软岩大断面仓施工及支护技术

软岩大断面仓施工及支护技术

一、软岩大断面硐室施工及支护工艺(论文文献综述)

朱成[1](2021)在《深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究》文中研究表明深部矿井开采面临产矸率增加、提升效率降低、采场与巷硐围岩控制难度加大等系列难题,采选充一体化技术是解决上述问题的有效途径。实现深部煤矿井下分选硐室群围岩稳定控制与采煤-充填空间优化布局不仅可确保采煤-分选-充填系统高效协调配合,同时能够有效提升矿井灾害防控能力。为此,本文采用理论分析、实验室实验、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,分析了井下分选硐室围岩变形破坏特征及影响因素,阐明了分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法,剖析了分选硐室群围岩损伤规律与控制对策,探究了采-充空间布置参数与工艺参数的动态调整方法,提出了满足不同工程需求的采-充空间优化布局策略,探讨了采-选-充空间优化布局决策方法。研究成果可为深井分选硐室群围岩长时稳定控制、采-充空间合理布局与动态调整提供理论基础和参考借鉴。主要取得了以下创新性成果:(1)基于井下分选硐室结构特征,建立了其围岩稳定性分析力学模型,研究了随不同影响因素变化围岩变形破坏的响应特征。通过调研国内多个采选充一体化矿井,明确了现阶段井下分选工艺的主要优缺点、适用条件及设备配置要求,归纳总结了井下分选硐室的主要结构特征,分别建立了分选硐室顶板变截面简支梁、帮部柱体以及底板外伸梁力学模型,分析了围岩变形破坏特征及主要影响因素,采用控制变量法研究了随各影响因素变化围岩变形破坏的响应特征,解析了井下分选硐室优化布置与围岩控制方法。(2)阐明了井下分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法,剖析了分选硐室群围岩损伤规律与控制对策。研究了断面形状、尺寸效应以及开挖方式对分选硐室群围岩稳定性的影响,揭示了分选硐室群基于软弱岩层厚度及层位变化的合理布置方式,确定了不同类型地应力场中分选硐室群的最佳布置方式,探讨了分选硐室群紧凑型布局原则与方法,提出了分选硐室群围岩“三壳”协同支护技术,揭示了高地应力与采动应力、振动荷载、冲击荷载耦合影响下分选硐室群围岩损伤规律,剖析了分选硐室群全服务周期内围岩加固对策。(3)探究了采-充空间布置参数与工艺参数的动态调整方法,提出了满足不同工程需求的采-充空间优化布局策略。探讨了深部采选充一体化矿井适用的采-充空间布局方法,分析了影响采-充空间布局的主要因素,基于开发的德尔菲-层次分析法确定了各影响因素的权重,根据采充协调要求和“以采定充”、“以充定采”两类限定条件,探究了采-充空间布置参数与工艺参数的合理匹配关系及动态调整方法,分别提出适用于地表沉陷控制、冲击地压防治、沿空留巷、瓦斯防治、保水开采五种工程需求的采-充空间优化布局策略。(4)分析了采-选-充空间布局互馈联动规律,探讨了深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法。基于安全高效绿色开采要求,分析了采-选-充空间布局的互馈联动规律,基于“以采定充”和“以充定采”两类限定条件,分别提出了采-选-充空间优化布局原则,探讨了采-选-充空间优化布局决策方法,以新巨龙煤矿为具体工程背景,对矿井采-选-充空间布局方案进行了规划设计。该论文有图157幅,表38个,参考文献199篇。

黄庆显[2](2021)在《平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究》文中研究说明深部煤岩体的“三高两强”赋存环境给矿井巷道支护带来了严重不利影响,是业界一直关注的热点问题之一。作为我国典型深部矿区之一,平顶山矿区主力矿井开采深度已不同程度超过800 m,现有实践表明,深部巷道围岩松软破碎,具有变形大、流变性强等特点,采用浅部巷道的支护技术,巷道围岩难以保持长期稳定。因此,系统深化平顶山矿区深井巷道围岩控制技术的研究具有重要的理论价值和实际意义。本文综合采用现场实测、理论计算、数值模拟和工业性试验等方法,以提高围岩自承能力为核心,对围岩协同控制机理和关键技术进行了深入研究,可为深井巷道支护方式选择和技术参数设计提供参考和借鉴。主要研究成果如下:(1)明确了平顶山矿区主力生产矿井构造应力显着的地应力分布特征,掌握了深井巷道围岩结构特点和典型物理力学特性。结合围岩蠕变试验结果,推演了围岩蠕变等围压三维粘弹塑性本构模型并在多个矿井进行了普适性分析。原位实测分析了巷道围岩强度、内聚力和弹性模量衰减的时空演化特征,建立了围岩强度衰减模型,研究了侧压系数变化对巷道围岩应力演化及变形的影响,掌握了深井巷道全断面持续收缩、底鼓量和两帮移近量明显大于顶板下沉量的总体破坏特征,明确了巷道围岩主要承载区的位置(2.4-3.0m)与力学特性。(2)以深井巷道围岩内外承载结构协同承载、支护(力)协同作用、“支护—围岩”协同控制(“三协同”)为切入点,分别建立了围岩内外承载结构、支护(力)间协同作用和“支护—围岩”(粘)弹塑性“三区两圈”(弹性区-塑性区-破碎区,内承载圈-外承载圈)力学模型,研究了深井巷道内外承载结构协同作用机制及主要影响因素,明确了不同支护强度下深井巷道变形随支护时间的演变规律,揭示了平顶山矿区深井巷道围岩内外承载“三协同”控制机理,确定了协同支护合理的支护强度与时机。(3)根据平顶山矿区深井巷道变形破坏的主要影响因素,将平顶山矿区深井巷道分为高应力型、低强度型和复合型三类,明确了“协同支护构建承载结构,结构协同承载控制围岩变形”的控制思路,明确了以高强支护强化外承载结构、注浆改性内承载结构和卸压改善应力为主要途径的深井巷道承载圈层“强外稳内”控制对策。提出了以双层喷浆、锚杆-锚索(束)注浆、锚索棚支护、底板卸压为核心的四位一体关键支护技术,研发了配套材料及设备,探索完善了相应的注浆工艺措施,构建了协同作用效率评价方法,形成了深井巷道围岩内外协同承载控制技术体系。(4)结合热轧厚壁中空注浆锚杆、锚索和水泥注浆添加剂等新型材料大范围强力锚固的特点,针对高应力低强度复合型、低强度型、高应力型巷道围岩控制需求,基于深井巷道围岩内外承载协同控制技术体系确定了三类巷道合理的支护方式、参数及支护时机。实测掌握了矿区典型深井巷道围岩变形与破碎破裂区发育特征,建立了巷道表面围岩变形量和协同作用效率间的关系,提出了基于巷道掘前支护效果预估和掘后围岩变形预警的协同效率评价方法并指导巷道支护。上述研究成果在平顶山矿区一矿、四矿的典型深井巷道进行了工业性试验,结果表明,相关技术能有效提高内外承载结构的承载性能,三类巷道内外承载结构的协同作用效率分别达到86.33%、80.8%、86.05%,显着控制了围岩变形。该论文有图142幅,表20个,参考文献182篇。

王亚[3](2020)在《深井高应力软岩硐室流变破坏特征及控制研究》文中提出平顶山矿区作为典型的深部开采矿区,其开采深度已超过800 m,深部煤岩体的“三高”赋存环境给矿井巷道的支护带来严重不利影响。本文针对平煤某矿深部高应力软岩绞车房硐室,综合运用了现场实测、实验室试验、理论分析、数值模拟、工业性试验等方法对硐室的流变破坏特征、应力演化特征及围岩承载特性进行了深入研究,对硐室进行了有效修复,主要研究成果如下:(1)掌握了硐室地应力特点、围岩结构特点、物理力学参数及蠕变变形特征。硐室主要受水平地应力作用,水平地应力均值在24 MPa左右,侧压系数为1.22;硐室围岩松动圈发育深度为3.5 m左右,煤岩体的力学属性差,围岩破碎程度较高。明确了围岩岩样在5 MPa、10 MPa、15 MPa三种不同围压作用下的蠕变变形特征,随着轴向应力水平的提高,围岩蠕变过程中的稳态蠕变过程较短,很容易进入到加速蠕变破坏阶段;随着围压增大,岩样破坏时长和蠕变破坏强度增加。(2)改进了岩石流变本构模型,得出了影响围岩流变破坏特征的关键影响因素为应力差σ1-σ3、弹性模量E0、粘滞系数η2、η3。建立了硐室数值运算模型,明确了硐室围岩变形破坏和应力演化特征,硐室呈全断面持续大变形状态,在硐室顶底角及硐室大小断面连接处存在较高程度的应力集中,且随着时间推移,应力集中系数不断增高。深入分析了绞车基础的变形破坏特征,其破坏原因为基础两端受拉中间受压造成的受力不平衡,硐室围岩和底板的最大破坏深度在12 m左右。(3)明确了硐室围岩稳定的主要影响因素,建立了巷道内外承载结构力学模型,分析了围岩承载机理,研究了不同支护技术(架棚支护、底板卸压、锚索支护与注浆加固)对围岩承载结构及流变变形的控制效果,提出了“让、抗、置、注”围岩控制对策,对硐室内外承载结构进行优化,确定了围岩控制方案为“锚杆+金属网+喷浆+高强预应力锚索+全断面注浆+底板卸压”。(4)对提出的硐室围岩控制方案进行数值模拟验证,并开展工业性试验,检验了支护方式和支护参数的合理性。围岩变形监测表明,对硐室进行修复后,有效控制了硐室的流变变形,围岩顶底板及两帮变形量均控制在10 mm以内,保障了绞车房硐室的稳定性。研究成果可为深部软岩硐室的支护、围岩控制提供参考借鉴。该论文有图73幅,表17个,参考文献124篇。

袁超峰[4](2020)在《深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究》文中研究指明随着煤炭资源开采强度和开采深度逐渐加大,深部煤矿面临的矸石排放和提升能力不足的矛盾更加突出,为实现深井的矸石井下分选和就地处理,开展了国家重点研发计划项目“深部煤矿井下智能化分选及就地充填关键技术装备研究与示范”的研究。论文针对深部井下煤矸分选大断面硐室群的稳定性控制问题,以新巨龙煤矿井下分选硐室群为研究背景,综合采用理论分析、数值模拟、实验室实验和现场实测相结合的研究方法,研究了深部大断面硐室群的围岩应力场、位移场和塑性区分布特征,提出了硐室群优化布局与围岩稳定性控制技术。主要研究成果如下:(1)建立了硐室顶板稳定性力学模型,分析了影响硐室顶板变形的主要因素,揭示了硐室顶板的两阶段变形规律。硐室顶板岩梁的位移随埋深、岩梁跨度的增大而增大,随岩梁弹性模量、岩梁厚度的增大而减小;硐室顶板的变形过程包括初始变形和顶板围岩后期变形两个阶段。(2)研究了不同因素对硐室围岩极限平衡区宽度的影响规律,得到了极限平衡区宽度与破裂区宽度的近似关系。硐室围岩极限平衡区宽度随硐室埋深、硐室高度、应力集中系数、侧压系数和界面处的切向刚度系数的增大而增大,随界面位置的内聚力和内摩擦角及弹性模量增大而减小;比例系数随着埋深、岩体泊松比和岩体抗压强度的增大而增大,随强度软化阶段的应变、岩体内摩擦角和岩体弹性模量的增大而减小。(3)研究了硐室断面宽高比对围岩变形的影响规律,建立了硐室帮部围岩稳定性分析的柱体力学模型,得到了帮部围岩不同位置的初始位移和拉应力分布规律。随硐室宽高比增大,顶板下沉量变大,而帮部围岩变形量减小;随接触面粘结强度降低,顶板位置的下沉量变化较小,而帮部围岩变形量增大,且帮部围岩最大位移集中在帮部围岩中上方位置;随着侧压系数增大,硐室顶板和帮部围岩位移量逐渐变大。(4)分析了硐室群间岩柱的应力演化规律,推导了巷硐交岔点的垂直应力与集中系数分布的计算公式,得到了硐室群的合理布置方式。研究了不同交岔点角度、侧压系数和硐室断面尺寸下的围岩应力场、位移场和塑性区分布特征,确定了合理的交叉点角度为90度、最优的侧压系数为两水平方向的侧压系数尽可能相同,同时应尽量降低硐室的断面尺寸。(5)建立了硐室间岩柱承载的力学模型,确定了岩柱上的平均应力随岩柱宽度的增大和硐室断面尺寸的降低而减小。采用数值计算方法,确定了交岔点位置和岩柱宽度较小的区域围岩塑性区扩展深度、破裂区范围、顶板下沉量和帮部围岩水平位移较大,并据此提出了硐室群围岩整体采用锚网索喷的支护形式,现场支护效果较好,可实现硐室群围岩的稳定性控制。该论文有图67幅,表15个,参考文献98篇。

苑绍东[5](2020)在《多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究》文中指出随着我国经济快速发展和城市规模的不断扩大,城市建设用地日渐短缺,城市地面交通也日渐拥堵,为了解决这一矛盾,地下空间开发和利用越来越引起重视,我国正进入城市地下空间大规模开发利用的时代,地下轨道交通与此同时发展迅速,特别是在城市较大、地铁线路较多的情况下,地铁需要增添过渡线,双孔甚至多孔隧道随之出现,从而隧道围岩、上覆岩土体、地表不仅受到单个线路隧道施工的影响,而且还会受到近距其他线路隧道施工的影响,导致隧道围岩、上覆岩土体、地表均会受到重复扰动,从而使隧道围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降更加复杂。针对上述问题,本文将隧道围岩、上覆岩土体乃至地表视为共同相关体,研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位(围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降)问题,从根源上研究揭示地表沉降的来龙去脉,正确认识隧道施工引起地层变位最终传递到地表的沉降规律,以期能够准确预测类似工程的地表沉降;同时,结合三孔隧道的具体工程,提出“左右侧隧道依次先行施工、中间隧道后行施工的优化设计方法和沉降风险控制对策”。本文开展的主要研究内容和相应研究成果如下:(1)在总结国内外大量文献资料研究分析的基础上,基于地表沉降的Peck公式曲线,以单孔隧道施工引起地表沉降的特征、规律为基础,定性研究了双孔隧道和三孔隧道施工引起围岩应力和变形的叠加原理,揭示了上覆岩土体乃至地表的沉降累加效应及其力学根源,分析提出了重复扰动条件下地表沉降的特征、规律;同时,基于三孔隧道施工引起围岩应力叠加现象,分析了三孔小净距隧道浅埋围岩压力的计算理论。(2)在研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位(围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降)复杂力学机制基础上,提出了隧道开挖影响传播角和重复扰动系数的概念,并引入覆岩下沉和地表沉降的预测模型中,从而改进了覆岩下沉和地表沉降的预测模型,建立了多孔隧道施工重复扰动条件下的覆岩下沉和地表沉降新型Peck公式预测模型,从而丰富了Peck公式预测理论体系。(3)以青岛地铁1号线双孔隧道正线、瓦屋庄站引出线与隧道正线形成的三孔小净距隧道工程为原型,分别建立单孔隧道、双孔隧道和三孔隧道数值模型,进行系统的数值模拟研究和验证工作。既验证内容(1)和内容(2)的研究结论,又进一步扩展研究和分析三孔小净距隧道施工引起地层变位的复杂性及其表现得规律,特别是研究多孔隧道施工中重复扰动对围岩变形的叠加耦合作用和地表沉降的累加量值规律,以期指导多孔隧道施工的围岩变形控制、支护设计以及地表沉降量值预测、沉降风险控制。(4)基于上述研究成果,并运用ABAQUS有限元软件建立隧道模型进行进行分析计算,对平行三孔小净距隧道施工进行了优化设计,科学地确定了最佳的各隧道先后施工工序、各隧道施工工作面纵向间距和各隧道施工步骤,对多孔隧道工程的设计施工提供了重要参考;经现场施工实例验证,本文的三孔小净距隧道施工设计科学合理,其理论研究结果和数值模拟计算结果与现场实测数据对比验证,结果吻合。本文利用定性分析、理论研究、数值模拟验证、数值模拟扩充研究、现场监测验证、实际工程应用验证等手段,研究揭示了多孔隧道施工重复扰动引起的地层变位乃至地表沉降机理和规律,并结合现场的三孔隧道施工工程实例,进行了施工优化设计,为后续浅埋多孔隧道近距施工优化设计和地表沉降风险控制提供了重要的理论依据,也促进了隧道施工引起地层沉降方向的进步。

钱立德[6](2019)在《淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究》文中研究指明我国中东部地区是经济发达地区,能源需求量大。随着浅部煤炭资源开发殆尽,淮南矿区主要规划和开采800m以深的煤炭资源,煤层赋存环境以石炭二叠系为主,为海陆交替相碎屑性沉积地层,地壳运动比较活跃,板块褶皱、断层多,由此带来的大断面软岩巷道工程量大。通过对淮南矿区深部巷道工程地质特征分析、群锚支护机理研究,提出支护参数优化设计方法,以张集矿二水平水泵房硐室为工程背景,采用数值计算和现场实测方法对软岩巷道群锚支护进行了分析,得出以下结论:(1)淮南矿区深井巷道所处岩层强度分布不均匀,实际掘进过程中岩性变化大,构成复杂。按工程类比法设计不同巷道的支护,参数差异较小,巷道变形特征表现为变形量大、初期变形速率大、空间效应明显、顶板两帮底鼓变形剧烈、应力扰动敏感等。(2)群锚对围岩体具有壁面约束效应、锚固体承载环效应、锚杆(索)分层承载效应、松散破裂岩体楔固效应。软岩巷道群锚支护后通常存在破裂膨胀稳定区、应变软化区、塑性区和弹性区的分层特征,控制围岩稳定性应以加固巷道壁面浅部破裂膨胀区和应变软化区,激发其成为承载结构,控制塑性区范围向深部围岩扩展的原则。(3)深井软岩巷道支护设计应依次从地质力学、巷道空间位置、围岩与支护耦合作用方面逐步优化。对高应力软岩、含膨胀类成分软岩和极软岩,首先应分类采用不同的支护策略,从而进行具体参数设计。(4)由数值计算可知,锚索间排距为0.6m-1.0m群锚效应明显,有利于围岩的稳定。由现场实测可知,通过加密锚杆、锚索间排距,强化承压环结构的自身承载力,获得了较好的支护效果,巷道围岩变形速率小于lmm/d,确保了水泵房硐室围岩稳定。图[37]表[4]参[68]

袁升礼[7](2017)在《深埋软岩大断面硐室变形与稳定性分析》文中研究指明我国煤炭行业正处于东部向西部转移、浅部向深部迁移和小断面向大断面拓展的特殊时期,对西部深埋软岩大断面硐室的研究已经是大势所趋。西部软岩大硐室岩性弱、断面大、埋深大,由此引发的围岩变形大、塑性区深、变形延续时间长,对传统的支护理形成了冲击。因此,研究深部软岩大断面硐室的稳定性影响因素及其控制技术具有重要意义。本论文针对内蒙古鄂尔多斯市境内红庆梁煤矿主斜井和井底煤仓连接处的装载硐室,通过地质调研、室内物理力学性质实验分析了大断面硐室的地质情况和围岩参数,为变形机理的分析、支护方法的提出及模拟参数的确定提供数据支撑。(1)运用多种方法分析了大断面硐室的变形机理:利用复变函数分析了装载硐室的围岩应力场的分布,结合芬纳公式分析断面尺寸对硐室变形的影响,采用X射线和电镜分析围岩的矿物成分并探究其对硐室变形的影响机制。定性地讨论了断面的形状和处于硐室群干扰对下大断面硐室变形情况。(2)基于大断面硐室变形的影响机制,探究了硐室顶底板和两帮的变形过程和变形形态,利用CXK28矿用钻孔成像仪对硐室围岩内部直观探测,得到围岩松动圈厚度;同时分析了各种主被动支护方式的加固机理,探索适合红庆梁软岩大硐室的支护方式。结合支护理论提出了锚网索喷作为初次支护和钢筋混凝土砌碹+钢梁支撑的二次支护方式。(3)应用有限差分软件FALC3D实况模拟了井底装载硐室,研究了硐室围岩与支护共同作用的效果,分析了围岩变形、围岩应力、塑性区及支护结构的稳定性,验证了前述支护方法的可行性,并指出支护设计存在的不足并提出补强措施。(4)在模拟的指导下设计了监测方案,对硐室支护全寿命进行稳定性监测与评价,对初次支护锚杆索受力进行分析,煤仓开挖之后施加二次支护的监测,分别对钢筋应力和混凝土应变监测实现二次衬砌的实时监控。

李会明[8](2015)在《大断面硐室围岩变形机理及控制技术研究》文中研究表明复杂地质条件下大断面硐室围岩变形机理及控制技术是当今地下工程中一项困难的研究课题。硐室断面尺寸大、围岩条件差、构造应力显着及采动应力场分布复杂等因素的影响,使得大断面巷硐与传统的中小断面巷硐相比,存在着更为特殊复杂的围岩变形破坏规律,在硐室掘进过程中常产生一系列严重的围岩变形失稳问题,常规的支护方法已无法满足其使用要求。文章以山西潞安王庄煤矿+540水平井下大断面支架换装硐室为研究背景,分别从大断面硐室围岩变形破坏机理,稳定性控制原理以及支护技术方案等方面入手,采用现场资料收集、理论分析、数值模拟以及现场监测的方法,对复杂地质条件下大断面硐室围岩变形机理及控制技术进行了较为深入的研究,主要成果如下:(1)提出大断面硐室围岩塑性变形计算公式,对大断面硐室围岩塑性变形的尺寸效应进行研究分析。建立FLAC3D数值模型,分析硐室断面面积、围岩性质、构造应力、邻近硐室布置距离等因素对大断面硐室围岩变形,应力和塑性区分布特征的影响规律,揭示大断面硐室围岩变形机理。(2)结合大断面硐室围岩的变形特征,对大断面硐室开挖围岩变形控制进行研究。首先,对大断面巷硐掘进常用的三种方法(双侧壁导坑法、中隔壁法、正台阶法)进行数值模拟分析,对比三种不同开挖方法下大断面硐室围岩应力及变形破坏特征,得出采用正台阶法开挖能更好的控制硐室围岩稳定性的结论。然后,通过多种围岩控制方案对比分析,提出“加长锚杆、锚索+注浆锚索+底板长锚索”联合支护技术。该方案可使硐室围岩形成多层次承载圈,在提高围岩力学特性的同时充分发挥围岩的自承载能力,很好的保证了硐室围岩的稳定性。(3)将所提出的围岩控制方案应用到王庄煤矿大断面支架换装硐室开拓延伸实际工程中。对围岩变形监测结果进行分析可知,采用此方案后,硐室围岩稳定性得到了很大的改善。

冯伟,朱江,宋远卓[9](2015)在《极弱胶结地层中大断面硐室开挖及支护技术研究》文中认为针对极弱胶结软岩强度低、胶结差、易风化、遇水泥化、难锚固的特性,在分析其变形破坏机理的基础上,提出了初次支护采用网喷+拱形支架、二次支护采用单层钢筋砌碹砼的复合支护方案。采用数值模拟研究了分步开挖对硐室稳定性的影响,并验证了该支护方案的可行性。现场监测结果进一步表明,该支护方案能满足极弱胶结地层中硐室支护的要求,对于极弱胶结地层中硐室施工具有一定借鉴意义。

孙和林[10](2015)在《深井大断面硐室围岩稳定性分析与支护技术》文中提出我国煤炭资源经历了近几十年的开采,浅部易采煤炭资源面临枯竭,煤炭深部开采已成为必然趋势。深井大断面硐室,由于其埋藏深,断面大,在进行支护设计时应综合考虑自然因素、工程因素及人为因素的影响。硐室的开挖过程是一个与工程的应力路径密切相关的过程,在施工过程中,围岩受到反复扰动,围岩的应力不断发生重分布,围岩变形也不断改变,围岩稳定性受到较大影响。论文在结合工程地质资料与室内试验数据的基础上,利用GTS对淮南矿业集团张集矿二副井主排水泵房的支护方案进行数值模拟,分析了围岩位移场和围岩应力场变化规律,并确定出最佳支护方案;通过对二副井马头门、主排水泵房及箕斗装载硐室等深井大断面硐室围岩的收敛变形进行定期监测分析可知,硐室围岩收敛量较小;通过对箕斗装载硐室钢筋应力监测数据进行分析,得出箕斗装载硐室与井筒的连接处压应力最大,在衬砌设计时必须增加该部位的支护强度。论文把张集矿二副井硐室群作为一个开放、动态的系统,研究施工顺序、开挖与支护方式等因素的动态响应规律,获得了自然和人为因素与深井连接硐室群围岩稳定性之间的内在规律。论文成果对解决深井连接硐室群可靠支护,有效预防大硐室破坏,确保煤矿生产安全,有着较为重要的指导意义。

二、软岩大断面硐室施工及支护工艺(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、软岩大断面硐室施工及支护工艺(论文提纲范文)

(1)深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容、方法和技术路线
    1.4 主要创新点
2 井下分选硐室结构特征与围岩力学分析
    2.1 井下分选工艺及其设备配置要求
    2.2 井下分选硐室结构特征分析
    2.3 井下分选硐室围岩力学分析
    2.4 本章小结
3 分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法
    3.1 分选硐室群断面优化设计方法
    3.2 软岩层位对分选硐室群布置的影响
    3.3 地应力场对分选硐室群布置的影响
    3.4 分选硐室群结构特征与紧凑型布局原则
    3.5 分选硐室群紧凑型布局方法
    3.6 本章小结
4 分选硐室群围岩损伤规律与控制对策
    4.1 “三壳”协同支护技术原理与应用
    4.2 采动应力影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策
    4.3 振动动载影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策
    4.4 冲击动载影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策
    4.5 本章小结
5 深部矿井采煤-充填空间优化布局方法
    5.1 采煤-充填空间布局方法分类
    5.2 采煤-充填空间布局影响因素权重分析
    5.3 采煤-充填空间参数优化方法
    5.4 采煤-充填空间优化布局方法
    5.5 本章小结
6 深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法与应用
    6.1 采煤-分选-充填空间布局的互馈联动规律
    6.2 深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法
    6.3 采-选-充空间优化布局决策方法的实践应用
    6.4 本章小结
7 主要结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(2)平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状与存在不足
    1.3 研究目标和内容
    1.4 主要创新点
2 矿区典型深井巷道工程地质特征
    2.1 生产条件与地质特征
    2.2 典型巷道围岩结构与力学特性
    2.3 围岩蠕变特性
    2.4 本章小结
3 深井巷道围岩承载特性演化特征
    3.1 围岩强度时空演化特征原位实测
    3.2 深井巷道围岩应力演变规律
    3.3 深井巷道围岩变形特征
    3.4 深井巷道围岩承载特性
    3.5 本章小结
4 深井巷道围岩内外承载协同控制机理
    4.1 内外承载结构协同控制理念及力学模型
    4.2 巷道围岩内外承载“三协同”作用机理
    4.3 巷道围岩协同控制支护强度与时机
    4.4 本章小结
5 深井巷道围岩内外承载协同控制技术
    5.1 平顶山矿区巷道围岩稳定影响因素及分类
    5.2 不同支护方式下内外承载结构演变特征
    5.3 深井巷道围岩协同承载控制思路与对策
    5.4 内外承载结构协同控制效果
    5.5 围岩内外协同承载控制效果评价方法及技术体系
    5.6 本章小结
6 深井巷道围岩内外承载协同控制工业性试验
    6.1 平煤一矿千米埋深复合型巷道协同控制方案及应用
    6.2 平煤四矿低强度型巷道协同控制方案及应用
    6.3 平煤四矿高应力型巷道协同支护方案及应用
    6.4 本章小结
7 主要结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)深井高应力软岩硐室流变破坏特征及控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的主要不足
    1.4 研究目标和研究内容
    1.5 研究方法与技术路线
2 硐室围岩结构及力学特征
    2.1 硐室工程地质概况
    2.2 区域地应力特点
    2.3 硐室围岩结构
    2.4 硐室围岩力学参数
    2.5 本章小结
3 硐室围岩流变破坏特征
    3.1 岩石流变特性
    3.2 硐室流变破坏数值模拟
    3.3 绞车基础流变破坏分析
    3.4 本章小结
4 围岩控制技术及方案
    4.1 硐室围岩失稳破坏原因分析
    4.2 围岩承载机理分析
    4.3 围岩控制技术
    4.4 硐室围岩控制对策与方案
    4.5 本章小结
5 工业性试验
    5.1 硐室原支护方式
    5.2 硐室修复方案
    5.3 注浆材料及注浆参数
    5.4 施工工艺与技术要求
    5.5 硐室变形监测
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与方法
2 工程背景
    2.1 地质概况
    2.2 煤岩层综合柱状图
    2.3 煤岩体物理力学参数
    2.4 本章小结
3 大断面硐室围岩应力分布和变形特征
    3.1 硐室顶板变形破坏特征
    3.2 帮部围岩变形特征
    3.3 硐室围岩稳定性的影响因素分析
    3.4 本章小结
4 硐室与硐室间岩柱应力演化规律
    4.1 交岔点围岩应力分布特征
    4.2 硐室间岩柱稳定性分析
    4.3 本章小结
5 硐室群围岩稳定性分析及控制技术
    5.1 硐室群空间布局
    5.2 硐室群围岩稳定性分析
    5.3 围岩稳定性控制技术
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状综合分析
        1.2.1 隧道施工引起围岩变形的研究现状
        1.2.2 隧道施工引起覆岩下沉的研究现状
        1.2.3 隧道施工引起地表沉降的研究现状
    1.3 既有研究中存在的主要问题
    1.4 主要研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 本文研究的创新点
第2章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的机理研究
    2.1 引言
    2.2 单孔隧道施工引起地层沉降的基本问题
    2.3 双孔隧道施工引起地层沉降的基本问题
    2.4 三孔隧道施工引起地层沉降的基本问题
    2.5 三孔小净距隧洞浅埋围岩压力计算
    2.6 案例分析
        2.6.1 工程地质概况
        2.6.2 施工现场地表沉降监测
        2.6.3 隧道施工重复扰动下围岩压力叠加和地表沉降累加的分析
    2.7 本章小结
第3章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的Peck公式优化
    3.1 引言
    3.2 经典Peck公式理论
    3.3 单孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式
    3.4 双孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式
    3.5 三孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式
    3.6 案例分析
    3.7 本章小结
第4章 多孔隧道近距施工对地层影响分析及新型Peck公式的验证
    4.1 引言
    4.2 三维有限元模型的建立
        4.2.1 模型建立基本假定
        4.2.2 模型建立
        4.2.3 计算参数取值
        4.2.4 三孔小净距隧道施工过程的模拟
    4.3 计算结果分析
        4.3.1 三孔小净距隧道围岩位移及应力特征分析
        4.3.2 三孔小净距隧道施工对隧道中夹岩柱的影响分析
        4.3.3 三孔小净距隧道施工对覆岩的影响分析
        4.3.4 三孔小净距隧道施工对地表位移的影响分析
    4.4 多孔隧道施工重复扰动数值模拟与理论分析的对比验证
    4.5 临界状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟与理论分析的对比验证
    4.6 三孔隧道地表及覆岩下沉新型Peck公式的对比验证
    4.7 偏压状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟分析
        4.7.1 偏压小净距隧道施工对地表的影响分析
        4.7.2 偏压小净距隧道施工对围岩的影响分析
    4.8 本章小结
第5章 三孔小净距隧道施工优化分析及与实测数据的对比
    5.1 引言
    5.2 隧道施工工序研究
        5.2.1 不同工序数值模型建立
        5.2.2 不同工序围岩变形分析
        5.2.3 不同工序初支受力分析
    5.3 隧道纵向净距研究
        5.3.1 三维数值模型建立
        5.3.2 先行洞隧道掌子面滞后距离分析
        5.3.3 中洞纵向开挖对隧道稳定性影响分析
    5.4 隧道施工步骤研究
        5.4.1 隧道施工方法与工序选取
        5.4.2 V级围岩条件计算结果分析
        5.4.3 Ⅳ级围岩条件计算结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢

(6)淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软岩巷道支护技术
        1.2.2 软岩巷道支护理论
    1.3 研究内容
2 淮南矿区高地压软岩群锚巷道变形特征
    2.1 淮南矿区深井巷道工程地质特征
        2.1.1 基岩段地层结构
        2.1.2 基岩水文地质
        2.1.3 巷道所处地层特征
    2.2 淮南矿区深井巷道群锚支护参数
    2.3 典型软岩群锚巷道变形特征
        2.3.1 潘一矿东区-845m车场巷道变形特征
        2.3.2 顾桥矿中央区-956m装载胶带机巷变形特征
        2.3.3 朱集矿深部井车场巷道变形特征
    2.4 本章小结
3 煤矿深井软岩巷道群锚支护机理
    3.1 群锚的作用效应
        3.1.1 壁面约束效应
        3.1.2 承载环效应
        3.1.3 分层承载效应
        3.1.4 楔固效应
    3.2 群锚作用范围剪应力解析解
    3.3 群锚与巷道围岩相互作用分析
        3.3.1 巷道围岩形变分区
        3.3.2 巷道围岩应力及变形弹塑性解析解
    3.4 本章小结
4 基于群锚效应的支护参数设计优化
    4.1 经典的群锚支护参数设计方法
    4.2 支护参数优化设计步序
        4.2.1 基于岩体地质力学特性优化
        4.2.2 巷道空间位置优化
        4.2.3 围岩与支护耦合作用优化
    4.3 分类设计对策
        4.3.1 软岩巷道群锚支护设计的五项依据
        4.3.2 软岩巷道群锚支护设计的五大要素
        4.3.3 基于软岩巷道分类的三种基本支护策略
    4.4 本章小结
5 软岩巷道群锚支护优化方法应用
    5.1 张集煤矿二水平水泵房主巷道地质条件
    5.2 不同支护工况数值模拟
        5.2.1 模型参数的确定
        5.2.2 模型前处理流程
        5.2.3 不同锚索埋置深度结果分析
        5.2.4 不同锚索间排距结果分析
        5.2.5 不同岩性条件下数值结果分析
        5.2.6 不同地应力下数值结果分析
    5.3 群锚作用支护方案
    5.4 实施效果监测分析
        5.4.1 围岩松动观测结果
        5.4.2 表面收敛位移监测结果
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要研究成果

(7)深埋软岩大断面硐室变形与稳定性分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软岩大硐室稳定性分析方法研究
        1.2.2 软岩工程研究现状
        1.2.3 软岩大断面硐室研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究方法
    1.5 主要技术路线
2 工程地质条件及围岩力学实验
    2.1 红庆梁煤矿工程概况
        2.1.1 地层情况
        2.1.2 矿井工程地质条件
    2.2 软岩大硐室围岩力学性能测试
    2.3 本章小结
3 深埋软岩大硐室变形机制研究
    3.1 基于复变函数对硐室围岩的力学解析
        3.1.1 复变函数的简述
        3.1.2 保角变换
        3.1.3 大硐室围岩应力解析
    3.2 断面尺寸
    3.3 围岩矿物成分
    3.4 断面形状
    3.5 硐室群扰动
    3.6 本章小结
4 深埋软岩大硐室围岩变形控制研究
    4.1 硐室围岩变形特征
        4.1.1 硐室围岩变形过程
        4.1.2 硐室围岩变形形态
        4.1.3 硐室围岩内部变形特征
    4.2 硐室围岩支护方式
    4.3 支护围岩作用机理
        4.3.1 支护围岩共同作用理论
        4.3.2 围岩支护加固原则
    4.4 红庆梁软岩大硐室围岩支护加固技术
    4.5 本章小结
5 井底装载硐室数值模拟
    5.1 围岩模型建立
        5.1.1 基本假设
        5.1.2 模型范围选取
        5.1.3 网格尺寸确定及边界条件设定
    5.2 围岩本构模型及参数赋值
        5.2.1 计算模型选取
        5.2.2 结构单元
        5.2.3 锚杆等效
    5.3 井底装载硐室监测面设置与开挖
        5.3.1 监测断面设置
        5.3.2 开挖方法
    5.4 井底装载硐室初期稳定性分析
        5.4.1 围岩的变形分析
        5.4.2 围岩的应力及塑性区分析
        5.4.3 初期支护结构稳定性分析
    5.5 井底装载硐室长期稳定性分析
        5.5.1 煤仓开挖后变形分析
        5.5.2 围岩的应力、塑性区分析
        5.5.3 二次支护结构稳定性分析
    5.6 支护建议
    5.7 本章小结
6 井底装载硐室矿压监测分析与支护效果评价
    6.1 井底装载硐室矿压监测方案分析
    6.2 前期矿压监测
        6.2.1 矿压监测设计
        6.2.2 矿压监测分析
    6.3 二次衬砌支护监测
        6.3.1 监测仪器介绍
        6.3.2 现场监测方案设计与仪器安装
        6.3.3 二次监测结果分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)大断面硐室围岩变形机理及控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 巷硐围岩变形机理研究现状
        1.2.2 巷硐围岩变形控制理论研究现状
    1.3 存在的主要问题
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 工程背景
    2.1 工程概况
    2.2 区域地质情况
        2.2.1 工程地质条件
        2.2.2 巷道布置
        2.2.3 岩层赋存特征
    2.3 应力环境分析
    2.4 本章小结
3 大断面硐室围岩变形机理研究
    3.1 大断面硐室围岩变形尺寸效应分析~(39)
        3.1.1 围岩塑性变形比例系数
        3.1.2 围岩塑性变形影响因素分析
    3.2 大断面硐室围岩变形机理数值模拟研究
        3.2.1 计算模型建立
        3.2.2 断面尺寸对大断面硐室围岩稳定性影响分析
        3.2.3 围岩岩性对大断面硐室围岩稳定性影响分析
        3.2.4 构造应力对大断面硐室围岩稳定性影响分析
        3.2.5 邻近硐室开挖对大断面硐室围岩稳定性影响分析
    3.3 本章小结
4 大断面硐室围岩变形控制研究
    4.1 硐室围岩控制理论基础
    4.2 大断面硐室围岩变形控制技术研究
        4.2.1 开挖工法对大断面硐室围岩变形控制影响分析
        4.2.2 不同支护方式对大断面硐室围岩变形影响研究
    4.3 本章小结
5 围岩控制技术在大断面硐室中的应用研究
    5.1 大断面硐室围岩变形控制方案提出
        5.1.1 锚杆参数确定
        5.1.2 锚索参数确定
        5.1.3 支护布置
    5.2 大断面硐室施工工艺
        5.2.1 施工方法
        5.2.2 施工流程
    5.3 大断面硐室支护效果分析
        5.3.1 硐室表面位移观测分析
        5.3.2 钻孔窥视仪观测分析
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
在读发表学术论文
致谢

(9)极弱胶结地层中大断面硐室开挖及支护技术研究(论文提纲范文)

1 工程概述
2 硐室支护方案设计
3 稳定性数值模拟分析
    3.1 数值分析方法及模型参数
    3.2 数值模拟结果及分析
        3.2.1 围岩应力分布
        3.2.2 硐室围岩变形特征
4 现场监测分析
5 结论

(10)深井大断面硐室围岩稳定性分析与支护技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的确定
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线图
2 软岩硐室失稳机理分析
    2.1 围岩破坏与失稳的概念
    2.2 软岩硐室变形破坏特征
    2.3 大硐室围岩失稳分析
        2.3.1 岩体中的原岩应力
        2.3.2 开挖后围岩应力场的变化
    2.4 本章小结
3 高应力软岩硐室支护理论
    3.1 高应力软岩硐室的工程地质特征
    3.2 高应力软岩硐室支护原理及原则
        3.2.1 高应力软岩硐室支护原理
        3.2.2 支护的最佳时间与时段
        3.2.3 高应力软岩硐室支护的可行性
        3.2.4 高应力软岩硐室支护原则
    3.3 硐室常用支护方式
        3.3.1 金属支架支护
        3.3.2 锚注支护
        3.3.3 锚喷支护与锚网喷支护
        3.3.4 锚索支护与锚网索支护
    3.4 本章小结
4 二副井软岩硐室数值模拟分析
    4.1 数值模拟软件MIDAS GTS简介
    4.2 二副井主排水泵房数值模拟
        4.2.1 计算模型
        4.2.2 模拟结果
        4.2.3 结果分析
    4.3 本章小结
5 二副井硐室支护设计
    5.1 箕斗装载硐室支护设计
        5.1.1 工程概况
        5.1.2 支护设计
    5.2 马头门支护设计
        5.2.1 工程概况
        5.2.2 支护设计
    5.3 主排水泵房支护设计
        5.3.1 工程概况
        5.3.2 支护设计
    5.4 本章小结
6 现场监测与效果评价
    6.1 监测目的
    6.2 围岩收敛量测
        6.2.1 围岩收敛量测结果
        6.2.2 围岩收敛变形监测结论
    6.3 箕斗装载硐室钢筋应力监测
        6.3.1 监测方法
        6.3.2 监测原理
        6.3.3 钢筋计测点布置
        6.3.4 监测结果
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 论文主要结论
    7.2 存在问题及展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

四、软岩大断面硐室施工及支护工艺(论文参考文献)

  • [1]深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究[D]. 朱成. 中国矿业大学, 2021
  • [2]平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究[D]. 黄庆显. 中国矿业大学, 2021(02)
  • [3]深井高应力软岩硐室流变破坏特征及控制研究[D]. 王亚. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [4]深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究[D]. 袁超峰. 中国矿业大学, 2020
  • [5]多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究[D]. 苑绍东. 青岛理工大学, 2020(01)
  • [6]淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究[D]. 钱立德. 安徽理工大学, 2019(01)
  • [7]深埋软岩大断面硐室变形与稳定性分析[D]. 袁升礼. 辽宁工程技术大学, 2017(05)
  • [8]大断面硐室围岩变形机理及控制技术研究[D]. 李会明. 北方工业大学, 2015(08)
  • [9]极弱胶结地层中大断面硐室开挖及支护技术研究[J]. 冯伟,朱江,宋远卓. 矿冶工程, 2015(03)
  • [10]深井大断面硐室围岩稳定性分析与支护技术[D]. 孙和林. 安徽理工大学, 2015(07)

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软岩大断面仓施工及支护技术
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