采场空间非对称性对巷道围岩稳定性的影响研究

来源 :西藏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bookofday
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以新疆乌东煤矿为研究背景,其煤层整体呈向斜的赋存形式,主要特征是采场空间具有非对称性,煤层为急倾斜煤层,由此造成了地层地应力复杂多变,在煤矿开采中巷道围岩岩性易发生变化以及形变,不利于巷道稳定与采矿安全,针对此类问题,通过现场调研后采用数值模拟方式,对不同倾角煤岩组合体、不同径高比的巷道围岩进行单轴压缩数值试验,以及对不同埋深的单双巷道进行开挖模拟,分析巷道围岩变形破坏对巷道稳定性的影响,通过对围岩的破裂过程及力学性质的变化进行分析,研究采场空间非对称性条件下围岩的力学特征变化规律,研究结果总结如下:(1)煤岩组合体破坏模式基本都以劈裂破坏为主,且多半以煤岩的破坏而导致岩样发生破坏,力学性质整体趋势是随着倾角的增大峰值强度越高,其中α=90°峰值强度提高最为明显,且峰值轴向应变波动明显,说明煤岩组合体的复合面与水平面夹角越大,巷道围岩强度越高,越有利于增强巷道围岩的稳定性,当开采扰动局部围岩产生滑移其复合面存在一定的初始损伤时,其组合体峰值强度将整体发生下降,不利于巷道围岩的稳定性。(2)当煤岩组合体没有初始损伤时,巷道围岩复合面倾角α在从0°到90°过程中,岩样由脆性破坏向延性破坏转变,然后又由延性破坏向脆性破坏转向;当煤岩组合体复合面含裂纹时,围岩力学性质是整体延性增强,弹性模量与峰值强度随着倾角的增加与增大,且煤岩组合体与含裂纹煤岩组合体的弹性模量与峰值强度随着倾角的增加总体差距越小,与加载方向有效应力大小有关,其总体线性趋于一定规律性。(3)煤岩及组合体峰值强度随着径高比逐步增大,其主要破坏模式都是劈裂破坏,煤岩力学性质变化波动较大,煤岩由脆性向延性转变,随后又由延性向脆性转变;组合体岩石由脆性破坏向延性破坏转变,但是随着径高比的持续增大组合体延性也逐渐降低。径高比越大组合体与煤岩峰值强度差距越大,说明组合体径高比越大相对于煤岩而言越有利于围岩稳定性的提高,当然煤岩径高比越大同样越有利于围岩的稳定。对于峰值轴向应变,当组合体径高比增大到一定程度后更有利于围岩的稳定性,而煤岩峰值轴向应变变化不明显则没有这一特性。(4)在采场空间非对称性条件下煤层巷道存在偏压受力行为,当巷道埋深较浅时总位移主要受水平主应力作用,当埋深逐渐增加时垂直主应力作用逐渐明显,巷道由两帮位移较大逐渐变为顶底板位移较大,塑性区随埋深增加分布范围逐渐增大,且主要集中分布在巷道顶底板。当巷道为煤巷时,此时巷道围岩易发生破裂整体极不稳定;当巷道为岩巷时,此时巷道围岩不易发生破裂整体变现较为稳定;当巷道为半煤岩巷时,巷道靠近岩柱侧较为稳定,靠近煤层侧围岩破裂严重整体表现也很不稳定,巷道围岩随埋深的增加破坏越发严重,且肩角处围岩容易发生破裂现象。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
本论文中我们主要展示两个研究内容。在第一个研究内容中,我们证明了所有不可约前缀码和d-本原字构成的集合不是一个码,并且该集合生成的幺半群是不自由的并且一个不可约前缀码和一个d-本原字构成的二元素语言一定是码,由此我们得到了一个包含前缀码和d-本原字的自由幺半群,丰富了人们对前缀码和自由幺半群的研究。在第二个研究内容中,我们给出了一类特殊的三元素语言是码的充分必要条件。令x,y,z是字母表上的三个字
学位
学位