硬顶条件下煤巷围岩稳定性模拟的研究论文

《硬顶条件下煤巷围岩稳定性模拟的研究论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕十研究生学位论文硬顶条件下煤巷围岩稳定性模拟研究摘要某些矿区在开采中出现了直接顶板大部分岩层为坚硬的厚砂岩层，在过去几十年的开采中，针对硬顶煤巷采取了一些措施，对于巷道的支护采取木点柱、木棚、混合棚等简单支护方式就能满足安全生产的需要。但是随着开采深度的加大，以及上覆采区遗留的煤柱、地质构造等因素的影响，部分采(盘)区巷道开始出现“软岩”(炸帮、地鼓、垮顶等)现象。由于项硬，煤帮就变为围岩中最薄弱地方，地下岩体中积聚的能量肯定是从最容易突破的地方释放，这就造成两帮来压剧烈，两帮破碎范围往往大于锚杆可锚固范围，若控制不好，容易造成两帮挤压破碎一片帮、垮帮一两帮

2、对顶板支撑减弱一顶板弯曲变形加剧一两帮破坏加剧的恶性循环过程。本文就针对硬顶煤巷稳定性进行研究。对其新形势下支护提出建议。本文针对所研究的硬顶煤巷所表现的两帮松软项底较稳定情况，首先在理论上采用松动圈和整体锚固支护理论，对较硬的顶板采用中松动圈悬吊机理，并给出锚杆支护参数；对松软的煤巷两帮采用大松动圈时起主要作用的挤压成厚墙或拱机理，并分析了锚杆几何参数，并建立了两帮的力学模型，给出锚杆支护的一些力学参数。针对硬顶煤巷巷道稳定性问题，本文主要采取物理模拟试验，采用自己研制的大比例平面应变模型的实验台，制定了测试方案，制作了测试应力的应力盒，购买了应变仪和相机，实验模拟了逐

3、步加载下巷道的破坏发展过程，破坏形式，并记录分析围岩内的应力变化规律，和围岩变形规律，太原理工大学硕士研究生学位论文并测出塑性圈的变化情况，为此地质条件下巷道支护提供些理论，其有助于指导生产实践。考虑到相似模拟无法对加载过程中岩体的破坏情况及破坏范围进行准确的描述，作为物理模拟的补充，本章还采用数值模拟的方法对硬顶煤巷围岩的应力的详细变化规律、位移详细变化规律进行分析，更全面、更细致的了解。最后结合理论分析、物理模拟及数值模拟的结果，埋深处于500m时两帮松动圈的范围有1．5m顶板松动圈有0．8m提出支护方案，采用数值模拟方法讨论其合理性。关键词：硬顶煤巷，相似模拟，巷道

4、支护，数值模拟，巷道稳定，松动圈，Il太原理工大学硕士研究生学位论文SIMULATIoNSTUDYoNSURRoUNDINGRoCKSTABILITYoFTHEHARDToPCoALROADⅥ，AYABSTRACTInsomeminingareas，themostrockinimmediateroofisheavysandylayers．Inthepastdecadesofyears，Somemeasureshavetakentothehardtopcoalfoadway，adoptingthewood，woodshedorthemixedshedtosupportroa

5、dways，andthesemeasurescouldmeettheneedofsafetymining．However,asthedepthofmineisincreasingcontinuallyandTheeffectsofthepillarremainedinupperminingarea，geologicalstructureaswellasotherfactors，inpartsoftunnels，thephenomenonofsoftrockbegantoappear，suchasroadwayextracting，groundswelling，laneca

6、ving．Owingtohardroofstrata，coalsidebecometheweakestplaceinthesurroundingrocks，theaccumulativeenergyinrocksreleaseintheweakestplace，pressurizationoftheroadway'ssidesisviolent，thebrokenareaislargerthananchoragerangeintheRoadwaysSides．Ifnotwellcontrolled，itwouldbecomeaviciouscircle．thispaper

7、studiesstabilityofthehardtopcoalroadway，theauthorsputforwardsomesuggestionstoroadwaysupportundernewsituationAccordingtotheconditionsofthesoftroadway’Ssidesandstableroofofthehardtopcoalroadway．theoryoflooseringandthewholeanchoragesupporttheorywereused．Usingmechanismo