论文中文题名: | 小煤柱沿空巷道注浆加固围岩稳定性控制研究 |
姓名: | |
学号: | 21203077019 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 0819 |
学科名称: | 工学 - 矿业工程 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2024 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 巷道围岩控制 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2024-06-19 |
论文答辩日期: | 2024-06-06 |
论文外文题名: | Study on Stability Control of Grouting Reinforcement Surrounding Rock in Small Coal Pillar Gob-side Entry |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | small coal pillar along hollow roadway ; grouting reinforcement ; perimeter rock stability control ; strength recovery ; mechanical properties |
论文中文摘要: |
小煤柱沿空巷道受采场动载冲击,时常引发强矿压显现等灾害现象。注浆加固是解决地下工程灾害的有效方法之一,可显著提高工程岩体的稳定性。为揭示工程岩体注浆加固强度恢复特性,解决沿空巷道煤岩灾变制约生产的问题,本文以麦垛山煤矿小煤柱沿空巷道为研究背景,围绕注浆加固围岩调控目标,采用现场调研勘测、理论研究分析、室内试验研究、数值计算模拟以及现场工程应用等综合手段,开展了小煤柱沿空巷道注浆加固围岩稳定性控制研究,主要研究内容与结论如下: (1)分析了小煤柱沿空巷道赋存地质环境与裂隙发展演化特征,得到了巷道围岩变形与煤柱支撑载荷之间的函数关系,提出了在支护的基础上采取注浆加固控制围岩的技术方案,为后续研究提供了有效数据。 (2)测试了注浆材料力学性能,分析了不同注浆加固试样加载损伤破坏形式与能量展布规律,揭示了固结时间对注浆材料耦合加固效果的影响作用,确定了巷道围岩稳定性控制的最优注浆材料,得到了初始完整试样与破碎试样加固体的力学参数,为后续数值模拟提供基础数据。 (3)构建了小煤柱沿空巷道注浆加固采场模型,得到了注浆加固巷道围岩应力、位移分布演化规律、塑性区发育范围以及支护体变形特征,评判了小煤柱沿空巷道注浆加固作用对围岩的强度恢复与变形控制的效果。 (4)提出了小煤柱沿空巷道围岩注浆加固支护控制方案,得到了注浆加固前后锚杆、锚索受力变化特征,发现注浆加固消除了巷道大变形、帮鼓、锚网撕裂与支护体折断等灾害,验证了注浆加固作用对围岩变形控制的显著效果。 论文研究结果在促进小煤柱沿空巷道注浆加固围岩稳定性控制研究与应用方面具有较好的科学及实用价值,为类似条件下的小煤柱沿空巷道注浆加固围岩稳定性控制提供了指引。 |
论文外文摘要: |
The roadway along the small coal pillar is impacted by the dynamic load of the stope, which often causes dynamic disasters such as strong mine pressure. Grouting reinforcement is one of the main methods to solve the disaster of underground engineering, which can effectively improve the stability of engineering rock mass. In order to reveal the recovery characteristics of grouting reinforcement strength of engineering rock mass and solve the problem that coal rock disaster restricts production in gob-side entry, this paper takes the gob-side entry of small coal pillar in Maiduoshan Coal Mine as the research background, and focuses on the control target of grouting reinforcement surrounding rock. The stability control of grouting reinforcement surrounding rock in gob-side entry of small coal pillar is studied by means of field investigation and survey, theoretical research and analysis, indoor experimental research, numerical simulation and field engineering application. The main research contents and conclusions are as follows : (1)The geological environment and fracture development and evolution characteristics of gob-side entry with small coal pillars are investigated. The failure control principle of roadway surrounding rock is analyzed. The technical scheme of grouting reinforcement to control surrounding rock on the basis of support is proposed, which provides effective data for subsequent research. (2)The mechanical properties of grouting materials were determined. The loading damage failure modes and energy distribution laws of different grouting reinforcement samples were analyzed. The influence of consolidation time on the coupling reinforcement effect of grouting materials was revealed. The optimal grouting material for the stability control of roadway surrounding rock was determined. The mechanical parameters of the initial complete sample and the broken sample were obtained, which provided basic data for the subsequent numerical simulation. (3)The grouting reinforcement stope model of gob-side entry with small coal pillars is constructed. The evolution law of stress and displacement distribution of surrounding rock, the development range of plastic zone and the deformation characteristics of supporting body are obtained. The effect of grouting reinforcement on the strength recovery and deformation control of surrounding rock is evaluated. (4)The control scheme of grouting reinforcement support for surrounding rock of gob-side entry with small coal pillars is formulated, and the stress variation characteristics of bolt and anchor cable before and after grouting reinforcement are obtained. It is found that grouting reinforcement eliminates the disasters such as large deformation of roadway, side drum, anchor net tearing and support body breaking, and verifies the significant effect of grouting reinforcement on the deformation control of surrounding rock. The research results of this paper have good scientific and practical value in promoting the research and application of stability control of surrounding rock grouting reinforcement in gob-side entry with small coal pillars, and provide guidance for the stability control of surrounding rock grouting reinforcement in gob-side entry with small coal pillars under similar conditions. |
参考文献: |
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中图分类号: | TD322 |
开放日期: | 2024-06-19 |