采动影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究.pdf

中图分类号 学科分类号 堡垒塑3 塑2 Q 论文编号 密 级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 采动影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究 作者姓名方腾蛟 专业名称丞芷工程 研究方向芷出压力量蚩屋控剑 导师姓名廛堂丕直级工程垣． 导师单位塞邀堡工太堂 答辩委员会主席赵迸明煎握 论文答辩日期2 0 1 4 年5 月3 1 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 4 年5 月3 1 日 万方数据 AD i s s e r t a t i o ni nM i n i n gE n g i n e e r i n g R e s e a r c ho nF a i l u r eM e c h a n i s ma n dC o n t r o lT e c h n o l o g yo f S u r r o u n d i n gR o c k s i nD y n a m i cP r e s s u r eR o a d w a y C a n d i d a t e S u p e r v i s o r F a n gT e n g i i a o L i a oX u e d o n g E n e r g yS o u r c e sa n dS a f e t yS c h o o l A n H u iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．16 8 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，P ．R ．C H I N A 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 安徽理王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 学位论文作者签名立选盟日期逛业年』月羔日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞徽堡王太堂有保留、使用学位论文 的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 安徽堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阗。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位 论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名劣艟畦 签字日期沙f 眸c ，月堋 导师签名签字日期2 ．0 7 噼0 月2 ／日 万方数据 摘要 摘要 本文以童亭煤矿1 0 9 主体巷道以及1 0 9 5 工作面为背景，采用理论分析、实验 室相似模拟、计算机数值模拟、现场观测的方法，对采动影响下巷道围岩的变形 机理及控制技术进行研究。基于弹塑性理论推导出采动影响下巷道破坏的力学模 型，得出巷道支护与围岩变形之间的关系。利用物理相似材料模拟对留设不同宽 度的保护煤柱工作面上覆岩层的垮落规律，工作面侧向支承压力的分布规律以及 对巷道影响进行量化研究。运用F L A C 3 D 数值模拟软件，系统的对不同留宽的保 护煤柱在采动影响下的轨道大巷变化规律以及侧向支承压力分布规律进行了研 究，得出保护煤柱留设不合理致使巷道围岩变形严重。设定巷道围岩控制方案， 并通过对现场实测所得数据进行深入分析，得出所设方案能够有效的控制巷道围 岩变形，为类似地质条件下巷道围岩的控制提供经验。 图[ 4 7 ] 表[ 1 2 】参【6 5 】 关键词采动影响；巷道围岩；变形；控制 万方数据 安徽理工人学硕十学位论文 A b s t r a c t T h i sp a p e r , B a s et h eb a c k g r o u n do fT o n g T i n g10 9m a i nr o a d w a ya n d10 9 5c o a l f a c e ，h a v ea d o p t c o m b i n a t i v e w a y s o fa c a d e m i c a n a l y z e ，l a b o r a t o r y s i m i l a r s i m u l a t i o n ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o na n dr e a lp r a c t i c e ，f o rm i n i n gu n d e rt h ei n f l u e n c eo f s u r r o u n d i n gr o c kd e f o r m a t i o nm e c h a n i s ma n dc o n t r o lt e c h n o l o g yr e s e a r c h ．B a s e do n t h ee l a s t i c - p l a s t i ct h e o r yi sd e d u c e du n d e rt h ei n f l u e n c eo fm i n i n gr o a d w a yd a m a g e m e c h a n i c sm o d e l ，t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h er o a d w a ys u p p o r ta n dw a l lr o c k d e f o r m a t i o na r eo b t a i n e d ．U s i n gs i m i l a rm a t e r i a ls i m u l a t i o no fp h y s i c st ot h ep r o t e c t i o n a n dd i f f e r e n tw i d t hc o a lp i l l a r so nt h ew o r k i n gp l a n ec a v i n gl a wo fo v e r l y i n gs t r a t a , t h e l a t e r a la b u t m e n tp r e s s u r ed i s t r i b u t i o n r u l ea n de f f e c to nr o a d w a yf o rq u a n t i t a t i v e r e s e a r c h ．u s i n gF L A C 3 Dn u m e r i c a ls i m u l a t i o ns o f t w a r e ，S y s t e mf o rd i f f e r e n ts t a yw i d e p r o t e c t i o nc o a lp i l l a ri nm i n i n gu n d e rt h ei n f l u e n c eo fo r b i ta l l e y sa n dl a t e r a la b u t m e n t p r e s s u r ed i s t r i b u t i o nr u l ei ss t u d i e d ，i ti sc o n c l u d e d t h a tt h i sp r o t e c t i v ec o a lp i l l a ri sn o t r e a s o n a b l ec a u s ed e f o r m m i o no fr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ki ss e r i o u s ．S e to fr o a d w a y s u r r o u n d i n gr o c kc o n t r o ls c h e m e ，a n dt h r o u g ha n a l y z i n gt h em e a s u r e dd a t af r o mo nt h e s p o t ，i ti sc o n c l u d e dt h a tt h es c h e m eC a ne f f e c t i v e l yc o n t r o ld e f o r m a t i o no fr o a d w a y s u r r o u n d i n gr o c k ，f o rt h es i m i l a rg e o l o g i c a lc o n d i t i o n st op r o v i d ee x p e r i e n c ef o rt h e c o n t r o lo fs u r r o u n d i n gr o c ko fr o a d w a y ． F i g u r e 【4 7 】t a b l e [ 12 ] r e f e r e n c e 【6 5 】 K e y W o r d s i n f l u e n c eo fm i n i n g ，r o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c k ，d e f o r m a t i o n ，c o n t r o l I l 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ，i ．i ．．．．．．．⋯⋯j j ．j ．．．．．j ．．⋯．．．．⋯⋯．．．j j ．．．．．．．⋯．⋯j ．j j ．．．．⋯⋯⋯j ．．j ．．⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．I I 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1 课题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 1 ．2 ．1 巷道围岩变形破坏机理研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 ．2 巷道围岩变形控制研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．3 锚注的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 - 3 存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．4 研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．5 研究方法及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 2 动压巷道围岩变形机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．1 地质条件及围岩力学参数测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 ．1 ．1 顶底板岩性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．1 ．2 地质构造情况及水文条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 2 ．1 ．3 围岩力学参数分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 巷道破坏现状及特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。1 6 2 ．2 ．1 巷道破坏现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 6 2 ．2 ．2 巷道变形破坏特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 8 2 ．3 采动影响下巷道围岩失稳分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．3 ．1 巷道围岩应力分布及变形破坏的理论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 2 ．3 ．2 采动影响下巷道围岩失稳过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 2 ．3 ．3 采动影响下巷道围压变形分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 2 ．4 采动影响下巷道变形破坏机理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 2 ．5 保护煤柱尺寸的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 2 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 动压巷道围岩变形相似材料模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 8 3 ．1 相似理论原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1 ．1 相似理论的基本概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．1 ．2 岩石力学平面问题相似条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．2 相似材料模拟方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 2 3 ．2 ．1 相似比参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 3 ．2 ．2 加载系统及外载荷设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 3 ．2 ．3 模型测点布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．3 相似材料模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 3 ．3 ．1 工作面上覆岩层垮落特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 3 ．3 ．2 工作面支承压力分布规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 3 ．3 ．3 巷道围岩应力变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 3 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 4 动压巷道围岩变形数值模拟研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 4 ．1F L A C 3 D 的基本介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 4 ．2 模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 4 ．3 模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 4 ．3 ．1不同留宽煤柱对支承压力的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．3 ．2 不同留宽煤柱对煤柱内垂直应力分布的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 4 ．3 ．3不同留宽煤柱巷道围岩应力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 4 ．3 ．4 不同留宽煤柱巷道围岩塑性区分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 4 ．3 ．5 不同留宽煤柱巷道围岩位移变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 4 ．4 本章小节⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 5 5 修复加固方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 5 ．1 巷道围岩治理原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 5 ．2 锚注机理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 5 ．2 ．1 锚注加固机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 5 ．2 ．2 注浆加固分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 5 ．3 锚注支护与巷道围岩共同承载的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 5 ．3 ．1巷道围岩弹性区位移与应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 5 ．3 ．2 巷道围岩塑性区位移与应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 I V 万方数据 目录 5 ．3 ．3 巷道围岩残余强度区位移与应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 7 5 ．3 ．4 注浆区的位移和应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 9 5 ．3 ．5 应力、位移与锚注参数的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 0 5 ．4 围岩注浆材料的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 5 ．5 加固方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 5 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 5 6 工程实践⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 6 6 ．1 巷道修复加固工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 6 6 ．1 ．1 喷射混凝土⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 6 6 ．1 ．2 注浆的技术要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 6 6 ．2 现场观测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 6 6 ．3 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 0 7 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8l 7 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 l 7 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 3 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 6 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 7 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 C o n t e n t s C h i e n s ea b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯．．⋯．．．．．⋯．．⋯．⋯．．．．．．⋯．⋯．⋯．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．I E n g l i s ha b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．⋯．．．．⋯⋯⋯．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯．．．．．⋯．．．．．．I I 1I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．．．．1 1 ．1T h e b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f t h es u b j e c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2R e s e a r c hs t a t u sa th o m ea n da b r o a d ⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯⋯⋯．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．1 1 ．2 ．1T h er o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c kd e f o r m a t i o n a n df a i l u r e m e c h a n i s mo fr e s e a r c hs t a t u s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．⋯1 1 ．2 ．2T h ed e f o r m a t i o no fr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c kc o n t r o lr e s e a r c h s t a t u s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯⋯．．．．．⋯．．．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．．．．3 1 ．2 ．3 R e s e a r c hS t a t u sa n c h o rg r o u t i n g ⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．⋯．．．．．．．．．4 1 ．3 P r o b l e m s 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．．．．．⋯．．．．．．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．2 ．2 T h ed e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f r o a d w a y ⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．1 8 2 ．3 M i n i n gr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ku n d e rt h e i n f l u e n c eo fb u c k l i n g a n a l y s i s ．．⋯．．⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯．．⋯⋯⋯．⋯⋯．．．．．⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 2 ．3 ．1 R o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c k s t r e s sd i s t r i b u t i o na n dd e f o r m a t i o n a n df a i l u r ea n a l y s i so f t h et h e o r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 9 2 ．3 ．2 M i n i n gr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ku n d e rt h e i n f l u e n c eo ft h e p r o c e s sa n a l y s i so f i n s t a b i l i t y j ．．．．．．．⋯．．．．．⋯．．．．。．．．．．，．，．⋯．．．j ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．2 3 V I 万方数据 目录 2 ．3 ．3 M i n i n gr o a d w a yu n d e rt h ei n f l u e n c eo fc o n f i n i n gp r e s s u r e d e f o r m a t i o na n a l y s i s ．。．．．．⋯。⋯⋯⋯⋯⋯．⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．。。．．。．．．．．。，，，．．．．．．．。．．．。．。⋯．．．．2 4 2 ．4 M i n i n gr o a d w a yu n d e rt h ei n f l u e n c e o fd e f o r m a t i o na n df a i l u r e m e c h a n i s ma n a l y s i s ．．⋯⋯．．．．．．．．．．⋯．，．⋯⋯⋯．．．⋯．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．2 5 2 ．5 S t u d yo f p r o t e c t i v ec o a lp i l l a rs i z e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 2 ．6C o n c l u s i o no f t h es e e t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 D y n a m i cp r e s s u r ed e f o r m a t i o no fr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ks i m i l a rm a t e r i a l s i m u l a t i o n ．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯2 8 3 ．1T h ep r i n c i p l eo f t h es i m i l a r i t yt h e o r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 8 3 ．1 ．1n l eb a s i cc o n c e p to f t h es i m i l a r i t yt h e o r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．1 ．2R o c km e c h a n i c sp l a n ep r o b l e ms i m i l a rc o n d i t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．2S i m i l a rm a t e r i a ls i m u l a t i o ns c h e m ed e s i g n ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．。。31 3 ．2 ．1S i m i l a rr a t i op a r a m e t e rd e t e r m i n e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 2 3 ．2 ．2 L o a d i n gs y s t e ma n d t h el o a dd e s i g n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 3 ．2 ．3 A r r a n g e m e n to fm e a s u r i n gp o i n t si nt h em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．3S i m i l a rm a t e r i a ls i m u l a t i o na n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 3 ．3 ．1T h ew o r k i n gf a c eo v e r b u r d e no nc a v i n gc h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯⋯一3 7 3 ．3 ．2W o r k i n gf a c es u p p o r tp r e s s u r ed i s t r i b u t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 8 3 ．3 ．3T h es u r r o u n d i n gr o c ks t r e s sv a r i a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 0 3 ．4C o n c l u s i o no f t h es e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4D y n a m i cp r e s s u r eo fs u r r o u n d i n gr o c ko fr o a d w a yd e f o r m a t i o nn u m e r i c a l s i m u l a t i o nr e s e a r c h ．。．．。．。。⋯。．。。。．。．。。．。．．．⋯．．。．．．．．．。．．．。。．．．．。．．．．．．．．．．．．。⋯．．．．．．．．，．．．。．。．．．．．⋯．。．．．．．．．．⋯．．．．4 3 4 ．1T h eb a s i ci n t r o d u c t i o no f F L A C 3 D ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 4 ．2T h ee s t a b l i s h m e n to f t h em o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 6 4 ．3T h es i m u l a t i o nr e s u l t sa n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．3 ．1D i f f e r e n te f f e c t so fc o a lp i l l a rw i d t hO nt h el e f ta b u t m e n t p r e s s u r e 4 7 4 ．3 ．2D i f f e r e n te f f e c t so fc o a lp i l l a rw i d t ho nt h el e f tp i l l a rw i t h i nt h e v e r t i c a ls t r e s sd i s t r i b u t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 4 ．3 ．3D i f f e r e n tr o c ks t r e s sp i l l a re n t r yr e m a i nw i d ea n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯．5 0 V I l 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 4 ．3 ．4D i f f e r e n tc o a lp i l l a r sl e f tw i d er o a d w a yp l a s t i cz o n ea n a l y s i s ⋯⋯5 3 4 ．3 ．5D i f f e r e n tc o a lp i l l a r sl e f tw i d er o a d w a yd i s p l a c e m e n ta n a l y s i s ．．．．5 5 4 ．4C o n c l u s i o no f t h es e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 5 5 D e s i g no f r e i n f o r c e m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．⋯．．．．．．．⋯⋯⋯．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯⋯．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．5 7 5 ．1T h ep r i n c i p l eo f r o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c kc o n t r o l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 5 ．2 A n a l y s i so f b o l t i n gg r o u t i n gm e c h a n i s m ．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 5 ．2 ．1M e c h a n i s mo f b o l t i n ga n dg r o u t i n gr e i n f o r c e m e n t ．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．5 8 5 ．2 。2 A n a l y s i so fg r o u t i n gr e i n f o r c e m e n t ⋯．．．⋯．．．．。．．．．．．．．。．．．．⋯．⋯。⋯．．⋯。．．6 0 5 ．3 B o l t i n gS u p p o r t i n gt o g e t h e rw i t hs u r r o u n d i n g r o c ka n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯．．6 1 5 ．3 ．1T h es u r r o u n d i n gr o c kd i s p l a c e m e n ta n ds t r e s so f r o a d w a y ⋯⋯⋯．6 3 5 ．3 ．2P l a s t i cz o n eo f r o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ks t r e s sa n dd i s p l a c e m e n t 6 5 5 ．3 ．3T h er e s i d u a ls t r e n g t hz o n eo fr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ks t r e s s a n d d i s p l a c e m e n t 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