侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道变形破坏机理研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xu337958503
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
极弱胶结软岩是在我国西部矿山白垩系、侏罗系地层中广泛存在的一类特殊软岩。由于西部地区特殊的成岩条件,该地区地下围岩形成了其独特的物理力学性质,具有强度低、胶结差、强膨胀性、遇水软化、易风化崩解等典型特征。西部许多煤矿都出现了不同程度的软岩问题,现今极弱胶结软岩问题一直是困扰煤矿安全、高效生产的重大难题之一。  本文结合国家自然科学基金“弱胶结软岩巷道锚喷结构加固机理及其动力损伤研究”资助项目(51174128),以侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道为研究目标,基于榆树井煤矿、新上海一号煤矿、查干淖尔一号煤矿巷道现场调研、室内试验、围岩收敛变形与锚杆受力实时监测等巷道地质力学测试技术,并结合理论分析、数值模拟对侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道的破坏特征及其变形破坏机理进行深入研究。本论文的主要研究内容如下:  (1)通过现场调研、X射线衍射仪物相分析、扫描电子显微镜(SEM)、岩石单轴压缩试验、软化试验等手段分别对侏罗白垩纪极弱胶结软岩的矿物成分、微观结构、岩石基本物理力学性质等基本特征进行试验,并通过查阅文献,结合已有软岩分类,对极弱胶结软岩的基本特征进行定性分析。结合极弱胶结软岩的形成条件,得出该类软岩的独特岩性。  (2)基于榆树井煤矿、新上海一号煤矿、查干淖尔一号煤矿变形破坏巷道的现场调研实测,进行工程资料统计。综合分析巷道围岩变形破坏现象,总结变形破坏类型,并归纳出引起该类软岩巷道变形机制的影响因素。并通过FLAC3D数值模拟软件,进一步得出极弱胶结软岩遇水软化后开挖巷道围岩的力学演化特征。  (3)结合已有软岩工程力学理论,针对极弱胶结软岩巷道特有的工程背景,经过合理的假设和采用近似解析方法,在适当假设的前提下,利用粘弹性理论、膨胀岩的湿度应力场理论角度推导出的解析解分别对该类软岩巷道围岩持续变形、吸水膨胀变形的力学性质分析。并结合已有的计算参数运用数学软件MATLAB、Origin绘制变形曲线,得出该类软岩巷道分别在持续变形、吸水膨胀两种条件下的变形规律。  (4)基于极弱胶结软岩的基本特征、巷道变形破坏特征,研究了主要影响巷道变形破坏机制因素的作用机理,并着重分析了该类软岩膨胀压力下巷道底臌变形机理。  最后,就研究中存在的问题和尚需继续分析的方向进行了简要讨论。  
其他文献
越来越多的建筑企业应用BIM技术来建造项目,在此过程中形成的技术创新网络及彼此间的关系治理能够提高组织间的合作绩效,但是,关系治理影响建筑技术创新网络绩效的作用机制尚不
随着建筑技术的不断提高,高层建筑结构向着多用途的方向发展,建筑物各部分的使用功能不同,建筑结构形式也会有所变化,转换层的存在很好的解决了高层建筑中上下结构在竖向的不连续
方钢管混凝土组合结构是一种新型结构体系,它充分利用了钢材和混凝土两种材料的长处,具有承载力高、较好的延性、综合经济效益好、施工方便等优点。近年来越来越多的应用于工业
本文分析了现行规范抗震设计方法的优缺点及近几年出现的一些新问题,回顾了基于功能/位移抗震设计理论的引入及发展现状,系统地概括了基于位移抗震设计的理论框架,并对现在较常使
一 概述 砌体结构是我国房屋建筑的主要结构形式之一,粘土砖是一般工业与民用建筑中应用较广泛的传统承重墙体材料,目前,粘土砖因为毁坏耕地、耗能高、效益低等问题已越来越
东部资源的日益枯竭与我国经济快速发展的矛盾日趋凸显,在保证经济高速发展的同时,人们开始着眼于西部矿产资源的开发。由于西部地区地质条件的复杂性,对于矿井开凿普通的凿井技
随着社会不断发展,能源需求也日益加大,煤炭资源的开采也必须向地下深部发展。目前,我国1000m深度以下的矿井建设处于起步阶段,理论研究和工程经验都存在不足,数值模拟作为一种灵
在实际工程中,由于钢筋锈蚀导致钢筋混凝土结构耐久性不足失效破坏的现象很普遍,在重复荷载作用下,由于不断的加载卸载,促使钢筋混凝土之间粘结损伤的累积,滑移量的不断增长,导致钢
基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.我国2001年《建筑抗震设计规范》和2002年《高层建筑混凝土设计
黄土地区深基坑工程技术与理论研究尚处于起步阶段,因此如何对黄土地区深基坑开挖与支护过程进行模拟,对深基坑周围土体的压力、变形及支护结构的变形随基坑开挖过程所发生的变