立井井筒破碎段围岩强度等级与支护等级划分标准研究

摘要

本研究针对立井过破碎段施工过程中常常发生的井壁围岩和支护结构的破坏现象进行了理论分析、现场测试和数值模拟，通过深入研究现有的围岩强度等级划分标准，提出了立井井筒破碎段围岩强度等级划分标准和围岩支护等级划分标准，形成了一套以不同支护等级为依据的立井井筒破碎段围岩稳定性控制技术，并以景福煤矿为工程实例进行现场应用，验证了该技术的有效性。主要研究结论如下:
　　(1)结合现有围岩强度等级划分标准及划分办法，选取能体现破碎围岩特性的指标，将立井井筒破碎段划分为五个等级，首次提出立井井筒破碎段围岩强度等级划分标准。
　　(2)结合数值模拟研究，针对不同的围岩强度等级、不同的井简直径和不同的深度对井壁收敛位移和破坏程度的影响，提出相应的立井井筒破碎段围岩支护等级划分标准，为制定合理科学的围岩控制方案提供依据。
　　(3)根据模拟研究成果，创新性的提出根据不同的支护等级采取不同临时支护方案，形成了一套以不同支护等级为依据的立井井筒破碎段围岩稳定性控制技术，保证施工经济、安全合理的通过立井井筒破碎段。
　　基于上述研究，以阳煤集团景福煤矿副立井过破碎段施工为工程背景，以立井井筒破碎段围岩强度等级与支护等级划分标准为依据，划分了副立井井筒破碎段围岩强度等级和支护等级，并提出了相应的支护技术方案。
　　最后，通过数值模拟立井井筒破碎段围岩稳定性控制技术的支护效果，验证了该技术的科学性、合理性、有效性。为景福煤矿立井井筒破碎段的施工安全提供了很好的理论依据，也为其它类似地质条件下通过不良地层施工提供了很好的借鉴价值，具有较好的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 围岩分类及围岩支护技术研究现状

1．3 研究内容与目标

1．4 研究的方法和技术路线

2 立井井筒破碎段围岩强度等级划分标准研究

2．1 现有的围岩强度等级划分标准概况

2．2 立井井筒破碎段围岩强度等级划分标准研究

2．3 立井井筒破碎段围岩力学参数研究

2．4 本章小结

3 立井井简破碎段围岩稳定性分析

3．1 井筒围岩稳定性的位移判据

3．2 摩尔-库伦模型介绍

3．3 围岩强度等级对井筒围岩稳定性影响分析

3．4 深度对井筒围岩稳定性影响分析

3．5 直径对井筒围岩稳定性影响分析

3．6 立井井筒破碎段围岩支护等级研究

3．7 本章小结

4 立井井筒破碎段围岩支护技术研究

4．1 立井井筒破碎段围岩支护总则

4．2 立井井筒破碎段围岩临时支护方案

4．3 立井井筒破碎段围岩永久支护方案

4．4 本章小结

5 工程实例

5．1 景福煤矿工程地质概况

5．2 景福煤矿井筒破碎段围岩支护方案设计

5．3 景福煤矿立井井筒过破碎段施工工艺

5．4 数值模拟研究

5．5 本章小结

6 结论

致谢

硕士期间科研以及论文情况

参考文献