铁矿砂钢纤维混凝土土

【摘要】:随着矿业工程的日益發展,在巷道掘进过程中由于支护不当而造成的安全事故不断增加,虽然国内外学者对此付出了大量心血,但由于工程岩体的复杂性,目前仍然没囿一种统一的理论可以很好的适用岩体的支护本文以云南自走铁矿1530中段局部破碎岩体,稳定性较差的岩体为主要研究对象,通过理论研究,现場调查,试验研究,数值模拟等多方面手段对云南自走铁矿1530中段岩体的支护方案进行研究,主要工作如下:(1)对云南自走铁矿1530中段岩体的完整性和結构面条件进行现场调查,统计数据。运用RMR岩体稳定性分级,我国工程岩体稳定性分级两种评价方法对云南自走铁矿1530中段岩体进行岩体稳定性汾级,最终确定云南自走铁矿1530中段局部岩体为Ⅳ岩体,较坚硬岩,岩体较破碎-破碎(2)通过对云南自走铁矿1530中段岩体进行现场取样,将岩样加工成试驗试件,并对试验试件进行单轴压缩,劈裂,声发射试验,分析岩石在试验过程中的力学性能和声发射特性。最后得出1530中段石灰岩的平均单轴抗压強度为72MPa,平均抗拉强度为6MPa石灰岩的声发射特性为累计AE数,AE累计振铃数,AE累计能量在加载初期出现快速增长,说明石灰岩内部,外部孔隙,裂隙较多较為破碎。累计AE数,AE累计振铃数,AE累计能量在加载后期出现高速增长,说明石灰岩发生塑性变形直至破坏(3)根据确定的钢纤维混凝土土配合比,实验室浇筑,养护钢纤维混凝土土试块,并通过单轴压缩试验对1%,2%,两种不同比例的钢纤维在7d,14d,28d三个养护周期的单轴抗压强度与素钢纤维混凝土土7d,14d,28d三个养護周期的单轴抗压强度进行对比,从而分析加入不同比例的钢纤维在7d,14d,28d三个养护周期钢纤维混凝土土强度的变化规律。(4)云南自走铁矿1530中段局部較为破碎,稳定性较差部位采用超前小导管注浆支护,钢纤维喷射钢纤维混凝土土和锚杆联合支护,巷道施工作业方式采用三八作业制,一掘一支,巷道掘进后立即进行钢纤维喷射钢纤维混凝土土,树脂锚杆联合支护,巷道局部地压较大,变形较大部位采用拱形工字钢支架,立模板浇筑钢纤维混凝土土进行支护,此段巷道要及时,加强支护巷道稳定性较好区域先采用单一临时钢纤维喷射钢纤维混凝土土支护,后采用永久钢纤维锚喷聯合支护,二次支护,巷道作业方式采用三八作业制,两掘一支,一天掘进两个循环进尺,一般向前掘进4m,根据现场经验,在软岩支护中控顶距一般不超過40m,而自走铁矿1530中段石灰岩属于较坚硬岩,不属于软岩,所以控顶距我选择20m(即第二次永久支护距掘进断面之间的距离最大不能超过20m)也就是最晚在鋼纤维喷射钢纤维混凝土土临时支护作业后的第5天就要进行第二次钢纤维喷射钢纤维混凝土土支护,并且在前段掘进过程中,观测后段围岩支護效果,如果后段钢纤维喷射钢纤维混凝土土支护效果不好,再缩短控顶距。由于此段巷道稳定性较好,所以要充分发挥围岩自身的稳定性,做到先柔后让(5)运用MIDAS数值模拟软件对云南自走铁矿1530中段局部破碎,稳定性较差的岩巷进行掘进后数值模拟,支护后数值模拟,最终确定采用钢纤维锚噴支护,底板浇筑钢纤维混凝土土联合支护后巷道围岩顶板位移为0.006m,底板位移为0.007m,两帮位移为0.003m,巷道围岩变形控制在允许范围内,支护效果较好。

【學位授予单位】:昆明理工大学
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD353


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