陶二煤礦深部開采熱力耦合行為研究.pdf

1、深部開采過程中，巷道圍巖溫度隨著開采深度的增加不斷升高。為了能夠更加準確的預測和防治深部開采中的地質災害事故，為設計合理的開采計劃提供更加科學的依據，對高地溫、大地壓耦合作用下深部巷道的應力分布規(guī)律和圍巖變形特性進行深入研究是非常有必要的。
　　 本論文采用有限元軟件ANSYS模擬計算了不同巷道壁溫度下深部巷道圍巖溫度場的分布規(guī)律和熱應力分布規(guī)律，對深部開采中巷道圍巖的地應力分布和熱力耦合行為進行了數值模擬并進行分析對比，得到了

2、深部巷道圍巖熱力耦合作用下的應力分布和變性特征。并對陶二煤礦-711m水平北運輸大巷進行巷道變形監(jiān)測，得到巷道開挖支護后25天的巷道變形規(guī)律。
　　 通過模擬計算得到如下結論:
　　 (1)在原巖溫度為37℃時地熱在巷道周邊產生約6～7MPa的熱應力，并且在巷道兩幫的影響深度約為5.8m左右，巷道頂部和底部影響深度約為4.6m左右。在開采深度為-711m，原巖溫度為37℃時，隨著巷道壁溫度的上升，巷道圍巖應力增大，巷道圍

3、巖徑向位移增大，側壁圍巖水平位移減小。
　　 (2)巷道熱力耦合作用計算得到的圍巖應力比不考慮耦合作用時最大增大約2Mpa，最大增加量約15％，圍巖應力變化最大區(qū)域位于徑向深度約為1.8m處。熱力耦合作用對巷道圍巖應力場和位移場在徑向深度為0～8m的范圍內影響比較顯著;在徑向深度8～14m范圍內，影響較小，當徑向深度大于14m，可視為沒有影響，巷道圍巖變形量最大增加約10.5％左右。
　　 (3)通過對陶二煤礦-711m