大倾角复合顶板煤巷支护技术研究与应用.pdf

J I I IlUI III III III III I Y 3 3 9 5 6 19 安蔽j 呈工大学 硕士 分类号T D3 53 单位代码10 361 基一蔓 论文 论文题目大倾角复合顶板煤巷支护技术研究与应用 作撇 撇称 导师姓名 完成时间 苏帅 土木工程 袁文华副教授 2 018 年6 月11 日 万方数据 中图分类号 学科分类号 』f 螋愀料I J I l _ l - I 『『- J - J - I - f f I _ | l l - l - J - l l I | l _ Ⅲl I | | I f ●I _ l 川l J J - l JJ ⅢI 川l l Y 3 3 9 5 6 1g | L ⋯- V V - V 论文编号 密级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 大倾角复合顶板煤巷支护技术研究与应用 作者姓名菱地 专业名称本工程 研究方向岩王程 导师姓名囊文堡副教授 导师单位安徽理工太堂 答辩委员会主席淦圈 I 要 论文答辩日期2 Q 璺生墨且星垒目 安徽理工大学学位评定委员会办公室 2 0 1 8 年6 月1 1 日 万方数据 AD i s s e r t a t i o ni nC i v i lE n g i n e e r i n g R e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fc o a lr o a d w a y s u p p o r t i n gt e c h n o l o g y w i t hl a r g ei n c l i n e da n g l e c o m p o s i t er o o f C a n d i d a t e S uS h u a i S u p e r v i s o r Y u a nW e n h u a 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 ，T a i f 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P A 夕I - ，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 含为获得塞徵堡三左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 蜀 丛生日期坐坠年』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徽堡王盘堂有保留、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 安徽理工大学。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‘錾帅 签字日期弦届年5 月』曰 锄挠誊讲 鳓泐衅川日 万方数据 摘要 摘要 如今，随着对地质条件较好煤层开发力度不断加大，浅层煤炭存储量正不断 减少，一些地质条件不好的大倾角煤层开始日益受到人们的关注。与缓倾斜岩层 相比，大倾角复合顶板煤层具有地质结构复杂，开发难度大的特点。目前，关于 大倾角复合顶板煤层巷道的变形破坏机理，支护方式选择等相关理论尚不完备。 因为巷道支护方式选择不合理而导致巷道变形过大破坏的事件时有发生，严重威 胁煤矿的安全生产经营，造成人力物力的损失。本论文结合桃园矿大倾角复合顶 板煤层巷道的支护实例，通过理论分析、数值模拟以及对巷道进行监测等手段， 主要进行了以下方面的研究。 首先进行理论分析，对大倾角复合顶板巷道的变形特征以及破坏机理进行研 究。大倾角复合顶板巷道与缓倾斜煤层巷道相比有很大区别，前者呈非对称性变 形，并伴有底鼓现象。这主要是因为大倾角煤层巷道的围岩应力存在非均匀性， 顶板岩层的重力沿层理面存在分力，岩层间有相对错动的趋势。 以大倾角复合顶板巷道开挖支护设计为背景，进行数值模拟分析，分析不同 断面和支护方式对大倾角复合项板巷道支护效果的影响，再结合桃园矿大倾角复 合顶板煤巷道支护实例，对支护方式进行优化设计。控制煤层巷道在不同的断面 以及不同的支护方式下，分析巷道变形特征以及应力应变的变化。分别采用斜梯 形断面和直墙半圆拱断面作为煤巷道的断面，发现直墙半圆拱断面在减小应力集 中现象方面具有优势。而采用斜梯形断面时，加强对巷道关键部位的支护，对阻 止大倾角复合顶板巷道的变形破坏有较好的效果。 对桃园矿煤巷道支护方式进行优化设计，然后对桃园矿大倾角复合顶板巷道 支护设计实例进行分析。并收集整理桃园矿煤层巷道矿压监测数据，分析支护后 煤层巷道的变形情况，对比不同开挖断面和不同支护方式下巷道变形收敛的情 况，说明采用合适的开挖断面，以及加强巷道关键部位的支护，对控制大倾角复 合顶板煤层巷道的变形破坏有重要的意义，在本工程实例中的巷道支护较为成 功，为大倾角复合顶板煤巷道支护提供了经验。 万方数据 图[ 4 5 ] 表[ 8 ] 参1 7 4 ] 关键词 大倾角，复合顶板，巷道支护，数值模拟 分类号T D 3 5 3 万方数据 目录 A B S T R A C T N o w a d a y s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to f b e t t e rg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ，t h es t o r a g eo f s h a l l o wc o a li sd e c r e a s i n g ，a n ds o m el a r g ed i pc o a ls e a m sw i t hp o o rg e o l o g i c a l c o n d i t i o n sa r eg e t t i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n ．C o m p a r e dw i t hg e n t l yi n c l i n e ds t r a t a ， t h ec o a ls e a mw i t hl a r g ed i pa n g l ea n dc o m p l e xr o o fh a st h ec h a r a c t e r i s t i c so f c o m p l i c a t e dg e o l o g i c a ls t r u c t u r ea n dd i f f i c u l td e v e l o p m e n t ．A tp r e s e n t ，t h et h e o r yo f d e f o r m a t i o na n df a i l u r eo fc o a lr o a d w a yi nl a r g ed i pa n g l ec o m p o s i t er o o fa n dt h e s e l e c t i o no fs u p p o r tm e t h o d sa r en o tc o m p l e t e ．B e c a u s eo ft h eu n r e a s o n a b l es e l e c t i o n o ft h er o a d w a ys u p p o r t i n gm o d e ，t h ee v e n tt h a tc a u s e dt h et u n n e ld e f o r m a t i o nt ob e t o ol a r g e ，s e r i o u s l yt h r e a t e n st h es a f e t yp r o d u c t i o na n do p e r a t i o no ft h ec o a lm i n e ，a n d c a u s e st h el o s so fh u m a na n dm a t e r i a lr e s o u r c e s ．I nt h i sp a p e r ，c o m b i n e dw i t ht h e s u p p o r t i n ge x a m p l eo ft h er o a d w a yi n t h eT a o y u a nm i n ew i t ht h eb i gd i pa n g l e c o m p o s i t er o o f , t h r o u g h t h et h e o r e t i c a la n a l y s i s ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o na n dt h e r o a d w a ym o n i t o r i n ga n do t h e rm e a n s ，t h em a i nr e s e a r c hh a sb e e nc a r r i e do u ti nt h e f o l l o w i n ga s p e c t s ． F i r s t ，t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s i sc a r r i e do u tt o s t u d y t h ed e f o r m a t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa n df a i l u r em e c h a n i s mo ft h er o a d w a yw i t hl a r g ei n c l i n e da n g l e c o m p o s i t er o o f iT h e r ea r eg r e a td i f f e r e n c e si nt h er o a d w a yw i t ht h eg e n t l yi n c l i n e d c o a ls e a mi nt h er o a d w a yw i t ht h el a r g ei n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f ．T h ef o r m e ri s a s y m m e t r i c a la n da c c o m p a n i e db yt h ep h e n o m e n o no fb o t t o md r u m ．T h i si sm a i n l y d u et ot h en o n u n i f o r m i t yo ft h es u r r o u n d i n gr o c ks t r e s si nt h er o a d w a yw i t hl a r g ed i p a n g l e ，a n dt h eg r a v i t yo ft h er o o fs t r a t ah a sp a r t i a lf o r c ea l o n gt h eb e d d i n gp l a n e ，a n d t h e r ei sar e l a t i v ed i s l o c a t i o nt r e n db e t w e e nt h es t r a t a T h el a r g e a n g l ec o m p o u n dr o o ft u n n e le x c a v a t i o na n ds u p p o r td e s i g n f o r b a c k g r o u n d ，n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ，a n a l y s i so f d i f f e r e n ts e c t i o na n ds u p p o r te f f e c t so f l a r g ea n g l ec o m p o u n dr o o fr o a d w a ys u p p o V te f f e c t ，c o m b i n e dw i t ht h eT a o y u a nb i g d i pa n g l ec o m p o u n dr o o f c o a lr o a d w a ys u p p o r t i n ge x a m p l e s ，o nw a y so fo p t i m i z a t i o n 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 d e s i g n ．T h ec h a r a c t e r i s t i c so fr o a d w a yd e f o r m a t i o na n dt h ec h a n g eo fs t r e s sa n ds t r a i n a r ea n a l y z e du n d e rd i f f e r e n ts e c t i o n sa n dd i f f e r e n ts u p p o r tm e t h o d s ．T h er i g h ta n g l e t r a p e z o i ds e c t i o na n ds t r a i g h tw a l la r ca r c hs e c t i o na r eu s e da St h es e c t i o no ft h ec o a l r o a d w a y ．I ti sf o u n dt h a t t h e s t r a i g h tw a l l a r c hs e c t i o n c a i lr e d u c et h es t r e s s c o n c e n t r a t i o n ．S t r e n g t h e n i n g t h e s u p p o r t t ot h e k e yp a n s o ft h e r o a d w a yc a n e f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ed e f o r m a t i o na n df a i l u r eo ft 1 1 er o a d w a yw i t hl a r g ei n c l i n e d a n g l ec o m p o s i t er o o f T h eT a o y u a ns p e c i f i cs u p p o r t i n gw a y st oo p t i m i z et h ed e s i g n ，a n dt h e na n a l y z e d w i t he x a m p l e ss u p p o r t i n gd e s i g no fT a o y u a nm i n ed i pc o m p o s i t er o o fr o a d w a y ． C o l l e c ta n dT a o y u a nC o a lM i n eR o a d w a ym i n ep r e s s u r em o n i t o r i n gd a t a ，a n a l y s i s a f t e rs u p p o r t i n gc o a lr o a d w a yd e f o r m a t i o n ，d e f o r m a t i o no ft h er o a d w a yc o n v e r g e n c e c o m p a r i s o no fd i f f e r e n te x c a v a t i o ns e c t i o na n dd i f f e r e n ts u p p o r t i n gm e t h o d s ，u s i n g a s y m m e t r i cs u p p o r t ，s t r e n g t h e nk e yp a r t so fr o a d w a y , C a ne f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ea n g l e o fa s y m m e t r i cc o m p o s i mr o o fr o a d w a yt h ed e f o r m a t i o na n df a i l u r eo fr o a d w a y , t h e e n g i n e e r i n ge x a m p l eo ft h es u c c e s so ft h es u p p o r t ，p r o v i d et h ee x p e r i e n c ef o rh i g h a n g l ec o m p o u n dr o o fc o a lr o a d w a y ． F i g u r e [ 4 5 ] t a b l e [ 8 ] r e f e r e n c e [ 7 4 ] K e y w o r d s l a r g ed i pa n g l e ；c o m p o u n dr o o f ；r o a d w a ys u p p o r t ；n u m e r i c a ls i m u l a t i o n C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 35 3 万方数据 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯～I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 I l 1 绪{ 仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 1 ．1 研究背景与研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 大倾角复合项板煤层巷道支护国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 1 ．2 ．1 煤层巷道支护理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．2 国内大倾角复合顶板巷道支护研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 1 ．2 ．3 国外大倾角复合顶板巷道支护研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．3 论文的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～6 1 ．3 ．1 主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．3 ．2 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．3 ．3 技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 大倾角复合顶板煤层巷道破坏机理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 大倾角复合顶板特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。9 2 ．2 大倾角复合顶板煤层巷道变形特征与破坏机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．1 大倾角煤层开采顶部岩层移动特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 ．2 大倾角煤层开采弹性岩板的力学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 ．3 复合项板岩层应力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．2 ．4 大倾角巷道底鼓⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 5 2 ．3 大倾角巷道设计方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．4 大倾角复合顶板巷道变形因素与支护难点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．4 ．1 影响巷道变形因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．4 ．2 大倾角复合顶板巷道支护难点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 8 2 ．4 ．3 大倾角复合顶板巷道变形控制重点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 3 大倾角复合顶板巷道支护方式与优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．1 锚杆锚索在大倾角复合顶板煤层巷道支护中应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．1 ．1 锚杆支护理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 2 3 ．1 ．2 锚杆在煤巷道支护中参数分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．1 ．3 锚索主要参数的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．2 可缩性金属支架在大倾角复合顶板巷道中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 金属网在大倾角巷道支护中的作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 ．1 金属网巷道支护机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3 0 3 ．3 ．2 喷射混凝土对巷道作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 3 ．4 大倾角复合顶板巷道支护优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～3 1 3 ．4 ．1 通过改变巷道断面进行优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 3 ．4 ．2 通过改变支护方式进行优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 3 ．4 ．3 通过施工工艺对巷道支护优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 4 基于M I D A S 的大倾角复合顶板巷道支护的数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～3 9 4 ．1M i d a s ／G T S 软件简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3 9 4 ．2 工程背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．2 ．1 工程案例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 4 ．2 ．2 地质构造与水文地质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．2 ．3 岩石的物理力学试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．3 数值模拟分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 4 ．4 巷道支护设计优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，4 9 4 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 5 大倾角复合顶板巷道支护设计与矿压监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 5 ．1 桃园矿巷道支护设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 3 5 ．2 巷道矿压监测与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 5 ．2 ．1 巷道矿压监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 5 ．2 ．2 巷道监测数据分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 0 5 ．3 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，5 8 6 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 6 ．1 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 1 6 ．2 论文的不足和展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 2 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 3 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 9 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 万方数据 目录 C o n t e n t s A b s t r a c t C h i n e s e ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．⋯．] [ A b s t r a c t E n g l i s h ⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．I I I C h a p t e r1 I n t r o d u c t i o n ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．．1 ． 1 ．1S i g n i f i c a n c ea n db a c k g r o u n do f t h er e s e a r c h ．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．1 1 ．2R e s e a r c hs t a t u so fr o a d w a y s u p p o r t a th o m ea n da b r o a di nl a r g ei n c l i n e d a n g l ec o m p o s i t er o o f ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．3T h er e s e a r c hc o n t e n to f t h et h e s i s ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．．5 1 ．3 ．1T h em a i nc o n t e n to f t h er e s e a r c h ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．．5 1 ．3 ．2T h e m a m m e t h o d s o f r e s e a 。c h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 1 ．3 ．3T h el i n eo f t h er e s e a r c h ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯．7 C h a p t e r 2A n a l y s i so nf a i l u r em e c h a n i s mo fr o a d w a yi nc o a ls e a m w i t hl a r g ei n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f ．⋯⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．．．9 2 ．1C h a r a c t e r i s t i c so f r o a d w a yw i t hl a r g ei n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f ．．．．．．．⋯．9 2 ．2D e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n df a i l u r em e c h a n i s m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 0 2 ．2 ．1M o v e m e n tc h a r a c t e r i s t i c so f t o pr o c k ．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．1 0 2 ．2 ．2M e c h a n i c a l m o d e lo f e l a s t i cr o c k p l a t e ⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．．】．1 2 ．2 ．3 B o t t o md r u m o f l a r g e i n c l i n e d a n g l er o a d w a y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 3 2 ．3D e s i g nm e t h o do f l a r g ei n c l i n e dr o a d w a y ．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．1 5 2 ．4D e f o r m a t i o nf a c t o r sa n ds u p p o r td i f f i c u l t i e so f r o a d w a y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．4 ．1D e f o r m a t i o nf a c t o r so f r o a d w a y ．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯1 6 2 ．4 ．2K e ya n d d i f f i c u l t p o i n t s o f r o a d w a ys u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 2 ．4 ．3K e y p o i n t o f t u r m e l d e f o r m a t i o n c o n t r 0 1 ．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．．1 8 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 2 ．5S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 C h a p t e r3S u p p o r tm e t h o d a n do p t i m i z a t i o na n a l y s i so fr o a d w a y w i t hl a r g ei n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f ．⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．2 1 3 。lA p p l i c a t i o no f a n c h o rc a b l ei nr o a d w a y s u p p o r t ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．2A p p l i c a t i o no f U t y p es h e di nr o a d w a ys u p p o r t ⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯3 0 3 ．3A p p l i c a t i o no f m e t a lm e s hi nr o a d w a y s u p p o r t ⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．3 0 3 ．4O p t i m i z a t i o nd e s i g no f r o a d w a ys u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 3 ．4 ．1 O p t i m i z et h ed e s i g nb yc h a n g i n gt h ef o r mo f t h es e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 3 ．4 ．2 O p t i m i z a t i o nd e s i g nb yd i f f e r e n ts u p p o r tm e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 3 ．4 ．3O p t i m i z a t i o no f r o a d w a ys u p p o r tb yi m p r o v i n gc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g y ⋯⋯3 5 3 ．5S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 C h a p t e r4N u m e r i c a ls i m u l a t i o no fr o a d w a ys u p p o r tw i t hl a r g e i n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f b a s e do nM I D A S ．．．．⋯．．．．．．3 9 4 ．1T h eb r i e f i n t r o d u c t i o no f M I D A S ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 4 ．2E n g i n e e r i n gc a s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 4 ．2 ．1E n g i n e e r i n gb a c k g r o u n d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，．3 9 4 ．2 ．2 G e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n d h y d r o l o g i cc o n d i t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．2 ．3G e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n d h y d r o l o g i cc o n d i t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 2 4 ．3N u m e r i c a ls i m u l a t i o na n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 4 4 ．4S u p p o r to p t i m i z a t i o no f r o a d w a y ⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 9 4 ．5S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 C h a p t e r 5S u p p o r td e s i g na n dm i n e p r e s s u r em o n i t o r i n go fr o a d w a y 万方数据 目录 w i t hl a r g ei n c l i n e da n g l ec o m p o s i t er o o f ．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3 5 ．1D e s i g no f r o a d w a ys u p p o r ti nT a o y u a nm i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 3 5 ．2M o n i t o r i n ga n da n a l y s i so f o r ep r e s s u r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯．⋯⋯．．．⋯．5 9 5 ．2 ．1M i n e p r e s s u r em o n i t o r i n gi nl a n e w a y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 5 ．2 ．2 A n a l y s i so f r o a d w a ym o n i t o r i n gd a t a ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 5 ．3S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 8 C h a