离散围岩的巷道支护理论及应用研究

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1、东北大学继续教育学院毕业设计（论文）离散围岩的巷道支护理论及应用研究VIII东北大学继续教育学院毕业设计（论文）目录离散围岩的巷道支护理论及应用研究I摘要IIIAbstractV1.1离散性块状岩体力学结构模型建立11.1.1离散性块状岩体破碎机理21.1.2力学结构模型建立41.2离散性块状岩体的稳定性分析及控制方法81.3小结132.支护结构体破坏机理分析及破坏警戒值确定152.1锚杆支护结构体破坏机理分析152.1.1锚杆支护结构体破坏形式152.1.2锚杆支护结构体破坏机理分析172.2岩体变形破坏的最大变形研究方

2、法192.2.1支护结构体变形警戒值的确定212.3小结233.数值模拟及巷道支护参数确定253.1有限单元法的基本原理253.2ANSYS软件简介263.3巷道锚杆支护数值模拟分析263.3.1基本假设26VIII东北大学继续教育学院毕业设计（论文）3.3.2原始资料数据273.3.4数值模型建立293.3.5模拟方案确定303.3.6不同方案的模拟结果及分析353.3.7模拟方案的修改及进一步分析393.4支护方案及支护参数确定413.4.1顶板支护413.4.2两帮支护414.结论43致谢45参考文献46VIII东北

3、大学继续教育学院毕业设计（论文）摘要我国有着非常丰富的煤炭资源，但在煤矿地质条件复杂多变的情况下，煤岩层受地质应力的作用会产生很多断裂、褶曲等构造，而处于这些构造带中的巷道，由于岩层节理裂隙发育，尤其是层间错动带、以及受岩浆入侵而形成的挤压破碎带等，这些地带围岩通常比较离散破碎，围岩的松动范围较大，巷道维护困难，此问题一直困扰着矿山巷道的安全及使用。离散性破碎岩体是指分布有多组节理裂隙从而被切割成大小不一的碎裂块体的岩石。本文以离散性破碎围岩为研究对象，针对这种离散破碎围岩在构造上呈现的非连续性，分析研究了离散破碎岩体的稳

4、定性及其失稳后的移动变化规律，建立了离散破碎围岩岩体力学结构模型并对其稳定性进行分析，最后结合国内外围岩锚杆支护控制机理提出了适合这类围岩的控制方法，分析研究了锚杆支护结构体变形破坏机理，采用岩体变形破坏的最大变形研究方法分析确定了支护结构体的破坏警戒值;在理论分析计算的基础上，通过数值模拟对不同的锚杆支护方案进行了模拟比较，最终确定了合理的巷道支护方案并应用于实践工程，技术经济效果显著。本文不仅探讨研究出一套适离散性破碎围岩控制的技术方案和设计参数，VIII东北大学继续教育学院毕业设计（论文）解决了研究对象的工程实际问题

5、，还在离散性破碎围岩控制技术研究的基础理论和方法方面取得一些进展，并初步建立了离散性破碎围岩稳定性及其控制研究的基本框架和技术方法体系，对我国巷道围岩控制技术的不断提高和完善具有一定的促进作用。关键词：离散围岩，围岩控制，锚杆支护，数值模拟VIII东北大学继续教育学院毕业设计（论文）AbstractOurcountryhasaveryrichcoalresources,butincoalminegeologicalconditionsofthecomplexandchangeablecircumstances,coalst

6、ratabygeologicalstresstheroleoffracture,canproducemanysuchfold-thestructures,inthesestructuralbeltofroadway,becauserockjointsandfissuresdevelopment,especiallytheinterlayerrupturezone,andisinfluencedbythemagmaintrusionandformofextrusiontape,etc,thesezonesofsurround

7、ingrockisusuallydiscretebreakageandsurroundingrockislarger,thelooserangeroadwaymaintenancedifficulties,theproblemhasbeenbotheringmineroadwayroadsafetyanduse.Discretenessbrokenrockreferstodistributionwithmultiplejointsandfissuresandbecutintovariably-sizedfracturedb

8、locksoftherocks.Takingdiscretenessbrokenwallrockastheresearchobject,aimingatthediscretebrokenwallrockintectonicshownonadiscontinuity,analyzedthediscrete