坚硬顶板动压巷道远近应力场演化规律及调控技术研究.docx

坚硬顶板动压巷道远近应力场演化规律及调控技术研究

目录

1.内容概要................................................2

1.1研究背景.............................................2

1.2研究意义.............................................3

1.3研究内容与方法.......................................4

2.坚硬顶板动压巷道概述....................................5

2.1坚硬顶板的特点.......................................6

2.2动压巷道的类型与影响因素.............................7

3.应力场演化规律..........................................8

3.1裂隙发育对应力场的影响...............................9

3.2动压荷载对巷道应力场的影响..........................10

3.3应力分布的动态监测技术..............................11

4.应力场的调控技术.......................................13

4.1支护技术原理........................................15

4.2锚固支护技术应用....................................16

4.3瓦斯抽采与通风调控..................................17

5.试验研究...............................................19

5.1试验方案设计........................................20

5.2试验设备与方法......................................21

5.3试验数据分析........................................22

6.数值模拟研究...........................................24

6.1数值模拟模型构建....................................25

6.2边界与初始条件设定..................................26

6.3应力场演化模拟结果..................................28

7.工程实例分析...........................................29

7.1实工程概况..........................................30

7.2应力场演化监测......................................31

7.3调控技术的实施效果..................................32

8.结论与建议.............................................33

8.1研究成果总结........................................34

8.2存在的问题..........................................36

8.3建议与展望..........................................37

1.内容概要

本文主要研究坚硬顶板动压巷道远近应力场演化规律及其调控技术。针对坚硬顶板巷道独特的成巷机理和应力分布特点，采用数值模拟方法，深入分析了巷道掘进过程中远近应力场的演化规律，包括应力沿巷道方向和围岩深度方向的分布变化、应力放大区域的范围及运动规律。通过对不同巷道参数的影响进行探讨，得到了坚硬顶板动压巷道应力场演化规律的本质特征。

同时，本研究提出了一系列有效的调控技术，以减轻巷道应力集中，提高其稳定性。包括：合理的巷道设计参数优化，优化锚杆设计方案，采取顶固支护措施，以及利用地层自身的特性进行针对性地力调控技术。研究结果对坚硬顶板动压巷道的地压预测、安全稳定控制、高效掘进及巷道设计提供了理论