松软煤巷周围煤岩体蠕变失稳及其支护技术研究

发布时间：2019-07-31 12:20

【摘要】：松软煤巷周围煤岩体受围岩应力场、温度场和裂隙场耦合作用,随着时间的推移,会发生不同程度的蠕变变形,若不能得到及时有效支护,其蠕变变形发展到一定程度,将会导致巷道围岩产生冒顶、片帮和底鼓等失稳破坏。因此,探讨松软煤巷周围煤岩体蠕变行为及特性,提出合适的煤岩体蠕变分析模型对于预测出煤岩体蠕变失稳时间及针对性地开展巷道支护技术研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文研究工作主要体现在以下方面:(1)根据煤岩体蠕变理论及巷道蠕变实验结果,通过对几种常用蠕变模型地分析对比,认为改进西原模型是一种较好的模拟不同应力作用下巷道煤岩体蠕变规律的蠕变模型,它不仅可以描述煤岩体的减速蠕变过程和等速蠕变过程,而且可以描述其加速蠕变过程。(2)文中将煤岩体的蠕变失稳准则与改进西原模型相结合,推导给出了松软煤巷煤岩体蠕变失稳的时间预测公式,并据此对其稳定性进行了分析,为巷道煤岩体蠕变失稳的预测提供有效的途径,同时也可为巷道支护最佳时间提供理论依据。(3)收集松软煤巷煤岩体进行了单轴压缩声发射蠕变试验,运用经验模态分解方法对声发射信号的能量和振铃计数进行了分解和分析。分析结果表明,分解后声发射信号主要集中的三个时间段与煤样的减速蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段相对应。(4)根据煤岩体力学性质的各向异性对巷道煤岩体蠕变失稳进行分析,用UDEC软件分析了巷道煤岩体蠕变失稳特性,根据数值分析结果提出了相应的巷道支护对策。(5)将以上研究结果应用到松软煤巷围岩支护工程中。根据本文所给蠕变失稳预测公式确定的煤巷煤岩体蠕变失稳时间与围岩毛洞失稳时间相吻合。现场结果表明,围岩表面收敛变形均呈现“底鼓值两帮收敛值拱顶下沉值”的位移分布规律。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 丁秀丽;刘建;白世伟;盛谦;徐平;;岩体蠕变结构效应的数值模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2006年S2期

2 杨彩红;王永岩;李春林;;含水率变化对深部工程岩体蠕变规律的影响[J];化工矿产地质;2007年01期

3 伍国军;陈卫忠;贾善坡;;大型地下洞室围岩体蠕变参数位移反分析研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S2期

4 冯洋;张志增;胡江春;;地下厂房洞室群岩体蠕变特性分析[J];中原工学院学报;2011年03期

5 曹文贵,速宝玉;岩体蠕变大变形有限元分析及其在金川矿的应用[J];矿冶工程;1999年03期

6 邹银辉,文光才,胡千庭,许进鹏;岩体声发射传播衰减理论分析与试验研究[J];煤炭学报;2004年06期

7 周先明;地下金属矿山充填体支承岩体压力时蠕变影响因素的探讨[J];长沙矿山研究院季刊;1988年01期

8 任月龙;才庆祥;张永华;舒继森;韩流;;岩体蠕变对露天矿边坡稳定性的影响[J];金属矿山;2014年05期

9 刘宝琛;喷射混凝土支护的作用机理[J];金属学报;1979年03期

10 魏佳;李剑光;段雪娣;;孔隙水压对岩体蠕变影响研究[J];矿山压力与顶板管理;2005年04期

相关会议论文 前6条

1 李祥生;李永盛;;岩体弱面直剪流变仪研制报告[A];第三届岩石力学学术会议论文集（上）[C];1985年

2 张玉军;;锚固岩体蠕变特性的模型试验[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年

3 王宝成;孙民伟;刘长庚;;小浪底水库岩体蠕变试验[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年

4 田野;徐平;;用岩体蠕变数据计算Lyapunov指数[A];全国岩石边坡、地下工程、地基基础监测及处理技术学术会议论文选集[C];1993年

5 杨春和;;层状盐岩体深部石油储存中的关键力学问题研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

6 雷承弟;;二滩水电站枢纽区岩体蠕变试验及其试验设备研制[A];四川省岩石力学与工程学会首届学术会议论文集[C];1994年

相关硕士学位论文 前4条

1 于胜红;松软煤巷周围煤岩体蠕变失稳及其支护技术研究[D];西安科技大学;2015年

2 马咪娜;煤岩体蠕变本构关系及其稳定性研究[D];西安科技大学;2012年

3 魏佳;孔隙压力对深部岩体蠕变影响的理论研究[D];辽宁工程技术大学;2006年

4 李平;孔隙压力作用下岩体蠕变规律研究[D];辽宁工程技术大学;2007年

，

本文编号：2521317