松散承压含水层下采煤压架危险性评价及防治.pdf

安徽理工大学 硕士学位论文 松散承压含水层下采煤压架危险性评价及防治 作者姓名沈丞盘 专业名称墨芷王猩 研究方向芷出压力生蚩层控剑 导师姓名奎圭堡副熬援 导师单位篚沤生塞全堂院 答辩委员会主席奎但全数援级直工 论文答辩日期2 0 1 6 年6 月4 日 安徽理工大学学位办 2 0 1 6 年6 月 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 i s kA s s e s s m e n ta n dP r e v e n t i o no fC o a lM i n i n g S u p p o r t C r u s h i n g u n d e rU n c o n s o l i d a t e dC o n f i n e d A q u i f e r C a n d i d a t e S h e nY o n g l i a n g S u p e r v i s o r L iZ h i h u a S c h o o lo f M i n i n ga n dS a f e t yE n g i n e e r i n g A n H u i U 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- 童 邀堡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 主鱼巫塑日期趁丛年j 月』日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞徵堡三太堂有保留、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立 邀理工大堂．。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阅。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 学位论文作者签名艺睨汞％签字日期砂形，年∥月7 日 导师签删 签字日期力肜年∥月7 日 万方数据 摘要 摘要 我国两淮、华北、西北矿区正在通过提高回采上限，采掘薄基岩坚硬顶板下滞留煤 矿。但由于缩小煤柱后，对薄基岩的矿压显现研究不足，开采过程中经常发生压死支架、 矿井透水、溃砂等事故。本文以潘、谢矿两个提高开采上限工作面为背景，对工作面的 矿压规律现场实测、并应用数值模拟软件，分别把上提面的开采技术条件和工作面地质 参数整理并代入综合指数法对其做压架危险性评价，最后给出防治建议。取得结论如下 1 潘二矿1 2 2 2 6 面覆岩运动受煤柱的影响，受8 煤遗留煤柱的影响工作面中、 上部压力增大，与开采实践中、上部压架相吻合顶板的最大压力和集中应力均出现在 煤柱下方，垂直应力在工作面靠煤柱一侧的煤体中出现峰值。 2 液压支架选型对控顶效果与基岩厚度的关系其厚5 0 m ．6 0 m 的基岩对应支架 为5 6 0 0 k N 额定工作阻力；其厚4 0 m 的基岩选用支架为6 4 0 0 k N 工作阻力；其厚为3 0 m 的基岩取材支架为8 6 0 0 k N 工作阻力其厚度为2 0 m 的基岩，支架需增加至1 0 8 0 0 k N 工作阻力，才能有效控制顶板下沉。 3 采高控制在4 ．8 m 以内，减小上覆岩裂隙带的生成，有利于防治突水；煤层倾 角越大，其下顺槽基岩较厚，工作面中下部顶板下沉量较小，有利于上提面安全回采。 4 上提工作面的面长1 2 0 m ，选用中等强度的液压支架 6 4 0 0 K N 。增加面长至 15 0 m ，必须选用高强度的液压支架 1 2 8 0 0 K N ，才能有效控制顶板下沉量，避免压架 事故发生。 5 采用充填法较全部垮落法处理采空区可以有效控制采场顶板下沉量，一般不 会发生压架事故，而后者容易引发一定的压架危险性。 6 综合指数法把其指数形分类四级，用以测评上提面压架系数。W 0 ．3 ，无压 架，支架有效控顶，选型合理；0 ．3 ≤W 0 ．6 ，三级危险压架，适当增加支架有效控顶 0 ．6 ≤W 0 ．8 ，二级危险压架，需要重新布局工作面；形≥O ．8 0 ，一级危险压架，此时应 停采，安全改进后方准生产。 图[ 4 9 ]表【3 5 】参【6 1 ] 关键词提高开采上限；综合指数法；支架工作阻力；压架；松散承压含水层； 分类号T D 3 2 4 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 ．I I ． 万方数据 摘 要 A b s 仃a c t I nC h i n a , N o r t hC h i n a , N o r t h w e s t ，H u a i n a n ，H u a i b e i m i n i n ga r e ai sb yi m p r o v i n g m i n i n gu p p e rl i m i t ，m i n i n gu n d e rt h i nb e d r o c kc o a l ，b u tb e c a u s er e d u c i n gc o a lp i l l a r s ，s t u d y o ns t r a t ab e h a v i o rr e g u l a r i t yo ft h e w o r k i n g - f a c e 、Ⅳi mt h i nc o a ls e a ma n ds t i f fr o o fi s i n s u f f i c i e n t ，m i n i n gs u p p o r tc r u s h i n g 、m i l l ef l o o d i n g 、a n dq u i c k s a n df r e q u e n t l yo c c u r ．I nt h i s p a p e LP a n x i ec o a lm i n et w ow o r k i n gf a c ea st h eb a c k g r o u n do fr a i s i n gt h eu p p e rl i m i to f m i n i n g ，m e a s u r et h em i n ep r e s s u r er e g u l a r i t yo fw o r k i n gf a c e ，a n dt h e nu s i n gt h en u m e r i c a l s i m u l a t i o ns o f t w a r e ，R e s p e c t i v e l y , t h e l i f t i n gs u r f a c em i n i n gt e c h n o l o g yc o n d i t i o n sa n d w o r k i n gs u r f a c eg e o l o g i c a lp a r a m e t e r so ff i n i s h i n ga n di n s e r t i n gs y n t h e t i c a li n d e xm e t h o do f t h ep r e s s u r ef r a m er i s ke v a l u a t i o n ，A tl a s t ，t h ep r e v e n t i o na n dc u r es u g g e s t i o n ． 1 I n f l u e n c eo fP a n j is e c o n dc o a lm i n e12 2 2 6w o r k i n gf a c eo v e r b u r d e nm o v e m e n tb y t h ec o a lp i l l a r , a f f e c t e db yc o a lp i l l a ro f8c o a l ，t h ep r e s s u r ei nt h eu p p e rp a r ta n dm i d d l ep a r t o ft h ew o r k i n gf a c ei si n c r e a s i n g ，c o n s i s t e n t 埘mm i n i n gp r a c t i c e ；T h er o o fo ft h em a x i m u m p r e s s u r ea n ds t r e s sc o n c e n t r a t i o no c c u r r e di nt h ec o a lc o l u m nb e l o w , T h ev e r t i c a ls t r e s s a p p e a r sp e a kv a l u ei nt h ec o a lb o d ys i d eo f t h ec o a lp i l l a ro nt h ew o r k i n gf a c e ． 2 T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eh y d r a u l i cs u p p o r ts e l e c t i o na n dt h et h i c k n e s so ft h e b a s er o c k t h e5 0 m - 6 0 mt h i c kb e d r o c kc o r r e s p o n d i n gb r a c k e tf o rt h e5 6 0 0 k Nr a t e dw o r k i n g r e s i s t a n c e ；t h e4 0 mt h i c kb e d r o c kc o r r e s p o n d i n gb r a c k e tf o r t h e6 4 0 0 k Nr a t e dw o r k i n g r e s i s t a n c e ；t h e30 mt h i c kb e d r o c kc o r r e s p o n d i n gb r a c k e tf o r t h e8 6 0 0 k Nr a t e dw o r k i n g r e s i s t a n c e ；t h eb e d r o c ko fi t st h i c k n e s si s2 0 m ，s u p p o r tn e e d st ob ei n c r e a s e dt o10 8 0 0 k N w o r k i n gr e s i s t a n c e ，t oe f f e c t i v e l yc o n t r o lt h er o o fs i n k i n g ． 3 M i n i n gh e i g h tc o n t r o li nl e s st h a n4 ．8 m ，r e d u c et h eg e n e r a t i o no fo v e r l y i n gr o c k f i s s u r ez o n e ，t op r e v e n tw a t e ri n r u s h ；c o a ls e a md i pa n g l ei sb i g g e r , u n d e rc r o s s h e a d i n gt h e t h i c k n e s so fb e d r o c ki si n c r e a s i n g ，w o r k i n gf a c ei nt h el o w e rp a r to ft h er o o fs u b s i d e n c ei s s m a l l ，i sc o n d u c i v et or a i s es a f e t ym i n i n g ． 4 T h em i n i n gw o r k i n gf a c ei s12 0 m ，s e l e c tt h eh y d r a u l i cs u p p o r to fm o d e r a t ei n t e n s i t y 6 4 0 0 K N ．I n c r e a s et h ew o r k i n gf a c et o 15 0 m ，m u s tu s es t r e n g t ho fh y d r a u l i cs u p p o r t 12 8 0 0 K N ，C a ne f f e c t i v e l yc o n t r o lt h er o o fs u b s i d e n c e ，t oa v o i dt h eo c c u r r e n c eo fs u p p o r t c r u s h i n ga c c i d e n t ． 5 B yf i l l i n gm e t h o di sb e a e rt h a na l lc a v i n gg o a fm e t h o de f f e c t i v e l yc o n t r o lt h es t o p e r o o fs u b s i d e n c e ，n o r m a l l yw i t h o u ts u p p o r tc r u s h i n ga c c i d e n t ，t h el a t t e rl e a dt os u p p o r t 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 c r u s h i n gr i s ke a s i l y ． 6 T h ec o m p r e h e n s i v ei n d e xm e t h o dt oc l a s s i f yt h ef o u rl e v e l so ft h e i n d e xg o , t o m e a s u r et h ei n c r e a s eo ft h eu p p e rl i m i to ft h ew o r k i n gs u r f a c eo ft h es u p p o r tc m s h i n g c o e f f i c i e n t ．W h e nW 0 ．3 ，n os u p p o r tc m s h i n gh a z a r d s ，t h ee f f e c t i v ec o n t r o lo ft h et o p b r a c k e t ，r e a s o n a b l es e l e c t i o n ；w h e n0 ．3 ≤形 0 ．6 ，t h i r dd a n g e r o u ss u p p o r tc r u s h i n g ， a p p r o p r i a t et oi n c r e a s et h e e f f e c t i v es u p p o r to fr o o fc o n t r o l ；w h e n0 ．6 ≤F KO ．8 ，s e c o n d d a n g e r o u ss u p p o r tc r u s h i n g ，y o un e e dt or e l a y o u to fw o r k i n gf a c e ；w h e nW i sl a r g e rt h a nO ．8 0 ， f i r s td a n g e r o u ss u p p o r tc m s h i n g ，y o us h o u l ds t o p ，r e a rq u a s ip r o d u c t i o ns a f e t yi m p r o v e m e n t ． F i g u r e [ 4 8 】t a b l e [ 35 ]r e f e r e n c e [ 61 】 K e yW o r d s r a i s i n gt h eu p p e rl i m i t o fm i n i n g ；c o m p r e h e n s i v ei n d e xm e t h o d ；s u p p o r t w o r k i n gr e s i s t a n c e ；s u p p o r tc r u s h i n g ；u n c o n s o l i d a t e dc o n f i n e da q u i f e r ； C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 3 2 4 万方数据 目录 目录 摘 要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I I 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 问题的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 课题研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．1 覆岩顶板运移规律研究状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 - 2 ．2 薄基岩松散层的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．2 _ 3 支架顶板及围岩的关系研究现况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．3 存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．4 研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．5 技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 采场围岩矿山压力显现现场实测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 ．1潘二矿、谢桥矿工作面概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．2 潘二矿12 2 2 6 工作面矿压显现特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．2 - 1 观测方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 _ 2 ．2 支架工作状态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2 - 3 支架支撑效率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 ．4 支架损坏原因分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．3 谢桥矿1 2 0 2 3 采场围岩力学特征的现场实测分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 4 2 ．3 ．1 矿压观测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．2 工作面矿压显现规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．3 ．3 液压支架安全阀开启状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．3 ．4 支架工作阻力分布规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．3 ．5 活柱行程余量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．6 两巷矿压显现规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 2 ．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 上提工作面压架影响因素数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．1数值模拟模型简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1 ．1F L A C 3 D 数值模型介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 3 ．1 ．2U D E C 数值模型简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 潘集二矿1 2 2 2 6 面压架影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．2 ．18 煤层围岩应力分布特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．2 ．21 2 2 2 6 工作面不同推进距离下支承压力变化规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．2 ．3 沿走向工作面不同位置应力分布特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 谢桥矿1 2 0 2 3 面压架影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 2 3 ．3 ．1工作面矿压显现特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 3 ．3 ．2 基岩层厚度对压架危险性影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．3 ．3 采高对压架危险性影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．3 ．4 支架工作阻力对压架危险性影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 3 ．3 ．5 面长对压架危险性影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 3 ．3 ．6 煤层倾角对压架危险性影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 3 ．4 小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 8 4 上提工作面压架危险性评价及防治⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5l 4 ．1 压架危险性等级的划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51 4 ．2 影响压架危险状态的地质因素及指数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 2 4 ．3 影响压架危险状态的开采技术因素及指数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 4 4 ．4 基于综合指数法对上提工作面压架危险性评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 6 4 ．4 ．112 2 2 6 上提工作面压架危险性评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6 4 ．4 ．212 0 2 3 上提工作面压架危险性评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 4 ．5 基于综合指数法对上提工作面压架危险性防治⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 8 4 ．5 ．112 2 2 6 上提工作面压架原因分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 4 ．5 ．212 2 2 6 工作面压架改进工作面方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 4 ．5 ．312 2 2 6 工作面防治后压架预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 2 4 ．5 ．4 提高回采上限安全评价体系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 4 ．6 ／J 、结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 4 5 结论与不足⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 5 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 万方数据 目录 5 ．2 主要创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 6 5 ．3 不足⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 6 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 7 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。7 0 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 ．．V I I I ．． 万方数据 C o n t e n t s C h i n e 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 ．1 R a i s eq u e s t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 R e s e 剐．c hs i t u a t i o no f t h i si s s u e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．2 ．1S t u d yo nt h em o v e m e n tl a wo f o v e r b u r d e ns t r a t a ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．2 S t u d yo nt h i nb e d r o c k l o o s el a y e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 ．3R e s e a r c hs t a t u so fr e l a t i o n s h i pb e t w e e ns u p p o r tr o o fa n ds u r r o u n d i n g r o c k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．3 E x i s t i n gp r o b l e m s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．4R ．e s e a r C hc o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．5 T e c h n o l o g yr o a d m a p ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2F i e l dm e a s u r e m e n to fp r e s s u r eo fs u r r o u n d i n gr o c ki ns t o p e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．1G e n e r a ls i t u a t i o no f t h ew o r k i n gf a c eo f P a n e ra n d X i eQ i a om i n e ⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．2C h a r a c t e r i s t i c so f m i n ep r e s s u r ea p p e a r a n c ei n12 2 2 6w o r k i n gf a c eo fP a n j i s e c o n dn l i l l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 2 ．2 ．1O b s e r v a t i o nS c h e m e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 ．2 S u p p o r tw o r k i n g s t a t u sa n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 ．3 S u p p o r te f f i c i e n c ya n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 ．4 A n a l y s i so f t h ec a u s e so f s t e n td a m a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．3F i e l dm e a s u r e m e n ta n a l y s i so ft h em e c h a n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fs u r r o u n d i n g r o c ko f1 2 0 2 3 m i n i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．1M i n ep r e s s u r eo b s e r v a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．3 ．2S u r f a c em i l l ep r e s s u r ea p p e a r a n c el a w ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．3 ．3 H y d r a u l i cs u p p o r ts a f e t yv a l v eo p e n i n g c o n d i t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．3 ．4D i s t r i b u t i o no f w o r k i n gr e s i s t a n c eo f s u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 2 ．3 ．5T h ep l u n g e rt r a v e la l l o w a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．6T w ol a n em i n ep r e s s u r ea p p e a r a n c el a w ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．Ⅸ． 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 2 ．4 S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3N u m e r i c a ls i m u l a t i o nt ot h ei n f l u e n c ef a c t o r so fs u p p o r tc r u s h i n go nt h ew o r k i n g f a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 3 ．1B r i e f i n t r o d u c t i o no f n u m e r i c a ls i m u l a t i o nm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 3 ．1 ．1I n t r o d u c t i o no f F L A C 3 Dn u m e r i c a lm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．1 ．2I n t r o d u c t i o no f U D E Cn u m e r i c a lm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 A n a l y s i so f P a n j is e c o n dc o a lm i n e1 2 2 2 6 f a c ep r e s s u r es t a n df a c t o r s ．．．．．．．．．．．．．．．．．2 7 3 ．2 ．18s t r e s sd i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f s u r r o u n d i n gr o c ki nc o a ls e a m ⋯⋯⋯2 8 3 ．2 ．21 2 2 2 6 s u p p o r tp r e s s u r ec h a n g el a wu n d e rd i f f e r e n tw o r k i n g f a c e ．．．．．．．．．．．．．．．2 9 3 ．2 ．3S t r e s sd i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa td i f f e r e n tl o c m i o n sa l o n gt h e d i r e c t i o no f t h ew o r k i n gf a c e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 3 ．3 A n a l y s i so nt h ei n f l u e n c ef a c t o r so f12 0 2 3 f a c es u p p o r tc r u s h i n go ft h e b r i d g e ．．⋯⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯⋯．⋯．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯．．3 2 3 ．3 ．1F a c em i l l ep r e s s u r ea p p e a r a n c ec h a r a c t e r i s t i c ⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯⋯．⋯．．⋯⋯3 4 3 ．3 ．2T h ei n f l u e n c eo f b e d r o c kl a y e rt h i c k n e s so nt h er i s ko f s u p p o r tc r u s h i n g ．．．3 7 3 ．3 ．3E f f e c to f m i n i n gh e i g h to nt h er i s ko f s u p p o r tc r u s h i n g ．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．3 9 3 ．3 ．4I n f l u e n c eo fw o r k i n gr e s i s t a n c eo fs u p p o r to nt h er i s ko fs u p p o I r t c r u s h i n g ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3 3 ．3 ．5E f f e c to f f a c el e n g t ho nt h er i s ko f s u p p o r tc r u s h i n g ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 7 3 ．3 ．6E f f e c to f c o a ls e a mi n c l i n a t i o na n g l eo nt h er i s ko f s u p p o r tc r u s h i n g ．⋯．⋯．4 8 ；．4 S u m m a r y ⋯⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯⋯．．．⋯．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．．4 9 4R i s ka s s e s s m e n ta n dp r e v e n t i o no f s u p p o r tc r u s h