新景矿高地应力巷道底鼓控制关键技术研究
本文首先介绍了高地应力松软巷道底鼓特征以及影响底鼓的主要因素。同时又阐述了巷道底鼓的分类以及底鼓治理的方法。本文以新景矿出现底鼓的中条带轨道巷为研究对象，分析了该巷道底鼓特征以及影响底鼓的主要因素;根据现场围岩观测数据分析认为巷道底鼓的产生和发展和巷道底板有关，而且底鼓量和两帮移近量又存在正相关的关系;探讨了该巷道底鼓形式及底鼓过程;通过运用巷道围岩支护松动圈理论来解释底鼓量的构成情况，并以理论计算或经验公式估算了弹塑性变形、遇水膨胀、岩石扩容、围岩蠕变等原因造成的底鼓量。同时又采用原支护方案数值模拟和现场工业性试验相结合的方法研究了中条带轨道巷底板的变形特征，分析了浅部注浆与中深部注浆支护下的围岩变形规律，揭示了中条带轨道巷底鼓机理。其主要结论有:
(1)采用Mohr-Coulomb应变软化模型和弹塑性模型两种本构模型对试件的单轴拉-压试验进行数值模拟，结果表明，弹塑性模型计算结果应力偏大与实验室试验不相符。应变软化模型表现为加载初期应力呈线弹性增加，峰值强度后应力得到逐渐释放，很好的反映出试件的应变软化现象。
(2)设定数值计算模型及参数，并对数值模拟底板应力场、位移场、围岩塑性区等变化特征进行分析，为底板底鼓治理提供了理论参考依据。
(3)巷道底板深部岩体移动具有零界点，零界点以上，岩体主要受到挤压变形，破碎岩体向巷道竖直上方向移动，零界点以下，岩体主要受压缩变形，抑制了岩体的自由移动空间，从第四章的底板位移场的数值模拟也可以体现出这一点。
(4)底板锚索束钻孔注浆量分布特征表明，注浆量与岩体破坏范围呈正比，通过对不同钻孔注浆量进行统计，得出了中条带轨道巷单个钻孔注浆量为10.7m3～21.6m3。
(5)针对较为破碎底板，在现场打孔位置铸造长×宽×高800×800×400mm的水泥墩，待凝固后，再进行打孔。此种钻孔关键技术在现场得到很好实施，不仅节约了人力与物力，同时又简化了工程实施细节，推进了施工进度。
松软巷道支护;底鼓治理;本构模型;底板锚索束;注浆量;煤矿
河北工程大学
硕士
采矿工程
杨本生
2013
中文
TD353.6;TD713.2
85
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）