《断层附近软岩巷道围岩控制数值模拟的方案设计》
本文是有关方案设计自考开题报告范文与围岩和数值模拟和断层有关在职毕业论文范文.
摘 要：针对断层附近软岩巷道围岩控制的问题,为研究断层附近软弱围岩巷道围岩变形规律及围岩变形破坏机理,以典型矿区1408工作面回风巷为研究对象,通过UDEC数值模拟软件,提出巷道围岩锚杆支护方案设计,为提出相应的支护对策及可行的支护方案,并确定相应的巷道支护参数提供理论依据.
关键词：断层附近;软岩巷道;围岩控制;数值模拟
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.063
1 工程概况
该采区的煤层整体是一个近水平的倾斜形态,整体的形态是西北较为高,东南稍偏低,其该整体的倾角为3°～5°之间.研究试验的巷道位置为第四采区中的1号煤层,距离地面的标高大约为+1050m,距离煤层的标高大约为+815m.此煤层具有地质条件比较稳定、结构复杂的特征,煤层顶板为泥岩与砂岩,而底板为泥岩与白云质岩.煤层中有1～3层的夹矸石.厚度有3～4m之间,埋深为235m左右,该采区中1煤层的顶底板柱状图,如表1所示.在1408回风巷掘进的过程中,在该研究报告中提到的6断层,如图1所示.
2 断层附近软岩巷道数值模拟
2.1 模型构建
岩层移动的数值模拟中,一般采用与相似材料模拟实验较为类似的简化方法.针对不同的研究目的,即所采用的模型边界也应该作出适当调整.
根据目前1408工作面的回采巷道顶板现场钻孔监测,钻孔深度约为3m时会出现滴水或“出汗”的现象,只要钻孔深度达到6m或以上深度时,才会出现大量淋水,大约经过10天之后,淋水量会显著变小,近于“出汗”现象,所以,在数值模拟时,要考虑水作用影响围岩弱化,综合柱状图,确定计算模型用摩尔—库仑模型.模型位移边界条件为：一方面是控制了边界在x方向上的左右偏移;另一方面控制下部边界在y方向上的左右偏移.破碎、顶板较软的煤体,最大边长小于0.51 m的巷道围岩块体单元,其他的岩层单元以距煤层的距离进行适当所谓划分,来适应实际情况.
2.2 数值模拟方案设计
经研究设计锚杆的支护参数在围岩含水条件巷道的支护效果进行比较,地质条件为1408工作面的回风巷道,设计模拟方案五个,详细设计如下：
（1）采用直径为20mm,长度为2400mm的左旋螺纹钢锚杆作为顶锚杆, 长0.8m,宽0.9m的间排距,并架设金属网、钢筋梯的锚网索联合支护方式;帮锚杆采用直径为18mm,高度为1800mm的圆钢锚杆,其间排距为1×0.9m,并架设金属网.顶帮锚杆托盘分别采用150mm×150mm×5mm 和120mm×120mm×8mm的铁托盘.
（2）采用直径为20mm,长度为2400mm的左旋螺纹钢锚杆作为顶锚杆, 长0.65m,宽0.9m的间排距,并架设金属网、钢筋梯的锚网联合支护方式;帮锚杆采用直径为18mm,高度为1800mm的圆钢锚杆,其间排距为1×0.9m,并架设金属网.顶帮锚杆托盘分别采用150mm×150mm×5mm 和120mm×120mm×8mm的铁托盘.
（3）采用直径为18mm,长度为2200mm的左旋螺纹钢锚杆的顶锚杆, 长0.8m,宽0.9m的间排距,并架设金属网、钢筋梯的锚网联合支护方式;帮锚杆采用直径为18mm,高为1800mm的圆钢锚杆,其间排距为1×0.9m,并架设金属网.顶帮锚杆托盘分别采用150mm×150mm×5mm 和120mm×120mm×8mm的铁托盘.
（4）采用直径为20mm,长度为2400mm的左旋螺纹钢锚杆的顶锚杆, 长0.9m,宽0.9m的间排距,并架设金属网、钢筋梯的锚网联合支护方式;帮锚杆采用直径为18mm,高度为1800mm的圆钢锚杆,其间排距为1×0.9m,并架设金属网.分别采用铁托盘长120mm、宽120mm、高8mm的顶帮锚杆托盘长150mm、宽150mm、高5mm .
锚索铁托盘尺寸为长度为400mm、宽度为400mm、高度为10mm.巷道顶板中间的长锚索排距为1.8m一根直径为15.24mm,高度为6000mm.
（5）顶锚杆采用直径为20mm,高度为2400mm左旋螺纹钢锚杆,长0.65m,宽0.9m的间排距,并架设钢筋梯、金属网的锚网联合支护;帮锚杆采用直径为18mm,高度为1800mm的圆钢锚杆,间排距1×0.9m,架设金属网.顶帮锚杆的铁托盘分别采用长150mm、宽150mm、高5mm 和长120mm宽120mm、高8mm的尺寸.
錨索铁托盘尺寸为长度为400mm,宽度为400mm,高度为10mm.其巷道顶板中间排距为1.8m布置一根直径15.24mm,高度6000mm的长锚索.
参考文献：
[1]张海波,张耀辉.高压富水条件下破碎巷道钻孔施工及防治水技术[J].煤矿安全,2015,48（01）：64-66.
[2]王飞,朱洪利,张建贞.基于流固耦合理论的富水巷道稳定性数值模拟[J].煤矿安全,2016,47（04）.
[3]李跃文.煤层群沿断层工作面回采巷道破坏机理及控制技术[J].煤矿安全,2017,48（02）：97-100.
[4]张凤岩.大断面煤巷巷宽效应及支护技术[J].煤炭工程,2017,49（10）：77-80.
小结：这篇文章为一篇关于对写作围岩和数值模拟和断层论文范文与课题研究的大学硕士、方案设计本科毕业论文方案设计论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
方案设计引用文献:
[1] 住宅小区方案设计开题报告 开题报告格式
[2] 方案设计论文范文 方案设计方面大学毕业论文范文2500字
[3] 方案设计论文范文 方案设计类有关论文参考文献范文2500字
