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金川二矿区深部软岩巷道变形及支护研究

专 业: 安全技术及工程
关键词: 矿山开采 深部巷道 围岩应力 巷道支护
分类号: TD311  TD353
形 态: 共 73 页 约 47,815 个字 约 2.287 M内容
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内容摘要


高应力作用下深部巷道支护问题是岩石力学领域中比较复杂的研究课题之一,长期以来国内外从事采矿、隧道工程及岩石力学理论与实践的工作者,在高应力深部巷道破坏机理和支护技术方面进行了大量研究,但由于深部巷道工程地质条件比较复杂,因此对该问题的研究有一定的困难。

随着开采深度不断增加,金川二矿区的巷道围岩应力也越来越大。

特别是近年来,巷道支护的问题越来越突出,原来使用比较普遍的普通锚杆支护、U型钢拱架支护以及喷射混凝土支护等支护手段已不能满足,在1000m水平以下开拓工程的施工过程中出现了严重的破坏,巷道变形速度之快、变形量之大,二矿区历史上从未有过,有的巷道还未投入使用就已经开始进行返修,给二矿区的生产带来很大的麻烦。

如何对深部高应力碎胀岩体进行支护,是二矿区亟待解决的问题。

本文结合《金川二矿区深部开采的岩石力学问题》专题,进行以下研究:

⑴对金川二矿区进行详细的地质调查,并根据以往的地质调查资料进行系统深入的调查和研究,认为金川二矿区的岩石单体强度较高,岩体的整体强度低,且具有明显的流变性,具有软岩的特性; ⑵通过研究得知:

造成矿区深部巷道变形破坏的主要原因是矿区深部巷道围岩节理、裂隙极为发育,大部分属于碎裂结构,由于受到很高的水平构造应力和采动影响,围岩呈碎胀蠕变特性,变形表现为破裂岩块在应力作用下沿结构面的滑移、错动和裂缝扩张等。

⑶通过大量室内岩石力学实验,对金川二矿区的岩石力学性质进行测定,基于岩体完整性系数,提出改进的Hoek-Brown强度准则,合理估算出岩体的工程参数; ⑷运用midas GTS有限元程序在弹塑性理论的基础上分析巷道围岩的变形与支护效果,并分别对金川二矿区水平运输巷道的支护方案进行了评价; ⑸本文认为金川二矿区巷道采用U型钢支撑加底部锚杆联合支护的方案设计是比较合理的,同时对深部软岩巷道的支护提出了几点建议..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1引言
1.2国内外软岩巷道支护理论研究现状
1.2.1国外研究现状
1.2.2国内研究现状
1.3巷道支护技术发展现状
1.3.1 U型可缩性钢支架支护技术
1.3.2锚杆支护技术
1.3.3锚索支护技术
1.3.4喷射混凝土支护技术
1.3.5其他支护技术
1.3.6深井巷道支护现状
1.4论文研究的目的及主要研究内容
第2章 软岩力学特性及巷道变形规律研究
2.1软岩的定义和分类
2.1.1软岩的定义
2.1.2软岩的分类
2.2软岩工程特性及力学属性
2.2.1软岩的工程特性
2.2.2软岩的力学属性
2.3深部巷道围岩变形特征
2.3.1深部巷道围岩压力特性
2.3.2金川深部巷道变形破坏特征
2.3.3巷道变形规律
2.4影响深井软岩巷道变形破坏的因素研究
2.4.1地应力
2.4.2岩体结构
2.4.3断层构造、断层泥和充填物的力学特性
2.4.4采动的影响
第3章 金川二矿区工程地质条件
3.1地质概况
3.1.1地质构造特征
3.1.2水文地质调查
3.2岩体结构面特征
3.3应力场特征
第4章 岩石力学试验与岩体工程参数的确定
4.1岩石式样的选取
4.2试样制备
4.3实验仪器简介
4.4试验内容、过程与结果
4.4.1物理性质指标测定
4.4.2抗拉试验
4.4.3抗压试验
4.5岩体工程参数的确定方法
4.5.1岩体质量评价准则
4.5.2广义Hoek-Browrl强度准则
4.5.3Hoek-Brown强度准则的影响系数
4.5.4引进完整性系数的改进Hoek-Brown强度准则
4.5.5金川二矿区深井岩体工程参数的确定
第5章 软岩巷道开挖支护方法研究
5.1巷道开挖数值模拟
5.1.1软件的选择
5.1.2模型的建立
5.1.3开挖结果分析
5.2软岩巷道承载机理
5.2.1软岩巷道弹塑性模型
5.2.2软岩巷道承载机理
5.3软岩巷道支护的几点共识
5.3.1维护和改善围岩
5.3.2发挥围岩自承作用
5.3.3支护对围岩的作用方式
5.3.4巷道的支护阻力
5.4金川二矿区软岩巷道的支护方案
5.5支护效果对比分析
第6章 结论及建议
6.1结论
6.2建议
参考文献

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中图分类: > TD311 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论 > 原岩应力
其他分类: > TD353 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿井支护与设备 > 巷道支护

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