弱膠結(jié)軟巖巖巷支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、弱膠結(jié)軟巖是在我國西部礦山白堊系、侏羅系地層中廣泛存在的一類特殊軟巖。由于西部地區(qū)特殊的成巖條件，該地區(qū)地下圍巖形成了其獨(dú)特的物理力學(xué)性質(zhì)，具有強(qiáng)度低、膠結(jié)差、強(qiáng)膨脹、遇水軟化、易風(fēng)化崩解等典型特征。內(nèi)蒙古東部地區(qū)是我國典型的弱膠結(jié)軟巖地層煤礦。弱膠結(jié)軟巖由于其獨(dú)特的工程特性使得傳統(tǒng)的軟巖巷道支護(hù)技術(shù)很難奏效?，F(xiàn)今弱膠結(jié)軟巖問題一直是困擾煤礦安全、高效生產(chǎn)的重大難題之一。對(duì)這類軟巖地層中巷道支護(hù)方法和施工技術(shù)的研究，也是煤炭開采行業(yè)新的

2、熱點(diǎn)問題之一，弱膠結(jié)軟巖巷道支護(hù)技術(shù)的研究對(duì)加快我國西部能源的開發(fā)，保障我國能源安全具有十分重要的意義。
　　本文以弱膠結(jié)軟巖巖巷道為研究目標(biāo)，基于查干淖爾一號(hào)煤礦巷道現(xiàn)場調(diào)研、室內(nèi)試驗(yàn)等巷道地質(zhì)力學(xué)測(cè)試技術(shù)，并結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬對(duì)弱膠結(jié)軟巖巷道的破壞特征及其變形破壞機(jī)理進(jìn)行深入研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過現(xiàn)場調(diào)研、X射線衍射儀物相分析、掃描電子顯微鏡(SEM)、巖石單軸壓縮試驗(yàn)等手段分別對(duì)弱膠結(jié)軟巖

3、的礦物成分、巖石基本物理力學(xué)性質(zhì)等基本特征進(jìn)行試驗(yàn)，并結(jié)合已有軟巖分類，對(duì)弱膠結(jié)軟巖的基本特征進(jìn)行定性分析。結(jié)合弱膠結(jié)軟巖的形成條件，得出該類軟巖的獨(dú)特巖性。
　　(2)結(jié)合已有軟巖工程力學(xué)理論，針對(duì)弱膠結(jié)軟巖巷道特有的工程背景，經(jīng)過合理的假設(shè)和采用近似解析方法，在適當(dāng)假設(shè)的前提下，利用粘彈性理論、膨脹巖的溫度應(yīng)力場理論角度推導(dǎo)出的解析解分別對(duì)該類軟巖巷道圍巖持續(xù)變形、吸水膨脹變形的力學(xué)性質(zhì)分析。
　　(3)結(jié)合查干淖爾一號(hào)