复杂应力区巷道支护方式探讨

复杂应力区巷道支护方式探讨

一、应力复杂区域巷道支护方式探讨(论文文献综述)

宋有福,刘晨曦,芦兴东[1](2021)在《浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理》文中指出装备提升、工艺改进、条件变化对煤矿的安撤工作提出了新的要求。做好煤矿安撤工作人员的素质教育和安全管理对于适应新形势需要、建设安撤专业化队伍、安全质量标准化创建,有着现实的意义。

张荟懿[2](2021)在《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》文中研究说明随着煤炭开采深度的不断增加,深部开采已经逐渐成为了一种常见的开采模式。根据深部开采的条件,需要使用相应的支护手段,控制巷道围岩变形。在大量的深部矿井中,围岩主要由工程软岩构成,这对如何有效进行支护工作提出了挑战。在深部软岩条件下,巷道围岩变形大,底臌严重等问题十分严重,威胁着煤矿井下的生产安全与生命安全。针对这种巷道围岩变形问题,本论文以木家庄煤矿5号煤下山巷道支护作为工程背景,通过理论分析、数值模拟、现场工程试验的方法,研究了煤矿深部软岩巷道变形机理;并在总结了各种影响因素后,利用数值模拟手段,分析了符合工程条件的合理的支护方式,进行了现场应用。主要得出了如下研究成果:(1)通过建立巷道围岩变形的理想力学模型,分析了巷道围岩变形规律与特征,得出了巷道围岩塑性区半径与塑性区位移的表达式;(2)研究巷道围岩变形机理发现:随着巷道埋深增加,巷道围岩塑性区的分布范围也将扩大、位移量上升;而巷道围岩自身性质中,内摩擦角对巷道围岩塑性区变化影响不大,相对地,内聚力则可以正面影响围岩体的稳定;围岩附近分布的断层改变了巷道所处的应力环境,造成巷道失稳;地下水产生的压力也会促进围岩中裂隙的出现,引发变形破坏;(3)运用FLAC3D软件,建立木家庄煤矿5号煤下山巷道的三维模型,根据模型研究了巷道变形过程中的塑性位移、应力分布与塑性区分布的变化,并将新设计的通过增加锚索控制巷道围岩的新掘巷道支护方案结合巷道模型进行验证,发现新方案可以有效控制巷道围岩的变形,降低巷道围岩变形的位移量与变形速度;(4)在木家庄煤矿5号煤下山巷道的新掘巷道试验段对新支护方案进行了现场应用验证,在180天的观测后,结果表明,巷道围岩底臌量从500 mm左右下降到240 mm以下,顶底板移近量从接近1000 mm下降到450 mm左右,即巷道围岩变形已经得到了有效的控制。

马新世[3](2021)在《深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究》文中研究说明巷道支护技术发展至今已有150余年历史,主要经历了由被动支护向主动支护转变的过程,支护技术、工艺日趋成熟、稳定,其中以锚杆锚索为核心的巷道支护成套技术现已成为一些浅部地质条件下围岩相对完整煤矿巷道的常见支护方案,锚杆锚索支护由于其主动加固调动围岩承载能力及其良好的经济性、支护的有效性解决了浅部地质条件下各类巷道的支护问题。但随着开采深度的增加,不少采用锚杆索支护的巷道由于应力高、断面大、煤层松软破碎、构造复杂等因素影响,出现片帮、底鼓、塌顶等强烈的矿压显现现象,需要经过多次巷修依然不能保证巷道的安全使用,对巷道支护提出了更高的要求。本文以晋煤集团赵庄煤矿33192深部大断面煤巷为研究背景,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,针对在回采过程中两帮变形比较严重,经常发生煤壁片帮、内挤现象,致使护表构件严重弯曲损坏等问题,系统研究了深部大断面煤巷变形特征和深部大断面巷道围岩注浆改性机理并提出相对应的支护方案,具体工作如下:(1)根据现场观测对33192深部大断面煤巷围岩变形特征进行分析,局部巷道顶板下沉、煤帮破碎严重,单一锚杆索支护方法已不能满足需求,认为其巷道变形主要与巷道埋深、围岩结构、工作面采动及巷道掘进、支护方法有关,故提出锚杆锚索以及注浆的联合支护理念。(2)基于窥视法、围岩松动圈测试法确定出了煤帮破碎带的范围在0.5~2m之内,通过围岩物理力学特性实验得出了岩体试样的破坏载荷、抗拉强度、弹性模量泊松比等力学参数。(3)通过FLAC3D数值模拟对锚杆长度、直径、间排距、预紧力进行详细的分析,利用正交试验对各初设参数进行优化设计,通过对比极差得出各因子影响程度排序,对两种方法的锚杆支护参数进行对比,得出锚杆初步支护参数。(4)从理论上分析巷道围岩注浆改性机理,得出注浆可改善围岩强度、减小巷道围岩松动圈、改善主动支护效果,并通过力学分析推导出巷道围岩注浆力学模型,得出可通过增加注浆承载层的厚度来实现巷道围岩稳定。(5)通过FLAC3D数值模拟对比原支护方案和现设计支护方案,模拟各方案下巷道围岩塑性区、应力场分布、顶底板及两帮变形量等巷道围岩变化特征,得出支护设计方案的可行性。

乔振强[4](2021)在《大柳塔矿巷道底鼓机理及控制研究》文中进行了进一步梳理在矿井开采过程中软岩巷道围岩稳定性控制一直是煤矿高效生产亟需解决的问题之一,在双巷掘进过程中,回采巷道在“一掘二采”反复扰动作用下底鼓现象日益严重,巷道底板变形破坏严重,对于工作面的正常回采产生了巨大影响。本文以大柳塔矿52303工作面回风顺槽为工程背景,通过钻孔取芯和岩石力学实验测出了巷道顶底板物理力学参数,经巷道底鼓机理分析和理论计算推导出了底鼓的主要影响因素。采用数值模拟的方法分析了巷道底板的变形特征、塑性区分布特征和底板主应力场演化规律,研究了“一掘二采”三次扰动影响下底板围岩应力集中系数、底鼓量变化,得出52303回顺底鼓主要由采动影响和底板泥岩遇水膨胀引起。同时,针对底鼓产生的原因提出了钻孔卸压、注浆加固和底角锚杆的控制措施,并针对三种控制方案进行数值模拟和现场工业性试验。最后综合分析钻孔卸压、注浆加固、底角锚杆和起底四种控制方案的优缺点。结合理论分析、数值模拟及现场工业性试验,最终提出“起底+注浆+底角锚杆”分区域耦合控制方案,该方案的应用使大柳塔煤矿52303工作面回风顺槽底鼓现象得到有效控制,保证了巷道围岩稳定性,同时,也为为类似采掘影响下的巷道底鼓问题提供了可行性的参考意见。

赵翔[5](2021)在《深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究》文中研究表明煤炭资源是保证我国工业化发展和社会物质财富持续上升的重要驱动力,即使在能源革新换代的今天,仍然充当着不可替代的“顶梁柱”作用。近年来,随着我国浅部煤炭资源的开采殆尽,向着深部煤层开采进军已经成为必然趋势。以往国内的浅埋巷道,多采用弱支护甚至无支护的方式处置底板,这在地质条件良好的浅部煤岩层中尚且适用,但是对于围岩岩性差、地压高、含水量大、流变性强的深部巷道来说,如果仍不加以补强支护,就很容易为底臌留下隐患。事实上,巷道是一个由帮、顶、底组成的联动结构,任意部位受力与位移的改变都会不可避免地对结构整体产生影响,并且随着埋深的增加以及围岩蠕变特性的显现,这种联动效应就会愈发显着,因此对深部巷道底板的补强加固必不可少。.本文以“涡北煤矿深部采区高地压巷道围岩控制技术研究”科研项目为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场工业试验等手段,研究了深井蠕变围岩巷道的底臌控制技术,即在现有的一次支护(帮、顶支护)基础上,针对底板进行二次支护设计研究,通过补强加固薄弱底板围岩,来提升全断面围岩的联动承载能力,从而达到控制底臌的目的。论文主要研究工作如下:(1)通过单轴抗压强度测试,得到北四采区变电所围岩的普氏系数、弹性模量和泊松比等基本力学参数,并利用地应力测试技术得到北四采区的侧压系数,为变电所相关数值模拟研究提供了必要的基础数据。(2)以深井蠕变围岩巷道的底臌及控制机理为依据,结合北四采区变电所的地质条件、原支护方案和现场工况,提出了“排水硬化,局部补强”的底臌控制思路,设计并实施了“底板注浆+锚索(杆)”底板补强加固方案。(3)基于ABAQUS仿真计算结果,有针对性地分析了北四采区变电所的底臌变形机理,并对变电所底板补强加固前后的变形展开定性、定量分析,最后通过比对现场变形监测结果,验证了本设计方案的科学性和合理性。本研究提出的底板补强加固方案有效地控制住了巷道围岩的蠕变变形,取得了良好的底臌控制效果。在实现降低巷道维护成本的同时,显着提升了生产作业的安全性,具有较好的应用前景,对同类型底臌问题的解决也有一定的借鉴价值。图64表9参81

蒲春艳[6](2021)在《深部巷道预留底板法围岩变形破坏机理研究》文中认为长期以来,煤炭一直是我国一次能源中的主体资源。但随着浅部资源逐渐减少和枯竭,我国中东部地区主要矿井逐步进入深部开采阶段。深部围岩高应力与低强度之间的矛盾是巷道稳定难以控制的主要原因。实现巷道围岩稳定控制,须在掌握围岩大变形致灾机理的基础上,考虑内岩作用的围岩控制理论和技术,可控制围岩破裂损伤区演化,从而解决围岩高应力与低强度之间的矛盾。预留底板法施工已在部分矿区采用,并取得了很好的支护效果,本质上属于预留内岩开挖方法的一种特殊形式,目前鲜有研究关注内岩对围岩稳定控制作用。本研究以淮南顾桥矿区巷道为研究背景,采用室内试验、理论分析和FLAC3D数值分析方法,系统研究了全断面法和预留底板法2种不同开挖方法下,围岩掌子面轴心、拱顶、底板、边墙和拱肩等关键点位的应力演化规律,定量分析了关键点位应力大小及应力方向的演化特征,进而从应力路径、位移变化以及塑性屈服区等不同角度分析和总结了预留底板法围岩体破坏演化规律和特征,结合深部巷道围岩稳定性控制理论,提出了相应的支护设计方案。通过上述研究,获得的主要成果如下:(1)对于轴心监测点,两种开挖方法下,最大主应力σ1和最小主应力σ3大小趋于稳定时差别较大,全断面法开挖下σ1和σ3大小分别为20.1MPa和2.7MPa;而预留底板法开挖下由于上断面首先开挖,下断面开挖之后,σ1和σ3大小分别为4.0MPa和趋于0MPa。对于其它关键点位最大主应力σ1和最小主应力σ3大小趋于稳定时差别较小。(2)揭示了深部巷道预留底板法开挖下围岩变形破坏机理,预留底板法开挖下,由于上断面首先开挖下断面开挖滞后,对于底板主要是形成以剪切破坏为主的破坏区;对于拱顶和边墙主要是形成剪切和张拉破坏的破坏区,拱肩和底脚围岩形成以剪切破坏为主的剪应力集中区域。而全断面法开挖下,巷道底板主要形成以剪切和张拉破坏为主的破坏区;拱顶、拱肩、边墙以及底脚同预留底板法开挖下破坏区一致,拱顶和边墙围岩形成以剪切和张拉破坏为主的破坏区,在拱肩和底脚形成以剪切破坏为主的剪应力集中区域。(3)与全断面法开挖相比,预留底板法开挖下巷道底板位置处塑性区范围明显偏小,全断面法开挖下巷道底板塑性区范围向下延伸深度大约为3m,而预留底板法开挖下巷道底板塑性区范围向下延伸深度达到2m左右,下断面对底板围岩具有一定的保护作用。(4)对于底板监测点,预留底板法开挖下最大主应力由最初的平行巷道轴线方向旋转成垂直巷道轴线的水平方向,应用支护方案后最大主应力方向保持不变,围岩结构稳定,围岩位移在允许变形范围内,巷道周围塑性区分布范围相对减小,巷道底板加固取得很好的支护效果。(5)通过现场量测工作,对实测数据进行分析处理。根据现场监测数据,在方案实施2个月后,支护结构充分发挥了作用,水平收敛以及拱顶下沉趋于稳定,说明围岩稳定性得到有效控制,支护方案是经济合理的。图[59]表[6]参考文献[80]

黄庆显[7](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》文中提出深部煤岩体的“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。

李辉[8](2020)在《富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究》文中研究表明我国西部矿区弱胶结煤系地层的开采带来了诸多技术难题,其中最为复杂的是富水条件下,特别是富碱性水条件下弱胶结软岩巷道的围岩控制问题,其解决的关键在于掌握水岩作用下巷道围岩的变形特征与规律,揭示水化学损伤下的围岩失稳机理,从而提出合理支护方案,实现巷道安全稳定。本文基于西部矿区弱胶结地层水文地质调研,围绕碱性水作用下弱胶结围岩物理力学损伤机理与变形控制,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,开展富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制技术研究,对进一步丰富软岩巷道围岩控制理论,指导富水条件下弱胶结地层开采实践、推动我国西部煤炭资源高效利用具有现实的指导意义及理论价值,主要研究成果如下:(1)通过对我国西部矿区弱胶结地层赋存环境调研,提出了碱性水-弱胶结软岩水化学作用实验方法,得到了弱胶结泥岩和弱胶结粉砂岩在不同碱性水、不同浸泡时间条件下的矿物组分微观结构与宏观力学特性损伤规律。掌握了浸泡液溶液离子种类及浓度变化规律。(2)根据矿物组分与浸泡液离子浓度变化规律,推演了水岩作用化学方程式,揭示水岩化学作用本质与岩石物理力学损伤机理。根据实验室测试数据,拟合变量因子与损伤因子的关系曲线,建立了基于时间效应、碱性程度以及微观孔隙变化的宏观力学损伤演化方程,得到了损伤演化本构关系。(3)分析测试了锚固剂、锚杆杆体及锚索钢绞线在不同碱性水环境中的物理腐蚀特征以及力学性能损伤规律,研究了不同锚固区围岩、pH值、腐蚀时间对锚固体拉拔性能的影响规律,确定了富碱性水弱胶结软岩条件下锚固体主要破坏形式与破坏机理,提出了锚杆碱蚀防治方法。(4)根据巷道围岩含水层分布、富水环境pH值、以及水岩作用下锚固区围岩的可锚性,将巷道围岩分为5类,并分别设计给出支护形式。以大南湖七矿实际开采地质条件为例,通过数值计算确定了不同支护形式的合理支护参数,形成了富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案。(5)对试验区域巷道围岩的水文地质条件进行评价并分类,提出了分类支护方法,对富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案进行了工业性试验,并对围岩稳定性监测方案进行设计,实现了巷道围岩变形、锚杆索受力等的现场监测。该论文有图131幅,表31个,参考文献139篇。

傅鑫[9](2020)在《深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究》文中认为唐口煤业是山东能源淄矿集团在济宁市建造的第四座现代化矿井,核定生产能力400万吨/年,矿井开采深度为850m至1100m,其矿主采的3煤层厚度在10m左右,水平标高在-990m左右,一般采用放顶煤生产,具有开采深度大、顶板岩层强度高、冲击倾向性、瓦斯含量高、地热严重等特点,给采煤工作面的安全回采带来隐患。本论文基于唐口煤业630采区布局规划、采掘部署、空区形态、地质构造(断层)等因素,反演出深部复杂地质条件下的应力场基本是对称分布,影响范围基本是由两端向中部扩大,并构建深井特厚冲击煤层应力场区域等级划分标准。形成基于深部临空面开采危险性的评价机制,得到深井特厚冲击煤层不同应力分区的冲击矿压诱发关键因素,包括地质因素中的埋深、顶底板岩层等,以及回采因素中的采区布置、采煤方法等通过分析唐口煤业6304采煤工作面沿空掘巷大-小结构力学特点,研究不同区域应力场关键因素对大-小结构稳定性作用机理,揭示基于深部沿空掘巷围岩长时稳定性的大-小结构主控因素,提出符合唐口煤业实际情况的深井沿空掘巷围岩应力优化技术,并结合应力场分布、防灾等因素,最终确定唐口煤业采煤工作面最合适的煤柱宽度为7m通过对唐口 6304面分析,提出了强冲击深井沿空掘巷围岩破坏机理,并同时给出了造成围岩变形破坏的主要影响技术因素。根据围岩变形的影响因素针对性的给出了相应的围岩控制手段及推荐支护参数。并以此为基础,对巷道不同区域、不同时期的合理支护手段进行选择,提出多种支护方案,再根据工程类比和经验公式推算,最终得到最优支护方案。通过此次研究,最终确定唐口煤业冲击地压诱发因素和区段煤柱的合理尺寸以及最优支护方案,对今后矿井安全生产、防灾治灾、提高经济效益等方面起到积极作用,并对今后相似矿井的生产建设提供借鉴意义。

桑士震[10](2020)在《构造应力集中区域巷道围岩稳定性评价方法优化与应用 ——以沂南金矿金场矿区为例》文中提出巷道围岩岩体质量影响着矿山巷道工程的稳定性及安全性,构造应力集中区域岩体质量情况更为复杂。山东沂南金矿金场矿区巷道变形及支护破坏严重,受构造应力集中影响较大,需进一步研究巷道围岩岩体稳定性。本文以金场矿区典型巷道为研究对象,采用现场观测、理论分析、室内试验、数值模拟等方法,对适用于构造应力集中区域的巷道围岩稳定性评价方法进行了研究。本文通过工程地质调查查明了矿山典型巷道岩性分布范围、围岩完整性、岩体力学性质及水文地质情况;通过分析矿区构造裂隙及地应力分布规律,明确了金场矿区构造应力集中的地质特征;通过巷道变形及支护破坏现场观测与评价总结了矿山巷道现有支护体系;通过矿山构造工程效应分析确定了研究区巷道稳定性不利因素,提出了构造应力集中区域巷道“掘-评-支”各环节的处理措施;基于对BQ、RMR及IRMR等方法的应用及研究,通过多段拟合、方法融合、加权平均、假设验证、细化亚级等方法,建立并优化了 J-IRMR巷道围岩稳定性评价方法;定义了 J-IRMR法的连续性多段拟合函数及地应力修正系数,提高了方法的量化分析程度;拓展了 RMR法的评分区间,将RMR法的五级分类体系细化为五个一级,九个亚级,其中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级分别细化为Ⅰ-Ⅰ、Ⅰ-Ⅱ、Ⅳ-Ⅰ、Ⅳ-Ⅱ、Ⅴ-Ⅰ、Ⅴ-Ⅱ、Ⅴ-Ⅲ等亚级;通过BQ法与J-IRMR法的应用对比、巷道稳定性FLAC3D数值模拟等方法,验证了 J-IRMR法对金场矿区构造应力集中区域的适用性;综合评价矿区巷道围岩稳定性整体较差,多在Ⅲ级以下,且巷段岩体质量级别随岩性变化明显,对巷道差异支护提出了较高的要求;通过支护参数的理论计算及分级设置,建立了基于“锚网喷”联合支护方式且适用于J-IRMR法的分级差异支护表格及特殊支护建议,优化了金场矿区典型巷道支护措施;通过FLAC3D巷道支护数值模拟效果,说明了巷道锚杆支护参数随岩体质量级别进行差异设置的合理性。

二、应力复杂区域巷道支护方式探讨(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、应力复杂区域巷道支护方式探讨(论文提纲范文)

(1)浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理(论文提纲范文)

1 实施煤矿安撤专业化素质培训教育
    1.1 推行煤矿安撤专业管理安全培训
    1.2 推行煤矿安撤专业技能实操培训
    1.3 推行了轮训制安撤技能提升法
    1.4 推行了“三系级考核”“师带徒”等措施
    1.5 实施煤矿安撤“五描述一操作”学习演练及考核
2 实施煤矿安撤专业化安全管理
    2.1 实施安撤专业“633安全管理”法
    2.2 实施安撤重点工程“跟班包保”制度
    2.3 建立煤矿安撤安全基础管理制度
    2.4 发挥生产技术对煤矿安撤管理的保障作用
    2.5 调整改进煤矿安撤生产工艺
3 结论

(2)木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 深部软岩的定义
        1.2.2 深部软岩巷道变形破坏机理研究现状
        1.2.3 深部软岩巷道变形破坏理论应用现状
        1.2.4 深部软岩巷道支护技术研究现状
    1.3 研究内容及研究方案
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法及技术路线
2 工程概况及巷道变形现状分析
    2.1 工程概况
        2.1.1 井田概况
        2.1.2 巷道概况及围岩地质特征
    2.2 巷道变形现状分析
        2.2.1 测站布置
        2.2.2 观测数据分析
3 深部软岩巷道围岩变形破坏理论研究
    3.1 深部软岩巷道围岩力学模型
    3.2 巷道变形影响因素分析
        3.2.1 埋深及地应力的影响
        3.2.2 巷道围岩强度的影响
        3.2.3 围岩区域地质构造的影响
        3.2.4 孔隙水的影响
    3.3 本章小结
4 深部软岩巷道支护效果数值模拟与支护方案优化
    4.1 模拟方案设计
        4.1.1 FLAC~(3D)简介
        4.1.2 数值模拟模型建立
        4.1.3 模拟方案设计
    4.2 深部围岩支护效果数值模拟
        4.2.1 巷道围岩位移量的变化
        4.2.2 锚杆(索)应力
        4.2.3 巷道围岩所受垂直应力
        4.2.4 巷道围岩塑性区分布
    4.3 本章小结
5 针对木家庄煤矿的支护优化方案现场应用实测
    5.1 现场应用方案
    5.2 现场应用结果与分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 存在的不足
    6.3 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(3)深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究(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
        1.2.1 锚杆支护理论研究现状
        1.2.2 巷道围岩变形失稳机理研究现状
        1.2.3 现存问题及方向
    1.3 主要研究内容及研究方法
    1.4 技术路线
第2章 深部大断面巷道围岩力学测试及变形破坏特征研究
    2.1 赵庄煤矿工程地质背景
        2.1.1 矿井概况
        2.1.2 工作面概况及围岩地质特征
        2.1.3 工作面巷道支护现状
    2.2 大断面煤巷围岩变形特征
    2.3 围岩物理力学参数测试
    2.4 大断面煤巷围岩结构窥视方案及结果分析
        2.4.1 巷道围岩结构窥视仪器
        2.4.2 巷道围岩结构窥视测站布置及分析
    2.5 大断面煤巷围岩松动圈测试及结果分析
        2.5.1 测试设备的选取及其原理
        2.5.2 测试地点的布置及结果分析
    2.6 本章小结
第3章 深部大断面煤巷锚杆支护数值模拟研究
    3.1 大断面煤巷锚杆支护方案及参数影响分析
        3.1.1 数值模拟模型建立
        3.1.2 锚杆支护参数的分析
        3.1.3 锚杆构件分析
    3.2 巷道锚杆支护参数正交分析
        3.2.1 正交试验
        3.2.2 正交试验结果分析
        3.2.3 锚杆初步支护参数确定
    3.3 本章小结
第4章 深部大断面煤巷围岩注浆加固机理及工艺
    4.1 破碎围岩注浆机理
        4.1.1 改善巷道围岩强度
        4.1.2 加固减小巷道围岩松动圈
        4.1.3 改善主动支护效果
    4.2 巷道围岩注浆加固力学分析
        4.2.1 大断面破碎巷道注浆承载层机理
        4.2.2 大断面破碎巷道注浆承载层力学分析
    4.3 注浆改善锚杆受力状态
    4.4 注浆工艺及参数
    4.5 本章小结
第5章 深部大断面煤巷支护系统优化数值模拟研究
    5.1 数值模拟计算模型及方案
        5.1.1 数值模拟计算模型
        5.1.2 模拟方案的建立
    5.2 巷道回采期间原支护方案模拟分析
        5.2.1 原支护回采期间巷道围岩塑性区分布
        5.2.2 原支护回采期间巷道位移分布
        5.2.3 原支护回采期间巷道围岩垂直应力
    5.3 巷道回采期间现设计支护方案模拟分析
        5.3.1 现设计支护回采期间巷道围岩塑性区分布
        5.3.2 现设计支护回采期间巷道位移分布
        5.3.3 现支护回采期间巷道围岩垂直应力
    5.4 本章小结
第6章 工程应用
    6.1 试验巷道段布置
    6.2 巷道监控效果分析
        6.2.1 巷道表面位移监测
        6.2.2 锚杆应力监测
    6.3 本章小结
第7章 结论
    7.1 结论
    7.2 不足
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(4)大柳塔矿巷道底鼓机理及控制研究(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 底鼓机理研究
        1.2.2 底鼓控制研究
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 底鼓巷道围岩结构及物理力学测试研究
    2.1 52303工作面概况
    2.2 围岩物理力学性质测试
        2.2.1 现场取样方案
        2.2.2 取芯结果分析
        2.2.3 岩芯物理力学参数测定结果
    2.3 本章小节
3 巷道底鼓机理研究
    3.1 巷道底鼓影响因素
        3.1.1 巷道围岩力学性质
        3.1.2 水理作用
        3.1.3 巷道围岩应力
        3.1.4 巷道围岩支护强度
        3.1.5 采掘影响
    3.2 巷道底鼓应力场和位移场分析
        3.2.1 巷道底板岩层应力场分析
        3.2.2 巷道底板中心线位移场分析
    3.3 本章小结
4 回采巷道底鼓特征数值模拟研究
    4.1 数值模拟方案
    4.2 模型建立及参数选取
        4.2.1 52303工作面计算模型
        4.2.2 52303工作面计算模型参数
        4.2.3 52303工作面模拟开挖过程
    4.3 巷道位移和塑性区特征分析
        4.3.1 巷道变形特征
        4.3.2 巷道塑性区分布特征
    4.4 回采巷道围岩应力演化规律研究
        4.4.1 掘进阶段巷道围岩应力场特征
        4.4.2 一次采动阶段巷道围岩应力场特征
        4.4.3 二次采动阶段巷道围岩应力场特征
    4.5 回采巷道底鼓控制数值模拟研究
        4.5.1 钻孔卸压底鼓控制数值模拟试验
        4.5.2 注浆加固底鼓数值模拟试验
        4.5.3 底角锚杆底鼓控制数值模拟试验
    4.6 模拟小结
5 大柳塔矿底鼓控制现场试验研究
    5.1 钻孔卸压控制底鼓试验
        5.1.1 钻孔卸压原理
        5.1.2 钻孔卸压控制效果分析
        5.1.3 钻孔卸压优缺点
    5.2 注浆控制底鼓试验
        5.2.1 注浆控制底鼓机理
        5.2.2 注浆加固控制效果分析
        5.2.3 注浆控制优缺点
    5.3 底锚控制底鼓试验
        5.3.1 底角锚杆作用机理
        5.3.2 底角锚杆控制效果分析
        5.3.3 底角锚杆控制优缺点
    5.4 起底与加强支护控制底鼓试验
        5.4.1 起底作用机理
        5.4.2 加强支护作用机理
        5.4.3 起底优缺点
    5.5 52303回顺底鼓控制方案
    5.6 小结
6 结论
致谢
参考文献
附录

(5)深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 巷道底臌机理
        1.3.2 巷道底臌控制技术
    1.4 存在问题
    1.5 研究内容与技术路线
    1.6 本章小结
2 北四采区地质力学参数及次生应力测试
    2.1 井田地质条件
    2.2 北四采区地质条件
    2.3 北四采区围岩强度测试
        2.3.1 岩石取样、加工与测试
        2.3.2 测试结果
    2.4 北四采区围岩地应力测试
        2.4.1 地应力测试概述
        2.4.2 水压致裂地应力测试
        2.4.3 测试地点及钻孔设置
        2.4.4 地应力测试结果
    2.5 本章小结
3 巷道底臌及控制机理分析
    3.1 巷道围岩内部因素
        3.1.1 岩石物理特性
        3.1.2 岩石受压特性
        3.1.3 岩石蠕变特性
    3.2 巷道围岩外部因素
        3.2.1 支护作用
        3.2.2 底板水作用
        3.2.3 应力重分布和蠕变作用
    3.3 弹塑性围岩蠕变理论
        3.3.1 考虑蠕变的圆巷力学模型
        3.3.2 巷道围岩弹塑性分析
    3.4 底板注浆与锚索(杆)控制机理
        3.4.1 底板注浆补强加固
        3.4.2 底板锚索(杆)加固
    3.5 本章小结
4 北四采区变电所底板加固方案设计
    4.1 井下位置及四邻采掘情况
    4.2 原支护方案
        4.2.1 第一步支护
        4.2.2 第二步支护
    4.3 底板加固思路
    4.4 底板加固原则
    4.5 “底板注浆+锚索(杆)”联合加固方案
        4.5.1 底板加固断面设计
        4.5.2 施工底板锚索(杆)并注浆
        4.5.3 施工底角注浆锚杆并注浆
        4.5.4 施工普通底角锚杆
    4.6 本章小结
5 北四采区变电所围岩变形控制数值模拟
    5.1 力学仿真模拟概述
    5.2 模拟内容及步骤
        5.2.1 几何模型和划分网格
        5.2.2 材料参数
        5.2.3 荷载及位移边界条件
    5.3 原支护方案变形控制效果分析
        5.3.1 围岩地应力平衡分析
        5.3.2 围岩次生应力场分析
        5.3.3 围岩弹塑性变形控制效果分析
        5.3.4 围岩蠕变变形控制效果分析
    5.4 底板加固后变形控制效果分析
    5.5 本章小结
6 现场工业试验及变形监测
    6.1 监测目的
    6.2 变形监测点布置
    6.3 监测工具及仪器
    6.4 底板加固前的变形监测结果分析
    6.5 底板加固后的变形监测数据统计及结果分析
        6.5.1 变形监测数据整理
        6.5.2 变形监测结果分析
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(6)深部巷道预留底板法围岩变形破坏机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 巷(隧)道开挖过程中应力演化
        1.2.2 围岩变形破坏机理
    1.3 研究内容方法与创新点
2 巷道赋存条件研究
    2.1 巷道赋存条件
        2.1.1 矿区区域地质
        2.1.2 工程概况
        2.1.3 地应力特征
        2.1.4 水理性质
        2.1.5 岩石物理力学性能试验
    2.2 工程地质模型概化
        2.2.1 模型尺寸及力学模型的选取
        2.2.2 模型边界条件
        2.2.3 模型的力学参数
    2.3 本章小结
3 预留底板法开挖围岩变形破坏机理
    3.1 关键点位围岩应力演化特征
        3.1.1 参考面轴心监测点
        3.1.2 参考面底板监测点
        3.1.3 参考面拱顶监测点
        3.1.4 参考面拱肩监测点
        3.1.5 参考面边墙监测点
        3.1.6 参考面底脚监测点
    3.2 位移场演化特征
    3.3 塑性区演化特征
    3.4 本章小结
4 预留底板法支护方案设计
    4.1 巷道稳定性控制理论
    4.2 支护方案设计
    4.3 关键点位围岩应力演化特征
        4.3.1 参考面轴心监测点
        4.3.2 参考面底板监测点
        4.3.3 参考面拱顶监测点
        4.3.4 参考面拱肩监测点
        4.3.5 参考面边墙监测点
        4.3.6 参考面底脚监测点
    4.4 位移场演化特征
    4.5 塑性区演化特征
    4.6 方案实施与稳定性监测分析
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(7)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

(8)富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究(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 主要研究内容与方法
    1.4 主要创新点
2 碱性水作用下弱胶结软岩力学特性变化规律研究
    2.1 弱胶结地层水文地质调研
    2.2 水-岩作用实验方案与设计
    2.3 碱性水作用下弱胶结软岩力学性质劣化规律
    2.4 本章小结
3 碱性水作用下弱胶结软岩物理-化学-力学损伤演化机理研究
    3.1 碱性水作用对弱胶结软岩物理特征影响研究
    3.2 碱性水作用对弱胶结软岩水化学损伤机理研究
    3.3 碱性水作用下弱胶结软岩损伤力学演化关系推导
    3.4 本章小结
4 碱性水环境锚固系统失效机理与防治措施研究
    4.1 锚固系统失效方式、腐蚀机理
    4.2 不同支护构件及锚固体劣化特征及表征形式
    4.3 锚固单元失效及围岩破坏形式研究
    4.4 不同碱性水条件下锚固体防护措施研究
    4.5 本章小结
5 富碱性水弱胶结软岩围岩分类及控制技术研究
    5.1 巷道围岩地质环境分类及控制策略
    5.2 考虑pH值、时间劣化效应及改进屈服准则下蠕变本构模型数值实现
    5.3 不同pH值、不同腐蚀龄期下巷道变形破坏规律及支护对策
    5.4 不同围岩分类下支护参数的确定
    5.5 本章小结
6 富碱性水弱胶结软岩巷道围岩分类控制技术现场试验
    6.1 试验区域概况
    6.2 围岩控制方案
    6.3 围岩稳定性监测与分析
    6.4 本章小节
7 主要结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 进一步研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(9)深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究目标
    1.5 研究方法及技术路线
2 深部临空面区域应力环境及分类评价
    2.1 矿井及工作而概况
    2.2 应力场模拟反演
    2.3 不同区域应力场分类评价
    2.4 不同区域应力环境诱发冲击地压的关键因素
    2.5 本章小结
3 大采高综放面沿空掘巷围岩长时稳定控制机理
    3.1 沿空掘巷围岩长时稳定控制机理与临空面应力优化
    3.2 大采高综放面应力环境下煤柱合理尺寸确定
    3.3 基于防灾角度的煤柱合理尺寸选择
    3.4 不同区域最优巷道掘进位置确定
    3.5 本章小结
4 深井强冲击沿空掘巷围岩分类动态强化控制技术
    4.1 强冲击沿空掘巷围岩变形特征及机理分析
    4.2 巷道围岩动态强化控制原理及支护手段选择
    4.3 不同支护参数下围岩控制效果模拟分析
    4.4 最优支护方案确定
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 下一步工作展望
参考文献
作者简历
致谢

(10)构造应力集中区域巷道围岩稳定性评价方法优化与应用 ——以沂南金矿金场矿区为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及研究路线
2 矿山巷道工程地质调查
    2.1 矿山概况
    2.2 巷道工程地质力学调查
    2.3 本章小结
3 矿山构造应力地质特征分析
    3.1 研究区裂隙调查与统计
    3.2 巷道变形及支护效果分析
    3.3 矿山巷道构造工程效应分析
    3.4 本章小结
4 J-IRMR巷道围岩稳定性评价方法的优化与验证
    4.1 传统岩体质量分级方法的评价与分析
    4.2 J-IRMR巷道围岩稳定性评价方法的优化
    4.3 J-IRMR法的应用与验证
    4.4 本章小结
5 金场矿区典型巷道支护措施优化
    5.1 支护参数的理论计算及选取
    5.2 巷道分级支护措施的设置
    5.3 支护效果数值模拟
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

四、应力复杂区域巷道支护方式探讨(论文参考文献)

  • [1]浅谈煤矿安撤人员的素质教育及安全管理[J]. 宋有福,刘晨曦,芦兴东. 山东煤炭科技, 2021(12)
  • [2]木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究[D]. 张荟懿. 太原理工大学, 2021(01)
  • [3]深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究[D]. 马新世. 太原理工大学, 2021(01)
  • [4]大柳塔矿巷道底鼓机理及控制研究[D]. 乔振强. 西安科技大学, 2021(02)
  • [5]深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究[D]. 赵翔. 安徽理工大学, 2021(02)
  • [6]深部巷道预留底板法围岩变形破坏机理研究[D]. 蒲春艳. 安徽理工大学, 2021(02)
  • [7]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)
  • [8]富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究[D]. 李辉. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [9]深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究[D]. 傅鑫. 山东科技大学, 2020(06)
  • [10]构造应力集中区域巷道围岩稳定性评价方法优化与应用 ——以沂南金矿金场矿区为例[D]. 桑士震. 山东科技大学, 2020(06)

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复杂应力区巷道支护方式探讨
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