连续“双壳”治理底臌壳体参数分析研究

发布时间：2017-12-26 01:31

  本文关键词：连续“双壳”治理底臌壳体参数分析研究　出处：《河北工程大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：深井巷道围岩孔隙率低、颗粒连接紧密、强度高,但是这些坚硬岩石在高地应力作用下表现出强流变变形特性,即软岩变形特征,因此把这类岩石称为工程软岩。为解决深井工程软岩巷道底臌流变变形量大、变形持续时间长这一难题,课题组在大量工程实践经验的基础上,综合理论分析、模拟分析研究创造性的提出连续“双壳”治理底臌技术措施。通过研究分析现有支护对深井巷道底臌控制存在的缺陷,结合深井巷道底板围岩变形破坏特征,提出连续双壳治理底臌技术措施。壳体结构相比较于梁、板等力学结构能够承载更大的外载荷,具有抗变形能力大、受力均匀、变形量小等优越性。因此在底臌治理过程中通过控制支护体结构、形成范围、形成时机等措施在底板围岩中形成具有一定厚度、强度较高的浅深两层壳体结构,共同维护巷道围岩稳定。向底板浅部围岩实施注浆+锚杆支护,形成浅部支护壳体,即支护壳;待浅部壳体稳定,承载能力达到一定极限后,向深围岩打锚索,形成深部壳体,即加固壳。为更加合理准确的确定壳体参数,通过模拟实验研究连续双壳治理底臌巷道围岩应力-应变发展规律以及围岩塑性区分布特征,利用相似模拟实验对比分析不同埋深壳体支护围岩变形破坏特征。研究表明浅部壳体厚度应近似于围岩破裂半径,深部壳体厚度近似于塑性区半径。巷道开掘后,待围岩变形释放部分高岩体应力后,及时注浆提高岩体壳体,封堵围岩裂隙,恢复岩体结构,加上锚杆径向约束作用,使浅部围岩形成一定厚度的壳体承载结构;浅部壳体形成后,根据围岩移动变形监测结果,判别浅部壳体承载稳定定,及时进行深部锚索支护,增加径向约束力,改变围岩受力状态,深部围岩形成稳定的环形承载体,承担岩体高应力,保护浅部壳体稳定。给出了浅部壳--深部壳耦合支护理论,分析了浅部壳--深部壳耦合支护机理,归纳总结出深井高应力软岩底臌治理原理:合理断面设计,重现巷道围岩整体结构,浅部壳卸压、让压,深部壳抗压、阻压,浅深壳体叠加顺次作用,达到卸让适度、让抗协调原则。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353

【参考文献】

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本文编号：1335287