復(fù)雜破碎巖層巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化分析.pdf

1、國內(nèi)石炭系鋁土礦采用大規(guī)模地下開采進(jìn)行開發(fā),還沒有成功的先例。三門峽鋁礦區(qū)工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件都比較復(fù)雜,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,穩(wěn)定性差,冒頂片幫涌水等危害嚴(yán)重影響礦區(qū)建設(shè)和安全。為此,本文以三門峽鋁礦巷道掘進(jìn)支護(hù)為例,介紹了國內(nèi)外適用的支護(hù)方法,對地下圍巖失穩(wěn)、變形的力學(xué)機(jī)制和巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理及時(shí)機(jī)作了較為全面的研究和較深入的分析,并利用圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)特征曲線理論、遺傳算法及有限元數(shù)值模擬進(jìn)行了最優(yōu)支護(hù)方案的選擇。
　　

2、本文的主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)系統(tǒng)論述三門峽礦區(qū)的地質(zhì)特征和工程特性,并現(xiàn)場勘測調(diào)查了冒頂片幫涌水等破壞,較全面的掌握現(xiàn)場復(fù)雜破碎巖體情況。根據(jù)礦區(qū)工程地質(zhì)及現(xiàn)場勘察情況,綜合探討復(fù)雜破碎條件下巷道圍巖變形失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制,分析了影響圍巖變形破壞的因素。
　　 (2)針對復(fù)雜破碎巖層條件,較全面地收集總結(jié)了國內(nèi)外井巷工程掘進(jìn)施工方法,井巷工程支護(hù)方法及冒頂片幫的處理措施,為三門峽鋁礦井巷工程建設(shè)提供了參考依據(jù)

3、。
　　 (3)研究國內(nèi)外現(xiàn)行的巷道工程支護(hù)方法及其作用機(jī)理,針對本巷道圍巖變形破壞力學(xué)機(jī)制,經(jīng)工程類比確定三種支護(hù)方案,分別為噴射混凝土、錨網(wǎng)噴支護(hù)及U型可縮性支架支護(hù)。
　　 (4)通過解析類比及經(jīng)濟(jì)比較確定最終支護(hù)方案為錨網(wǎng)噴支護(hù),利用圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)特征曲線法理論進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)機(jī)及參數(shù)優(yōu)化,并通過基于遺傳算法的優(yōu)化進(jìn)行對比,綜合優(yōu)化分析并得出了噴層厚度及錨桿長度、間距、直徑等支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù),詳細(xì)闡明支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)及