深部开采复合顶板层间离层在不同原岩应力下的变化规律.pdf

分 类 号TU452 密级公开 单位代码10878 学号20143310105 硕士专业学位论文硕士专业学位论文 （在职）（在职） 论论 文文题题 目目深部开采复合顶板层间离层在不同原岩深部开采复合顶板层间离层在不同原岩 应力下的变化规律应力下的变化规律 专业学位类别专业学位类别工程硕士工程硕士 专业学位领域专业学位领域建筑与土木工程建筑与土木工程 研研 究究方方 向向地下结构计算理论与应用地下结构计算理论与应用 作作 者者姓姓 名名王文韬王文韬 导导 师师姓姓 名名吴德义吴德义 完完 成成时时 间间20182018 年年 3 3 月月 2828 日日 万方数据 深部开采复合顶板层间离层在不同原岩应力下深部开采复合顶板层间离层在不同原岩应力下 的变化规律的变化规律 The variation of interlayer separation of complex roof in deep coal mining in a different role of the original rock 专业学位类别专业学位类别MasterMaster ofof EngineeringEngineering 专业学位领域专业学位领域ConstructionConstruction andand civilcivil engineeringengineering 研研 究究方方 向向CivilCivil EngineeringEngineering TechnologyTechnology 作作 者者姓姓 名名WangWang WentaoWentao 导导 师师姓姓 名名WuWu DeyiDeyi 完完 成成时时 间间20 March 2018 万方数据 万方数据 万方数据 摘要 安徽建筑大学硕士学位论文.I. 摘要 煤炭作为主要能源在我国国民经济发展中起着重要的作用，巷道作 为煤矿井下生产的脉络在煤矿生产中占有重要的地位，随着煤矿开采深 度的增加，煤炭赋存条件复杂，深部开采复合顶板事故频发，且死亡率 极高。因此，研究深部开采复合顶板层间离层的变化规律，对于改善煤 矿生产安全现状有着极其重要的意义。 本文主要从以下几个方面进行了研究与验证 1.顶板离层系指巷道顶板岩层中一点与其正上方一定深度某点间 的相对位移量，当该相对位移达到一定数量时，下部岩层同上部岩层之 间、或者锚杆端部岩层同深部岩层之间产生明显的离层现象。复合顶板 离层存在着 4 种基本破坏类型离层与挠曲破坏；剪切破坏；拉断破坏； 挤压流动破坏。顶板离层五个最主要的影响因素地应力、围岩的力学 性质、围岩的结构、锚杆支护参数、巷道断面。 2.通过 Ansys 软件建立实验模型，得出数据并处理，用 origin 软 件绘出数据图，可以直观得看出巷道所承受的原岩应力越大，深部开 采复合顶板离层值也就越大，接触面上各点对应的应力值也越大。在粘 结力，内摩擦角，巷道宽度等不变的情况下，随着原岩应力值的增大， 深部开采复合顶板层间离层值和接触面上各点对应的应力值呈线性或 曲线型增长趋势。 3. 不同条件下深部开采复合顶板结构面应力分析表明结构面中 部分离主要由法向拉应力引起，两端主要由剪应力作用而产生的。可采 用结构面分离范围作为层间离层稳定性判别标准，结构面分离范围可通 过数值模拟方法估算得出的法向拉应力作用范围而确定。 关键词关键词深部开采复合顶板层间离层；不同原岩应力；力学机理；合理 支护形式。 万方数据 摘要 安徽建筑大学硕士学位论文.II. Abstract Coal as the main energy in our national economy plays an important role in the development, production of coal mine roadway, as the context in coal production plays an important role, along with the increase of the depth of coal mining, coal occurrence condition is complex, deep mining complex roof Accidents, and mortality is extremely high. Therefore, the study of deep mining complex roof variation of separation between layers, to improve coal mine production safety situation has great significance. This article from the following aspects were studied and verified. 1. Roof separation means that its roadway roof just above the rocks of a certain depth relative displacement between points, when the relative displacement reaches a certain number, the lower part of the Department of rock above rock, or between the rock bolt with the deep end Clear separation between rock phenomenon. The existence of complex roof separation 4 basic types of damage the separation and the flexural failure; shear failure; pull off destruction; squeeze flow of damage. Roof Separation of five major factors stress, rock mechanical properties, rock structure, bolting parameters of roadway. 2. By Ansys software to establish the experimental model, derived data and processing the data graph drawn with the origin software can be seen directly Entry situ rock stress suffered by the larger, deep mining complex, the greater the value of roof separation , the points corresponding to the contact surface the greater the stress. In the bond strength, internal friction angle, roadway width unchanged, with the increase of the value of the original rock stress, deep mining complex roof layer separation point value and the corresponding contact surface of the linear stress Or curved growth trend. 万方数据 摘要 安徽建筑大学硕士学位论文.III. 3. Under different conditions of deep mining complex roof structure, surface stress analysis showed that the structure separating the middle plane tensile stress mainly caused by the law, mainly by the shear stress at both ends generated. Separation range can be used as a structural surface layer separation stability criterion, the structure surface separation range can be estimated from the numerical simulation to determine the scope of tensile stress. KeywordsInterlayer separation of complex roof in deep coal mining， Different rock stress，Mechanical mechanism，Reasonable support in the . 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文目录 安徽建筑大学硕士学位论文.3 . 目录 摘要................................................................................................. 1 ABSTRACT........................................................................................ 1 第一章绪论.....................................................................................2 1.1项目来源及研究目的.....................................................................2 1.2国内外同类技术研究现状.............................................................4 1.3技术创新点.....................................................................................6 1.4主要研究过程.................................................................................7 1.4.1研究方法...........................................................................7 1.4.2研究内容及技术路线.......................................................7 第二章复合顶板离层简单介绍.....................................................9 2.1顶板离层的概念.............................................................................9 2.2顶板离层形成的原因...................................................................12 2.3顶板离层的破坏类型...................................................................15 2.4顶板离层的危害...........................................................................17 2.5顶板离层的主要影响因素分析...................................................18 2.6本章小结.......................................................................................19 第三章软件工具选择...................................................................20 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文目录 安徽建筑大学硕士学位论文.4 . 3.1ANSYS软件的功能....................................................................... 20 3.1.1Ansys 软件提供的分析类型..........................................20 3.1.2Ansys 的前处理模块......................................................22 3.2ORIGIN软件的功能...................................................................... 24 3.2.1软件特点.........................................................................24 3.2.2软件功能.........................................................................24 第四章构建模型实验并处理数据...............................................26 4.1模型构建.......................................................................................26 4.2通过 ANSYS 建模计算所得数据处理....................................... 28 4.3根据所得数据画出位移图和应力图...........................................29 4.4所得结论.......................................................................................53 第五章深部复合顶板离层的力学机理分析.............................. 54 5.1计算模型的建立...........................................................................54 5.2数值计算结果分析.......................................................................55 5.2.1复合顶板结构面剪应力分布分析................................ 55 5.2.2复合顶板层间离层力学机理及稳定性标准................57 5.3本章小结.......................................................................................57 第六章结合实例分析深部开采复合顶板...................................58 6.1工程概述.......................................................................................58 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文目录 安徽建筑大学硕士学位论文.5 . 6.2复合顶板离层实测.......................................................................59 6.3复合顶板离层分析.......................................................................62 6.4原支护方案效果及存在问题.......................................................64 6.4.1原支护方案效果.............................................................65 6.4.2存在问题.........................................................................65 6.5推荐合理支护形式及参数...........................................................65 6.5.1合理支护形式.................................................................65 6.5.2合理支护参数.................................................................66 第七章结论...................................................................................67 参考文献...........................................................................................69 致谢................................................................................................... 72 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 1 -. 引引言言 为了达到采用合理支护形式保持深部围岩变形稳定的研究目标， 必须确定深 部开采围岩变形稳定性标准。 深部开采巷道中， 两帮及底板围岩的显著塑性变形， 造成常见的复合顶板层间分离， 必须确定围岩塑性变形和复合顶板层间离层稳定 性标准。要想保持围岩变形稳定，必须控制围岩表面变形不超过允许值，这就要 求我们对影响围岩表面变形影响因素进行分析。 原岩应力是保持围岩变形稳定的 主要因素，我们要通过分析原岩应力和围岩表面变形之间关系，来确定变形达到 最大允许值时，所需提供的支护反力。不同原岩应力，支护形式不同，其支护反 力也不同，必须分析每种原岩应力能够负荷的极限承载力。应选择合理的支护形 式，来确保支架受荷达到极限承载力，且围岩表面变形在允许值之内。围岩表面 变形是随时间变化渐进过程，应早期对围岩变形稳定性进行预测，及时调整支护 形式和参数，深部开采地质条件变化频繁，针对不同原岩应力应采用不同支护形 式和参数，需对深部开采巷道围岩“适时”及“适地”二次支护进行分析。本文 采用理论分析、数值模拟、现场实测以及实验室实验相结合方法对以上问题进行 了研究。 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 2 -. 第一章绪论 1.1项目来源及研究目的 煤炭自诞生以来，一直对我国经济发展起着重要的作用，虽然新型能源层出 不穷，但直至目前，煤炭仍是我国的主要能源。巷道作为联系各煤矿开采井的交 通枢纽，在煤炭生产中的作用不可替代。当前，新技术的不断应用，推动了煤矿 开采向深度发展，煤炭存储“环境”不断发生变化，巷道建设所面临的地质条件 也日益复杂化基层松软、变形剧烈等不利建设条件随处可见，有时巷道就布置 在煤体或半煤岩体中。 煤炭的深部开采中， 巷道围岩变形 “失稳” 现象较为普遍， 巷道支护形式是否合理、参数设置能否保证围岩变形稳定，是煤炭开采顺利进行 的关键因素。正确利用深部开采软岩巷道围岩变形的规律性，选择合理支护形式 和参数，保持围岩变形稳定，在安徽省以至全国其它矿区有广泛推广使用价值。 目前， 深部开采软岩巷道合理支护形式及参数的选择仅从经验出发， 缺乏 “量” 的标准，往往造成待巷道变形失稳后才知道该支护形式不合理。如何较为定量的 确定软岩巷道合理支护形式及参数已经成为广大工程技术人员最关心的问题。 目 前，解决这一问题的通用做法是充分考虑围岩和支架之间的相对作用，利用围 岩自承载力，允许一定变形，对围岩进行合理支护。软岩巷道支护设计中，现场 工程技术人员采用在支架和巷道间保留一定的预留层厚度， 或将巷道设计断面扩 大等方式，就是对该原理的灵活运用。但对允许围岩变形到何种程度，围岩允许 变形大小还缺乏较为准确“量”的认识，往往根据经验确定围岩表面允许变形， 造成有时围岩变形较小，围岩自承载力不能充分发挥，巨大的塑性能得不到充分 释放而造成支架受荷过大，有时围岩变形较大，围岩塑性能虽能得以充分释放， 但围岩强度已经基本丧失，转加到围岩的是失去自承能力的围岩巨大载荷，使支 架受荷过大。如果能在分析围岩塑性区变化、发展的基础上，确定围岩变形保持 稳定时围岩表面允许塑性变形， 就能依据围岩与支架相互作用确定支架应提供的 支承荷载从而确定合理支护形式与参数。 确定围岩表面允许变形量以及支架受荷 和围岩表面变形之间的关系有较为重要的工程实用价值。随着时间的推移，围岩 表面的变形不断增加， 认真研究围岩表面变形及这种变形随时间变化的发展趋势， 尽早判断并采用合理的支护形式和参数， 确保围岩表面变形均衡发展且不超过允 许值，是围岩保持稳定的必备条件。 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 3 -. 目前通常采用锚杆、工字钢梯形棚、可缩性 U 型钢架棚、锚杆与架棚联合以 及与围岩注浆相结合的方式，对深部开采软岩巷道进行支护。保证软岩巷道围岩 变形稳定的关键，在于针对不同地质条件“对症下药” ，选用切实可行的支护形 式。 每种支护形式只适用于某些地质条件，不可能适用所有的条件和环境。锚杆 支护作用效果和围岩地质条件有关，在极为松散岩体中锚杆可能失效。影响围岩 表面变形产生的显著因素主要有原岩应力、 地质条件以及巷道断面大小及形状等， 巷道支护形式应根据具体工程实际而定，不能一概而论。 对软岩巷道二次支护适时适地的确定有较为广泛的工程应用背景。 除合理支 护形式外，选择合理支护时机也尤为重要。自新奥法提出以来，适时适地的二次 支护在软岩巷道中被广泛应用。但这种方法需选择合理的时机，如支护过早，巨 大塑性能无法充分释放， 造成二次支护强度不能支撑围岩巨大的塑性变形而产生 破坏，这样就不能充分发挥围岩的自身强度；如支护过晚，就会丧失围岩强度， 失去自承能力的围岩巨大载荷就会被转嫁到支架上。因此，深入研究软岩巷道二 次适时支护十分必要。 煤矿生产主要灾害之一顶板事故发生的主要原因，是顶板层间的离层。我 国各矿区大都采用复合顶板形式， 巷道的开挖会导致复合顶板产生塑性变形及层 间离层。这种离层包括塑性变形、层间弯曲和错动而产生的层间离层。随着煤矿 开采深度的增加，巷道埋深也随之增加，原岩应力相应增加并日趋激烈，顶板的 塑性变形也更加明显，松动圈和塑性圈范围不断扩大，离层范围会明显增大，数 量会明显增多。塑性变形一旦超过允许值，就会导致复合顶板大范围破裂，并可 能由此而“失稳” 、垮落；结构面分离范围及尺寸过大会导致岩层与结构面分离 而垮落。不稳定的层间离层和塑性变形，是发生复合顶板事故、造成人员伤亡安 全灾害的主要诱因之一。在地应力、围岩力学性质、岩体结构、巷道断面等诸多 因素综合作用下，深部开采复合顶板离层，对深度煤矿开采具有十分重要的研究 意义。 本研究成果综合运用理论分析、数值模拟、现场实测等技术手段，对深部开 采复合顶板离层的变化规律， 和复合顶板离层力学机理、 稳定性判别标准及判据， 进行了认真细致的分析，通过将层间离层从总离层分离的一般方法，力求为控制 深部开采层间离层稳定性提供依据。 调研结果表明，深部开采软岩巷道支护研究的关键问题有连续介质围岩变 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 4 -. 形稳定性判别，现场监测及稳定性控制方法，巷道合理支护形式及参数选择，软 岩巷道二次适时适地支护，复合顶板离层及稳定性分析。 1.2国内外同类技术研究现状 针对以上问题，就国内外同类技术研究现状作如下概述。 关于深部开采围岩变形及稳定性研究文献 [3]从围岩松动圈大小的角度，对 围岩的稳定性进行了分析；文献 [4]介绍了保证巷道围岩稳定的方法和分类；柏建 彪， 侯朝炯采用理论分析、数值模拟和现场试验对深部开采巷道围岩稳定性进行 了研究 [5]；何满朝等对夹河矿深部围岩稳定性控制技术进行了讨论，采用非线性 设计方法对锚网索支护参数进行了设计 [6]；靖洪文等对深埋巷道破裂位移进行了 分析 [7]；文献[8]分析了弱结构变形破坏与非均称控制机理；软岩巷道围岩扩容. 塑性软化变形在文 [9]中得以具体阐述；文献[10]分析塑性圈的形成和发展与围岩表 面变形两者之间关系。 关于深部开采软岩巷道合理支护形式及参数研究 文献 [11]作了较为详细的介 绍， 比较分析结果表明锚杆支护与联合支护有明显的优点；文献 [12]介绍了采用三 种不同软岩巷道支护形式在义马矿务局跃进矿的试验情况， 结果表明采用联合支 护形式效果较为显著；潘三矿采用钢格构网翘与高强锚杆、锚注联合支护技术治 理巷道底鼓的成功经验在文献 [13]中得以报道。关于金属支架支护文献[14]分析了 梯形棚与 U 形棚支架的受荷变形特点以及允许承载力；文献 [15]分析了工程中 U 形棚支架受荷破坏的典型特点，指出采用 U 型棚壁后注浆可以使 U 型棚受荷均 匀从而避免过早破坏。关于锚杆支护机理的研究文献 [16]对锚杆支护机理的研究 现状有比较详细的分析； 陈庆敏等介绍了锚杆支护新理论即基于高水平地应力状 态的刚性梁理论以及基于垂直地应力的锚杆支护理论即刚性墙理论 [17]；文献[18] 详述了锚杆支护巷道围岩强度强化理论并将其指导于工程实践； 文献 [19]介绍了刚 性梁理论在煤巷锚杆支护中的应用； 文献 [20][21]分析了三软回采巷道锚杆支护参数 的确定；王连国等 [22]针对煤矿高应力构造复杂区煤巷破坏情况，提出了锚注支护 方案； 文献 [23]通过模型试验和数值模拟分析了预应力锚杆支护技术对两帮的控制 作用，指出了合理的预紧力可以改善锚固岩体力学性能，降低两帮变形量，有利 于巷道围岩的稳定； 文献 [24]采用离散元模拟了锚杆支护层状顶板形成的组合拱结 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 5 -. 构； 文献 [25]介绍了在极松散全煤巷道顶板全锚索支护技术；文献[26][27]分析了在极 软煤层复合顶板条件下回采巷道锚杆支护的设计方法。 关于深部开采软岩巷道变形随时间变化以及二次支护理论 文献 [28]对软岩巷 道的蠕变随时间变化的效应进行了模拟，建立了蠕变计算模型；文献 [29]介绍了深 部巷道软岩巷道围岩二次支护新技术， 通过实验得出了围岩二次支护的合理时段 与参数，取得了较好的控制效果，针对深部开采软岩巷道大变形、大地压、难支 护的特点，指出巷道失稳是从局部开始的，提出了锚索关键部位二次支护的新方 法 [30]； 将锚索和注浆联合支护用于深部开采巷道及围岩松碎巷道在文献[31]中作了 详细的介绍； 文献 [32]对鹤壁矿区深部巷道围岩变形的特征和支护机理进行简要分 析， 指出控制深部巷道围岩变形的主要技术措施是提高锚杆主动支护强度；研究 结果表明 [33]抓住深部开采软岩巷道大地压、大变形、难支护的特点，合理确定 二次支护最佳时段是保持深部开采软岩巷道围岩变形稳定的关键。 在深部开采巷道复合顶板层间离层及稳定性研究方面 黄超等 [34]对一起典型 的煤巷锚杆支护巷道冒顶事故进行了调查分析， 指出了冒顶事故发生可能是复合 顶板不稳定层间离层所引起； 文献 [35]较为详细介绍了复合顶板层间离层值的现场 确定方法及影响因素； 关于复合顶板离层的现场监控和数据处理诸多文献都有报 道 [36][37]；刘立等对层面力学特性对层状复合岩体变形影响进行了分析[38]；孔恒等 基于弹塑性理论研究及现场深基点位移观测， 对岩体锚固承载结构体系作了深入 探讨， 在提出复合顶板离层概念基础上，对顶板离层与锚固系统的变形协调条件 以及层间离层临界值、失稳临界值以及工程估算值进行了分析 [39]；顾士坦等在对 锚杆与顶板的复合作用、损伤机制分析的基础上，深入探讨了锚固顶板稳定性的 潜力，科学地对加锚顶板稳定性进行了“定量”描述 [40]；文献[41]提出了增加锚杆 预紧力是保持层间离层稳定性最关键的因素， 而保持塑性变形稳定主要通过改变 锚杆长度及间排距的方法； 文献采用组合梁理论对复合顶板弯曲离层和错动离层 进行了分析 [42]；文献以直接顶高度为依据对组合梁离层进行了分析[43]；张百胜等 针对大宁煤矿大断面全煤巷道层状顶板结构特征，建立了有限元计算模型，并运 用ANSYS 程序对大断面全煤巷道层状顶板离层变形进行了数值模拟 [44]； Shou.Gen.Chen 采用数值模拟对结构面离层进行了分析 [45]；Gregory Molinda 对 复合顶板离层进行现场监测基础上提出注浆可以加固顶板的结论 [46]； S.LIN 分析 了复合顶板层面位移不连续性和应力变化特点 [47]。 关于锚杆支护围岩稳定性监测方法研究 文献 [48][49]分析了测力锚杆力学原理 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 6 -. 及其在工程中的应用；文献 [50]通过分析煤巷锚杆支护冒顶主要原因，论述了煤巷 锚杆支护安全质量保障体系的必要性； 黄超等 [34]对一起典型的煤巷锚杆支护巷道 复合顶板冒顶事故进行了调查并从各方面分析了事故原因， 对锚杆支护的推广使 用具有一定的现实意义；文献 51]采用数理统计的方法对锚杆支护监测方法进行了 研究，经过工程应用，取得了较好的效果等。 1.3技术创新点 根据查阅的资料，目前深部开采软岩巷道支护尚未进行以下几个方面研究 1 软岩巷道合理支护形式及参数选择缺乏“量”的标准 锚杆支护、金属支架支护以及组合支护等分别适应不同“量”的围岩表面变 形， 应根据围岩表面变形量选择支护形式以保持围岩变形稳定，但目前各种支护 形式往往都是根据经验选择，缺乏“量”的标准。 2 对软岩巷道的变形机理缺乏充分的认识 工程实践中， 采用合理的支护形式及支护参数必须对软岩变形机制有充分认 识，必须对软岩巷道的自承载力、软岩巷道的稳定性有“量”的分析，从查阅的 资料看，目前这方面的研究还远未深入。 3 对软岩巷道表面变形随时间变化缺乏深入研究 围岩表面变形随时间的变化在工程实践中最易获得， 变形规律包含了丰富的 信息。通过分析围岩表面变形随时间变化规律及其影响因素来分析围岩稳定性； 在此基础上根据围岩.支架相互作用，确定围岩保持稳定时应提供支护反力从而 确定合理的支护形式与参数有工程实用价值，但目前这方面的研究甚少。 4 复合顶板离层研究仅停留在“定性”分析的基础上，缺乏“量”的标准 锚杆支护复合顶板离层监测， 顶板离层仪的安装、 使用等有关文献都有报道， 但对顶板离层的力学机理及稳定性标准， 顶板离层临界值较为定量的确定以及其 影响因素分析却鲜有报道。 5 对软岩二次支护理论及二次支护的适时性缺乏系统分析 软岩巷道二次支护理论、 二次支护的合理时段以及地段的确定已经在工程中 有所应用，但对软岩巷道围岩变形稳定条件，软岩蠕变等缺乏规律性的认识。对 软岩巷道二次支护理论的应用仅限于工程经验的基础上，在一定理论指导下，从 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 7 -. 工程实践中总结出软岩巷道二次支护合理时段以及地段确定的一般方法对于指 导软岩支护的工程实践有重要意义。 本项目对以上几个方面进行了研究，是本文的创新之处。 1.4主要研究过程 1.4.1研究方法 为了达到采用合理支护形式保持深部围岩变形稳定的研究目标， 必须确定深 部开采围岩变形稳定性标准。 深部开采巷道中， 两帮及底板围岩的显著塑性变形， 造成常见的复合顶板层间分离， 必须确定围岩塑性变形和复合顶板层间离层稳定 性标准。要想保持围岩变形稳定，必须控制围岩表面变形不超过允许值，这就要 求我们对影响围岩表面变形影响因素进行分析。 支护反力是保持围岩变形稳定的 主要因素，我们要通过分析支护反力和围岩表面变形之间关系，来确定变形达到 最大允许值时，所需提供的支护反力。不同支护形式，其支护反力也不同，必须 分析每种支护形式能够负荷的极限承载力。应选择合理的支护形式，来确保支架 受荷达到极限承载力，且围岩表面变形在允许值之内。围岩表面变形是随时间变 化渐进过程，应早期对围岩变形稳定性进行预测，及时调整支护形式和参数，深 部开采地质条件变化频繁，针对不同地质条件应采用不同支护形式和参数，需对 深部开采巷道围岩“适时”及“适地”二次支护进行分析。本文采用理论分析、 数值模拟、现场实测以及实验室实验相结合方法对以上问题进行了研究。分析某 公司深部开采典型地质条件巷道支护存在问题，将成果进行现场试验，对成果的 正确性进行检验以便推广使用。 1.4.2研究内容及技术路线 1深部开采巷道复合顶板离层的形成原因、破坏类型和主要影响因素分析 通过搜集资料和实地观测， 分析确定深部开采巷道复合顶板离层形成的原因， 分析其变化过程。简要分析粘结力、内摩擦角、巷道宽度、岩层厚度、结构面性 质对深部开采巷道复合顶板离层的影响。 对于深部开采巷道， 由于原岩应力较大， 本文重点分析深部开采复合顶板离层的力学机理及破坏形式。 2用 Ansys 软件建立深部开采巷道模型并分析不同原岩应力下离层值和各点 万方数据 安徽建筑大学硕士学位论文第一章 绪论 安徽建筑大学硕士学位论文.- 8 -. 对应应力的变化规律 建立正交实验表格，确定粘结力、内摩擦角、巷道宽度、岩层厚度、结构面 性质，并在每一个模型上添加 8MPa、10MPa、12MPa、15MPa、18MPa 五种不同的 原岩应力，通过 Ansys 软件分析计算出各对应点离层值和应力值，并用 origin 软件画出数据图，通过图形和数值来描述深部开采复合顶板离层的变化规律。 3简要分析深部复合顶板离层的力学机理 通过建立计算模型，对复合顶板结构面剪应力分布进行分析，并描述其力学 机理和稳定性标准 4结合某矿 1608 机实际情况， 分析其巷道复合顶板合理支护形式和参数确定 对复合顶板离层进行实测，计算其离层值并分析。对原支护方案进行安