深井软岩硐室底臌机理及控制技术研究

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1、万方数据中幽分类号：学科分类号!旦≥§3440．30论文编号：密级：坌荭安徽理工大学硕士学位论文深井软岩硐室底臌机理及控制技术研究作者姓名：李松专业名称：岩土工程研究方向：蚩±左堂皇童控导师姓名：经塞匹麴攫导师单位：塞邀理工太堂答辩委员会主席：宣能王塾援论文答辩日期：2014年05月24日安徽理工大学研究生处2014年05月22日万方数据ADissertationinGeotechnicalEngineeringResearchonMechanismandControlTechnologyofFlo

2、orHeaveinDeepandSoftRockChamberCandidate：LiSongSupervisor：JingLaiwangSchoolofCivilEngineeringAndArchitectureAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，RR．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢

3、的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞徽堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：聋堑三日期：醴年上占月』日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞徵堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于立徵堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塞堂堡王太堂可以将

4、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)。学位论文导师签名靴弓签字日期：沙f步年“月幽签字日期：弘cy年扩If月扫珀万方数据摘要底臌问题一直以来都是国内外煤炭领域的一个重要的技术难题。虽然很多专家在这一领域进行了较为深入的研究，但是许多位置较深的高应力软岩巷道的底臌变形控制依然困难重重。论文以淮南矿业集团潘一东矿井．848m充电整流硐室巷道为工程研究对象，通过现场调研、室内实验、现场试验等研究方法，掌

5、握了原支护条件下巷道围岩塑性区范围和巷道周边应力分布状况以及其他工程地质概况。通过总结分析深井高应力软岩巷道底臌的因素及产生机理，研究了底臌治理手段，提出了控顶底、治两帮的治理思想。依据现代力学原理对底臌的控制机理做了相关讨论，从应力削弱原理和承载拱加固原理两个方面分析了顶底板锚索和底板注浆在抑制底臌方面所起的力学作用机制：①应力削弱原理是通过项底板锚索分别从松动圈承载拱的内侧给两拱以向外的力的作用，它较大程度的降低了两拱两侧横截面上的轴力，进而大幅降低了左右两边拱的破坏应力和径向的应变，对减小围岩

6、与支护之间的压力具有重要作用从而有效抑制底臌的程度：②承载拱加固原理是在松动圈内实施注浆加固，首先可以使得整个松动圈形成一个完整的封闭结构，从而大幅提高压力拱的承载力，其次也使得拱下部的承载力增强，从而提高对下部作用力的抵抗力：最后还可排挤掉底板松动圈中的积水，消除底板岩石浸水软化现象。通过大型非线性有限元软件ABAQUS建立的三维数值模型，对底板锚索加固前和加固后的巷道的变形和受力情况进行了对比分析。模拟结果表明底板锚索可以大幅的减小底板的变形和改善底板的受力状态。针对潘一东矿井．848m充电整流

7、硐室巷道的底臌破坏情况，提出了“锚网索+套棚+底板锚索+注浆”复合锚索网喷注综合支护方式，详细阐述了支护方案实施过程、顺序和方法。解决了底板锚索锚固与底板岩体注浆加固一体化的施工难题。最后对底板加固前和底板加固后的巷道进行了变形监测，现场监测数据表明底板锚索注浆加固底板可以很好的控制底臌。图[86]表1-21]参E53]关键词：深井巷道底臌机理底板锚索软岩ABAQUS分类号：万方数据ABSTRACTIthasalwaysbeenakeytechnicalproblemhowtocontrolcham

8、ber'sfloorheaveinthefieldofcoalathomeandabroad．Althoughmanyexpertsandscholarshavecarriedoncertainresearchandexpositioninthisfield,therearealotofdifficultiestoreducethedeformationoffloorindeep，highstressandsoftrockroadway．Thisdissertatio