支护强度的增加几乎无关。这一结论改变了现场一味增加锚索数量和强度却又难以避免锚索大量破断的困难局面。(2)形成了保德矿二次协调支护技术体系,顶板与巷道帮分别采用可接长锚杆、刚性长螺纹锚杆为主的柔性支护形式,能够与围岩协调变形,持续提供支护阻力,克服锚索延伸率低、围岩变形后易破断失效的缺点,消除冒顶隐患。(3)提出了保德矿采动影响条件下大变形巷道围岩分次支护方法,一次支护主要是有效控制掘进和一次采动期间的围岩变形和冒顶,二次补强支护使用可接长锚杆柔性支护替代锚索的刚性支护,支护体适应巷道的巨大变形,避免锚索被破坏导致的冒顶事故,减少了巷道掘进工作在集中支护所消耗的时间,提高掘进速度。
严红[8](2013)在《特厚煤层巷道顶板变形机理与控制技术》文中研究说明为解决特厚煤层巷道顶板服务期间频繁出现的突发性大面积垮冒难题,本文对特厚煤层巷道顶板变形机理开展了深入研究,并提出了合理有效的控制技术。结合数值模拟方法和大量现场调研探讨了特厚煤层顶板变形特性和灾变机理;研究了特厚煤层顶板离层本质、发生条件及形成机理;结合数值模拟和正交设计方法对影响特厚煤层顶板离层的15个因素合计50个方案进行模拟研究,确定离层关键因素;提出了以控制特厚煤层离层变形发展为核心的“多支护结构体”系统,建立多组力学模型,透彻分析系统在顶板内形成的3种结构机理,推导了厚煤层顶板锚杆安全支护力、锚索桁架预紧力等关键参数计算式;提出了“横纵交叉型”离层监测方法和“离层类”顶板支护安全性综合判定指标,综合现场监测和层次分析法,得出回采过程中特厚煤层顶板离层演化规律、顶板安全性评价因子及顶板安全分区,并成功开发一套顶板安全性判定系统;将上述研究成果运用于现场典型煤巷的监测和顶板支护安全性检验,取得了良好的社会和经济效益。
王书刚[9](2008)在《陶二矿扩大区深井巷道围岩变形规律及支护技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国煤矿开采深度的逐渐增加,深部开采已经成为煤矿生产的必然趋势。深部开采遇到的各种难题对当前的煤矿生产和今后矿井建设影响日趋严重,深部巷道稳定性控制,尤其是高应力深部巷道稳定性控制,一直是矿业工程难点问题之一。如何面对深部开采复杂的地质条件,及时解决深部巷道稳定性控制所涉及的问题,从长远看,它将对开发深部煤炭资源有特别重要的战略意义。本论文采用理论分析、计算机数值模拟以及现场观测等综合研究方法,对陶二煤矿扩大区深井高地压巷道围岩破坏机理、巷道围岩变形规律及巷道的支护技术进行了系统和深入地研究。实测了巷道围岩松动圈范围和地应力的大小和方向,并对巷道围岩进行了工程评价。确定了深部巷道的关键部位,提出了关键部位补强支护技术,给出了最佳二次支护时间的确定方法。依据围岩松动圈、地应力、巷道矿压观测、澳大利亚加莱博士的最大水平应力理论确定了合理的锚网梁索喷支护参数,并利用FLAC软件进行了支护效果模拟。该研究成果为深井巷道支护技术提供了可靠的科学依据,并为其他类似条件下的巷道支护提供了有益的借鉴。
江杰才,崔建井[10](2003)在《锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用》文中认为新集二矿在推广使用锚网及锚喷支护的基础上 ,又相继在松软的 6煤层及综采工作面切眼 ,煤岩巷交岔点成功采用锚杆 (索 )联合支护技术 ,取得了较好的技术和经济效益
二、锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用(论文提纲范文)
(1)平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状与存在不足 |
1.3 研究目标和内容 |
1.4 主要创新点 |
2 矿区典型深井巷道工程地质特征 |
2.1 生产条件与地质特征 |
2.2 典型巷道围岩结构与力学特性 |
2.3 围岩蠕变特性 |
2.4 本章小结 |
3 深井巷道围岩承载特性演化特征 |
3.1 围岩强度时空演化特征原位实测 |
3.2 深井巷道围岩应力演变规律 |
3.3 深井巷道围岩变形特征 |
3.4 深井巷道围岩承载特性 |
3.5 本章小结 |
4 深井巷道围岩内外承载协同控制机理 |
4.1 内外承载结构协同控制理念及力学模型 |
4.2 巷道围岩内外承载“三协同”作用机理 |
4.3 巷道围岩协同控制支护强度与时机 |
4.4 本章小结 |
5 深井巷道围岩内外承载协同控制技术 |
5.1 平顶山矿区巷道围岩稳定影响因素及分类 |
5.2 不同支护方式下内外承载结构演变特征 |
5.3 深井巷道围岩协同承载控制思路与对策 |
5.4 内外承载结构协同控制效果 |
5.5 围岩内外协同承载控制效果评价方法及技术体系 |
5.6 本章小结 |
6 深井巷道围岩内外承载协同控制工业性试验 |
6.1 平煤一矿千米埋深复合型巷道协同控制方案及应用 |
6.2 平煤四矿低强度型巷道协同控制方案及应用 |
6.3 平煤四矿高应力型巷道协同支护方案及应用 |
6.4 本章小结 |
7 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方法 |
1.4 技术路线 |
2 煤岩复合顶板巷道变形破坏特征 |
2.1 矿井概况 |
2.2 21205 工作面运输巷概况 |
2.3 地应力测试 |
2.4 围岩物理力学性能测试 |
2.5 煤岩样微观测试 |
2.6 巷道变形特征及控制效果评价 |
2.7 本章小结 |
3 煤岩组合试样力学特性差异及能量耗散过程 |
3.1 数字散斑相关测量方法 |
3.2 实验方案及设备 |
3.3 不同高比煤岩组合试样的力学特性 |
3.4 不同高比煤岩组合试样的应变场演变规律 |
3.5 不同高比煤岩组合试样的能量耗散规律 |
3.6 本章小结 |
4 基于应力释放的煤岩复合顶板巷道渐进破坏规律 |
4.1 关键参数确定及数值模型建立 |
4.2 无支护条件下巷道围岩位移场与裂隙场演化规律 |
4.3 顶煤厚度对巷道围岩稳定性的影响规律 |
4.4 煤岩复合顶板巷道的控制原则 |
4.5 本章小结 |
5 煤岩复合顶板厚层跨界锚固机制 |
5.1 锚固系统研发背景 |
5.2 不同长度锚杆锚固区损伤演化规律 |
5.3 顶板厚层跨界锚固原理及厚层锚固系统研发 |
5.4 巷道支护系统设计及模拟分析 |
5.5 本章小结 |
6 煤岩复合顶板厚层锚固承载作用机制 |
6.1 相似模拟材料力学测试及参数确定 |
6.2 相似模拟实验设计及模型建立 |
6.3 围岩应力演化特征及巷道变形破坏规律 |
6.4 顶板厚层锚固系统的抗冲击特性 |
6.5 本章小结 |
7 跨界长锚固柔化结构设计及多工况力学性能分析 |
7.1 长锚杆适用条件及新型柔性锚杆研发 |
7.2 实验的设备、材料及方法 |
7.3 柔性锚杆关键参数选择及拉伸力学性能研究 |
7.4 长期荷载下柔性锚杆力学特性研究 |
7.5 循环荷载下柔性锚杆力学特性研究 |
7.6 柔性锚杆现场应用研究 |
7.7 本章小结 |
8 工业性试验研究 |
8.1 葫芦素煤矿21205 运输巷典型工程实例 |
8.2 门克庆煤矿3108 运输巷典型工程案例 |
8.3 本章小结 |
9 结论 |
9.1 主要结论 |
9.2 主要创新点 |
9.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)西部地区弱胶结软岩巷道支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外研究内容 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 国内研究发展 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 现场工况与围岩破坏特征 |
2.1 21采区下部车场地质条件 |
2.1.1 矿井概况 |
2.1.2 21采区下部车场的地质条件 |
2.1.3 21采区下部车场围岩体钻孔窥视 |
2.2 21采区下部车场支护方案 |
2.2.1 21采区下部车场现场支护 |
2.2.2 21采区下部车场施工问题 |
2.3 21采区下部车场破坏特征及原因分析 |
2.4 本章小结 |
3 岩石物理力学性能试验研究 |
3.1 巷道围岩组分及耐崩解性试验 |
3.1.1 围岩的组分 |
3.1.2 围岩的微观结构 |
3.1.3 围岩耐崩解性试验 |
3.2 巷道围岩物理力学性能试验 |
3.2.1 试样制备 |
3.2.2 实验室试验 |
3.2.3 实验采集及结果分析 |
3.3 围岩注浆后物理力学性能试验 |
3.3.1 试样制备 |
3.3.2 实验室试验 |
3.3.3 实验采集及结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 围岩变形特征的数值模拟分析 |
4.1 数值模型的建立 |
4.2 原支护数值模拟 |
4.3 返修支护数值模拟 |
4.3.1 锚网-索-U型棚方案 |
4.3.2 注浆加固方案 |
4.4 本章小结 |
5 现场工业性试验 |
5.1 21采区下部车场支护方案 |
5.2 21采区下部车场巷道监测布置 |
5.2.1 巷道监测内容与方法 |
5.2.2 巷道测站布置与监测要求 |
5.3 巷道围岩控制效果分析 |
5.3.1 巷道表面位移监测 |
5.3.2 巷道深部位移监测 |
5.3.3 巷道锚杆、锚索监测 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(4)平朔井工一矿迎面掘巷大断面煤巷支护技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方法 |
2 地质力学原位测量与结果分析 |
2.1 测试区域地质特性 |
2.2 地质力学原位测量 |
2.3 本章小结 |
3 迎面掘巷回采巷道围岩受力变形破坏机理分析 |
3.1 迎面掘巷巷道围岩受力特征分析 |
3.2 迎面掘巷巷道围岩破坏机理分析 |
3.3 迎面掘巷巷道围岩变形规律数值模拟 |
3.4 本章小结 |
4 迎面掘巷巷道支护方案与参数优化设计 |
4.1 初始支护方案分析 |
4.2 支护参数的优化设计 |
4.3 实施方案的提出 |
4.4 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 工业性试验方案 |
5.2 矿压监测方案 |
5.3 工业性试验结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)潘二煤矿顺槽巷道的支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外锚杆支护技术的进展 |
1.2.1 国外锚杆支护体系的进展 |
1.2.2 我国锚杆支护体系的进展 |
1.3 国内外锚杆支护理论研究现状 |
1.4 论文主要研究内容与方法 |
1.5 技术路线 |
2 工程项目概况 |
2.1 工作面地质构造情况 |
2.2 工作面水文地质概况 |
2.3 工作面巷道岩石力学试验 |
2.3.1 仪器和设备 |
2.3.2 试件规格 |
2.3.3 试验步骤 |
2.3.4 试验结果 |
2.4 工作面巷道支护设计原则 |
3 锚联网支护作用原理 |
3.1 锚杆支护作用原理 |
3.1.1 锚杆受力分析 |
3.1.2 锚杆对不连续面的支护作用 |
3.1.3 锚杆支护的加固作用分析 |
3.2 锚索支护作用分析 |
3.2.1 单根锚索对岩体作用的应力分析 |
3.2.2 锚索群对岩体作用的应力分析 |
3.3 锚杆锚索联合支护作用机理 |
3.3.1 锚杆锚索联合支护作用原理 |
3.3.2 锚杆锚索耦合支护的基本特点及作用 |
3.4 小结 |
4 梯形巷道数值模拟分析 |
4.1 数值分析软件abaqus介绍 |
4.2 计算模型概况 |
4.2.1 模型尺寸 |
4.2.2 模型边界条件 |
4.2.3 物理模型的选取 |
4.2.4 模型的力学参数 |
4.3 模型数值分析 |
4.3.1 巷道围岩的稳定性与巷道深度与侧向压力系数的关系 |
4.3.2 巷道支护优化数值分析 |
4.4 章节小结 |
5 工作面巷道变形与受力监测 |
5.1 监测的目的与内容 |
5.1.1 监测的目的 |
5.1.2 监测的内容 |
5.2 煤巷围压收敛与矿压监测结果分析 |
5.3 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(6)锚固体梁刚度变化的影响因素分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外锚杆支护技术的发展概况 |
1.2.1 国外锚杆支护技术的发展概况 |
1.2.2 国内锚杆支护技术的发展历程 |
1.2.3 国内外锚索的发展概况 |
1.2.4 国内外锚杆(索)支护中出现的问题 |
1.3 锚杆(索)的结构及分类 |
1.3.1 锚杆(索)的结构和特征 |
1.3.2 锚杆的分类和特点 |
1.3.3 锚索的分类和特点 |
1.4 锚杆(索)支护机理 |
1.4.1 锚杆支护理论 |
1.4.2 锚索支护机理 |
1.5 研究内容及方法 |
1.6 存在问题 |
1.7 研究技术路线 |
1.8 本章总结 |
2 锚杆(索)支护参数变化及刚度影响因素 |
2.1 锚杆(索)对岩体力学性质的影响 |
2.1.1 锚固岩体抗剪强度的提高 |
2.1.2 锚固体抗拉强度的提高 |
2.1.3 锚固体变形模量的的变化 |
2.2 影响因素 |
2.2.1 锚杆(索)布置 |
2.2.2 "三径"匹配 |
2.2.3 锚杆(索)与围岩之间的锚固力 |
2.2.4 锚杆(索)预紧力的施加 |
2.2.5 锚杆和锚索的联合支护 |
2.3 本章总结 |
3 锚固体刚度的三维数值模拟 |
3.1 FLAC~(3D)软件简介 |
3.2 模型的建立 |
3.2.1 选择本构模型 |
3.2.2 模型的尺寸及边界条件 |
3.2.3 材料参数的选取 |
3.3 模拟过程及结果分析 |
3.4 提高锚杆(索)支护刚度的措施 |
3.4.1 选用合理的锚杆(索)布置方式 |
3.4.2 选用合理匹配的锚杆(索)联合支护 |
3.4.3 选择合理的"三径"配合 |
3.4.4 选用合理的预应力及控制预紧力损失 |
3.5 本章小结 |
4 工程应用 |
4.1 工程条件及巷道布置 |
4.2 施工工艺 |
4.3 支护效果分析 |
4.3.1 支护方法 |
4.3.2 支护前后对比 |
4.3.3 顶底板离层监测 |
4.3.4 实际效果分析 |
4.4 经济效益分析 |
4.5 社会效益分析 |
5 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 论文不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
Detailed Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采动巷道围岩控制理论研究现状 |
1.2.2 采动巷道围岩控制技术研究现状 |
1.2.3 存在的问题 |
1.3 研究内容及研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
2 采动巷道围岩与支护体变形破坏规律研究 |
2.1 工程地质概况 |
2.1.1 主采煤层概况 |
2.1.2 顶板赋存特征 |
2.1.3 小结 |
2.2 采动巷道围岩破裂边界实测 |
2.2.1 仪器选取与测点布置 |
2.2.2 巷道围岩结构探测结果分析 |
2.2.3 巷道顶板破裂边界确定 |
2.2.4 小结 |
2.3 巷道围岩变形规律监测 |
2.3.1 巷道围岩深部位移检测 |
2.3.2 巷道表面位移检测 |
2.3.3 小结 |
2.4 巷道锚索工况监测 |
2.4.1 检测仪器与测点布置 |
2.4.2 检测结果与数据分析 |
2.4.3 小结 |
2.5 锚索支护失效、顶板下沉、冒顶关系 |
2.5.1 锚索支护失效与顶板下沉关系 |
2.5.2 锚索破断机理与失效形式 |
2.6 本章结论 |
3 采动巷道分次支护围岩控制方法 |
3.1 巷道围岩变形与支护阻力关系理论分析 |
3.1.1 巷道围岩周边弹性应力及变形分析 |
3.1.2 巷道围岩塑性应力及变形分析 |
3.2 巷道围岩分次支护围岩控制数值模拟分析 |
3.2.1 模拟软件选择 |
3.2.2 模型的建立 |
3.2.3 数值模拟结果分析 |
3.2.4 小结 |
3.3 巷道围岩二次补强支护相似模拟分析 |
3.3.1 实验目的 |
3.3.2 实验台建立与模型设计 |
3.3.3 实验过程及分析 |
3.3.4 小结 |
3.4 本章结论 |
4 采动巷道围岩二次支护关键技术 |
4.1 巷道顶板二次协调支护技术 |
4.1.1 巷道顶板支护中锚杆类及适应性 |
4.1.2 可接锚杆协调支护技术 |
4.2 巷道两帮二次协调支护技术 |
4.2.1 巷帮玻璃钢锚杆 |
4.2.2 刚性长螺纹锚杆协调支护技术 |
4.3 本章结论 |
5 工业性试验 |
5.1 试验方案 |
5.2 试验巷道支护参数设计 |
5.3 支护效果分析 |
5.3.1 可接长锚杆破断率统计 |
5.3.2 锚杆(索)受力检测 |
5.4 经济效益分析 |
5.5 本章结论 |
6 主要成果 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新性成果 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)特厚煤层巷道顶板变形机理与控制技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
Detailed Abstract |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 巷道顶板离层的研究状况 |
1.2.2 煤巷锚杆支护机理研究现状综述 |
1.2.3 煤巷锚杆支护技术的概况及发展进程 |
1.2.4 特厚煤层巷道锚杆支护技术研究现状 |
1.3 本文主要研究内容与研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
1.4 论文的工作量 |
2 特厚煤层巷道变形特性及顶板灾变机理 |
2.1 特厚煤层巷道变形特性 |
2.1.1 典型巷道调研及现场观测 |
2.1.2 数值模拟分析研究 |
2.2 巷道顶板变形关键影响因素及灾变机理 |
2.2.1 特厚煤层中顶煤与夹层性质 |
2.2.2 特厚煤层顶板煤层物理力学特性实验研究 |
2.2.3 特厚煤层顶板变形影响的关键因素 |
2.3 特厚煤层巷道顶板灾变机理初探 |
2.4 本章小结 |
3 特厚煤层巷道顶板离层机理及关键影响因素 |
3.1 特厚煤层巷道顶板离层概念和分类 |
3.1.1 顶板离层的概念 |
3.1.2 顶板离层的分类 |
3.1.3 顶板离层与煤体节理、裂隙关系 |
3.2 特厚煤层巷道顶板离层机理 |
3.2.1 无支护下顶板离层机理分析 |
3.2.2 锚杆索支护下巷道顶板离层机理分析 |
3.3 特厚煤层锚杆索支护巷道顶板离层关键影响因素 |
3.3.1 数值软件的选择及原理介绍 |
3.3.2 正交试验设计原理和步骤 |
3.3.3 优选参数数值模拟分析 |
3.4 本章小结 |
4 特厚煤层巷道顶板控制技术研究 |
4.1 特厚煤层巷道顶板控制安全现状 |
4.1.1 顶板安全性控制原则 |
4.1.2 锚杆索支护下顶板变形特征及补强措施 |
4.2 特厚煤层巷道顶板控制系统 |
4.2.1 “多支护结构体”系统的概念和组成结构 |
4.2.2 全煤顶帮协同控制结构机理分析 |
4.2.3 浅顶板锚固体厚板结构机理分析 |
4.2.4 深顶板索块体承载结构机理分析 |
4.3 本章小结 |
5 厚煤顶离层监测方法、支护安全性判定指标及系统开发 |
5.1 厚煤层巷道顶板离层监测新方法探究 |
5.1.1 离层监测原理及现有方法简介 |
5.1.2 现有监测方法存在的主要问题 |
5.1.3 新型监测方法理念及内容 |
5.2 厚煤层巷道顶板“离层类”监测指标研究 |
5.2.1 顶板安全性监测指标研究现状 |
5.2.2 特厚煤层顶板“离层类”指标概念及分类 |
5.2.3 “离层类”指标具体内容 |
5.3 特厚煤层巷道顶板安全性综合分析软件 |
5.3.1 层次分析法(AHP)概述 |
5.3.2 特厚煤层巷道顶板支护安全评价因子确定 |
5.3.3 特厚煤层巷道顶板支护安全性评价系统 |
5.4 本章小结 |
6 现场工程实践 |
6.1 采动影响下特厚煤层回采巷道工程实例 |
6.1.1 生产地质条件 |
6.1.2 顶板离层变形监测系统的设置和结果分析 |
6.1.3 29211 回风巷顶板安全性判定 |
6.2 软弱厚顶煤大跨度开切眼工程实例 |
6.2.1 生产地质条件 |
6.2.2 软厚煤顶大跨度巷道控制难题及策略 |
6.2.3 支护技术方案 |
6.2.4 顶板矿压观测结果 |
6.2.5 顶板支护安全性综合判定 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究取得的主要成果 |
7.2 论文创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
附录 |
(9)陶二矿扩大区深井巷道围岩变形规律及支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外深部开采及支护研究现状 |
1.2.1 国内外深部开采现状 |
1.2.2 巷道围岩支护理论研究现状 |
1.3 论文研究的主要内容与方法 |
1.3.1 论文研究的内容 |
1.3.2 论文研究方法和路线 |
1.4 研究意义 |
1.5 小结 |
第2章 深部工程岩体力学特性及深部巷道控制对策 |
2.1 深部工程的概念及深部开采的特点 |
2.1.1 深部工程的概念 |
2.1.2 深部开采的特点 |
2.2 深部工程岩体的工程力学特性 |
2.2.1 深部工程岩体的地质力学特性 |
2.2.2 深部工程岩体的工程力学特性 |
2.3 深井巷道压力特点 |
2.4 深部巷道支护原则及措施 |
2.4.1 深部巷道支护原则 |
2.4.2 深井工程软岩巷道的支护措施和方法 |
2.5 刚柔耦合支护技术 |
2.5.1 刚柔耦合支护技术原理 |
2.5.2 刚柔耦合支护技术关键 |
2.6 小结 |
第3章 深井巷道区域地应力分布规律研究 |
3.1 地应力测量 |
3.1.1 地应力概述 |
3.2 套孔应力解除法地应力测量原理 |
3.2.1 地应力测试理论依据 |
3.2.2 钻孔孔壁的应力分析 |
3.3 解除法测量地应力 |
3.3.1 测量方法和仪器 |
3.3.2 测点布置原则 |
3.3.3 测试工艺 |
3.3.4 地应力测点的状况 |
3.4 解除法测量地应力数据处理 |
3.4.1 地应力解除数据 |
3.4.2 岩芯力学性质测定 |
3.4.3 地应力测量结果 |
3.5 矿井地应力分布规律 |
3.6 高应力对工程的影响分析 |
3.6.1 陶二扩大区巷道破坏的概况 |
3.6.2 陶二矿扩大区巷道与地应力的关系 |
3.7 地应力工程分析评价 |
3.7.1 高地应力的判别标准 |
3.7.2 软岩软化程度分类 |
3.7.3 陶二扩大区地应力评价 |
3.8 小结 |
第4章 深井巷道围岩变形及破坏机理研究 |
4.1 深井巷道矿压显现观测研究 |
4.1.1 观测目的、方法及内容 |
4.1.2 巷道表面收敛观测 |
4.1.3 围岩深部位移 |
4.1.4 松动圈的测定 |
4.1.5 锚杆、锚索测力计测试 |
4.2 深井巷道围岩变形破坏机理 |
4.2.1 围压状态与岩石变形破坏 |
4.2.2 围压状态与岩体变形破坏 |
4.2.3 高水平应力软岩巷道围岩变形破坏机理 |
4.3 陶二扩大区巷道破坏情况及规律 |
4.4 小结 |
第5章 陶二矿扩大区工程软岩巷道锚网索联合支护技术 |
5.1 现阶段陶二扩大区支护存在的问题 |
5.2 针对扩大区巷道的特点采取的支护原则 |
5.3 新方案(关键部位耦合支护)的支护特点 |
5.4 关键部位的概念及支护控制对策 |
5.5 扩大区地质概述 |
5.6 陶二扩大区高应力软岩巷道锚网索联合支护设计 |
5.6.1 岩巷支护设计 |
5.6.2 煤巷支护设计 |
5.7 巷道二次支护时间的确定 |
5.8 小结 |
第6章 深井巷道支护数值模拟研究 |
6.1 数值模拟软件FLAC~(3D) |
6.1.1 FLAC~(3D)基本介绍 |
6.1.2 FLAC~(3D)基本方程的有限差分形式 |
6.1.3 FLAC~(3D)本构模型基本形式 |
6.2 数值模拟模型 |
6.3 数值模拟结果及分析 |
6.4 小结 |
第7章 结论及建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
四、锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用(论文参考文献)
- [1]平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究[D]. 黄庆显. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究[D]. 谢正正. 中国矿业大学, 2020
- [3]西部地区弱胶结软岩巷道支护技术研究[D]. 李烁. 安徽理工大学, 2020(03)
- [4]平朔井工一矿迎面掘巷大断面煤巷支护技术研究[D]. 蒯鹏飞. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]潘二煤矿顺槽巷道的支护技术研究[D]. 陈凯. 安徽理工大学, 2018(01)
- [6]锚固体梁刚度变化的影响因素分析[D]. 张成. 安徽理工大学, 2017(10)
- [7]保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术[D]. 张钦祥. 中国矿业大学(北京), 2013(10)
- [8]特厚煤层巷道顶板变形机理与控制技术[D]. 严红. 中国矿业大学(北京), 2013(10)
- [9]陶二矿扩大区深井巷道围岩变形规律及支护技术研究[D]. 王书刚. 河北工程大学, 2008(04)
- [10]锚杆(索)联合支护在新集二矿的应用[J]. 江杰才,崔建井. 煤炭技术, 2003(01)