爆破振动影响下软岩巷道变形破坏特征研究

针对爆破振动对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对爆破振动条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受爆破振动影响的力学机理进行了理论分析。采用现场试验和三维数值模拟实验方法进行了实验研究,获得了爆破振动条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当受到爆破振动影响时,巷道围岩内的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。     

矿岩散体成拱影响下软岩巷道变形破坏特征研究

针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。     

矩形软岩巷道爆破掘进的振动特性研究

煤矿软岩巷道的岩体强度低、胶结程度弱,在爆破掘进过程中易受爆破卸载效应的影响,导致围岩变形量增大、巷道支护承载力降低等现象。以新上海一号煤矿112051工作面矩形软岩巷道的掘进爆破工程为背景,通过FLAC3D的非线性动力平台进行分析,研究了矩形软岩巷道的振动损伤、应力状态、变形规律与能量响应等动力反应特性。结果表明:软岩巷道两帮为拉剪破坏,顶、底板部位为剪切破坏;爆破自由面上围岩的动力扰动更加强烈,受影响的巷道长度为24~28 m;水平纵向波的振动速度最大,且振动频率集中于70~90 Hz之间,可以将其作为巷道爆破的安全控制指标。     

典型软岩巷道围岩稳定性控制研究

为解决软岩巷道支护困难的问题,根据福城煤矿一水平一采区北翼带式输送机探巷围岩物理力学特征,采用室内试验、理论分析及工业试验等手段对该类巷道围岩性质和稳定性控制技术进行了研究,提出了架棚锚索支护。将架棚锚索联合支护技术应用现场试验后,有效提高了围岩承载能力及支护体的整体性,改善了巷道围岩变形破坏严重的状况,研究成果对类似条件下软岩巷道的稳定性支护具有普遍意义和推广价值。     

深埋高应力软岩巷道变形的相似材料模拟研究

根据相似理论及巷道围岩所处的地质条件,建立深埋高应力软岩巷道的相似材料模型,对深埋高应力软岩巷道的变形规律及破坏特点进行了相似材料模拟试验研究,并测量顶底板变形量和两帮相对变形量以及深部围岩的变形量。得出了深埋高应力条件下巷道围岩的变形规律,并在试验的基础上对围岩的变形原因进行了探讨。     

软岩巷道变形特点分析

本文通过对梁家煤矿软岩巷道的变形分析，说明了软岩巷道的破坏特点，并探讨了各因素对巷道稳定性的影响。     

北皂煤矿海域软岩巷道变形特征及机理分析

针对北皂煤矿海域H2108工作面运输顺槽软岩巷道的突出大变形破坏问题,运用工程地质学、软岩工程力学、黏土矿物学等多学科理论,采用工程地质分析、室内实验研究、理论分析与数值模拟相结合的手段,对该软岩巷道的变形破坏特征、变形破坏过程及其变性破坏原因进行了深入研究,揭示了其以底臌、顶沉、变形不协调、支护材料力学破坏等为代表的变形破坏特征,再现了在原支护条件下巷道的变形破坏过程,分析了该软岩巷道发生大变形破坏的主客观原因,为下一步有针对性地进行支护设计提供了理论依据和指导性建议。     

深井煤柱区下位采动高应力软岩巷道匹配支护研究

以深井煤柱区下位采动高应力大变形软岩巷道为研究对象,通过现场勘察总结出高应力软岩巷道的变形破坏特征和基本规律,分析了深井煤柱区高应力巷道和受下位采动影响的巷道围岩变形力学机制,根据高应力软岩巷道的支护特点,提出了科学合理的匹配支护对策.     

富水条件下软岩巷道破坏机理与控制对策

通过现场实测、理论分析和岩石物理力学性质试验分析了富水软岩巷道的破坏机理,探讨了富水软岩巷道的稳定控制对策。研究结果表明:岩性差、地下水的影响以及支护结构不合理是造成巷道发生变形破坏的主要因素,采用锚网索+底角加长锚杆+工字钢支架的联合支护方案对该矿11801胶带顺槽进行了工业性试验。试验表明此种支护形式能有效控制富水条件下软岩巷道的变形破坏。     

七沟矿软岩巷道围岩稳定性控制技术研究

以七沟矿软岩巷道工程为背景,通过现场工程地质调查和试验研究,运用软岩工程力学原理,对软岩巷道围岩变形与破坏力学机理进行分析,并采用数值模拟方法,对巷道支护结构体系、支护工艺进行优化,最终确定了适用于该矿软岩巷道的支护形式,确保了巷道围岩的稳定性。     

港里铁矿软破围岩巷道支护方案研究

针对港里铁矿的软破围岩巷道存在的自稳性差、维护难度大的问题,对其巷道支护方案进行了研究。基于围岩与支护的相互作用,探讨了软破围岩巷道变形破坏机理和特征,确定了适用于其工程特点的支护技术。采用物理相似模拟和三维数值模拟等实验方法,对不同支护条件下,巷道围岩的应力、应变的变化规律进行了实验研究,并提出了相适合的支护方案。工程实践表明:采用该支护方案能够有效地控制巷道地压,提高巷道的抗变形能力,延长了巷道的安全稳定期。     

深井断层破碎带穿层软岩巷道锚网索耦合控制对策

旗山矿开采深度近千米,随着开采深度的增加,在高地应力、特别是在水平构造应力和断层切割条件的影响下,巷道围岩出现顶沉、帮缩和底鼓等大变形破坏现象,其中顶沉及帮缩量最大处超过1 100 mm,原有支护很难控制巷道围岩稳定性,严重影响和制约了煤矿的安全生产。基于此,以旗山矿千米深井断层破碎带穿层软岩巷道为例,详细分析了巷道破坏特征及主控因素,得出了高应力膨胀型软岩巷道的破坏力学机制,提出了注浆+非对称锚网索+底角锚杆耦合支护控制对策,实现支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,从而达到控制深部软岩巷道稳定的目的。上述成果在现场进行了应用,监测结果表明耦合支护对深部高应力断层破碎带穿层巷道的稳定性起到很好的控制效果。     

基于离散元的动载冲击地压巷道围岩稳定性分析

本文以陈家沟煤矿8514工作面为工程背景,针对目前动载作用下的巷道变形失稳等问题,借助离散元程序UDEC揭示动载作用下巷道围岩的响应特征,分析了不同距离动载对巷道稳定性的影响。数值模拟结果表明:底板变形破坏范围会因动载与巷道顶部距离减小而增加,两者呈正相关关系,但动载与巷道顶部距离对两帮和顶部变形破坏范围影响较小;动载作用下,巷道震动速度类似于正弦波的形式逐渐衰减并且存在峰值。文章研究结果旨在为动载作用下冲击地压巷道围岩稳定性分析提供相应的理论支撑。     

深埋巷道的爆破开采活动对邻近巷道稳定性影响研究

以某铁矿出矿巷道为工程背景,针对爆破开采扰动影响下临近巷道易发生片帮、冒顶等安全问题,运用FLAC3D数值软件分别对自重应力作用下和爆破荷载作用下临近巷道围岩的应力、位移和塑性区的变化特征进行数值模拟分析,并且与现场实测振动数据进行了对比分析。结果表明：同自重应力状态相比,爆破荷载影响下临近巷道围岩的最大水平位移、最大拉应力及塑性区体积均有着很大程度的增长,增幅分别达到了68.2%、58.6%及76.5%,临近巷道发生失稳破坏的概率显著增加;爆破开采活动对既有巷道迎爆测直墙中上部围岩稳定性影响最大,拱顶及墙脚处围岩受到的影响次之,而对远离爆源侧围岩影响很小。为避免爆破引发临近既有巷道失稳破坏,需加强对既有巷道的迎爆测直墙中上部等危险部位的监测与支护,并对地质条件薄弱区域及时采取素喷混凝土或锚网喷混凝土等有效的支护措施。     

兴安煤矿深部软岩巷道底臌破坏机理及支护对策研究

随着矿井开采深度的不断加大,软岩巷道的大变形、高地压、难支护的问题日益严重,底臌现象已成为软岩巷道围岩变形和破坏的主要特征与形式之一.论文通过研究软岩巷道底臌的力学机理并对底臌机理进行了分类,获取了软岩巷道底臌的主要影响因素;提出了控制底臌的支护措施;在此基础上通过数值模拟优化了支护参数,提出了一种新型控制底臌的支护技术.在复杂的软岩支护中,该技术取得了令人满意的效果,能有效控制巷道底臌.     

深部软岩巷道底鼓破坏机理及支护对策研究

该文通过研究软岩巷道底鼓的力学机理并对底鼓机理进行了分类,获取了软岩巷道底鼓的主要影响因素;提出了控制底鼓的支护措施;在此基础上通过数值模拟优化了支护参数,提出了一种新型控制底鼓的支护技术—锚网喷+锚索+底角锚杆支护技术。工程实践表明:在复杂的软岩支护中,该技术取得了令人满意的效果,能有效控制巷道底鼓。     

软岩破碎巷道大刚度二次支护稳定原理

从组成岩体的宏观和微观力学性质角度出发，分析了软岩、破碎巷道实施锚网喷二次支护后仍然破坏的原因和影响因素，应用软岩巷道支护理论，提出了一次锚网喷支护和二次料石碹支护的力学模型，分析了各自的力学特点，得出了锚喷网一次支护和大刚度高强度料石碹二次支护的支护方式，破碎、软岩巷道支护稳定原理为：一次支护让压，围岩体受力达到较低变形速率下的力学平衡，充分发挥围岩承载力，大刚度二次支护，减少巷道岩体偏应力，使巷道围岩切向应力相对降低，径向应力相对升高，促进围岩应力向稳定应力状态转化，优化了软岩巷道支护参数.通过在程村矿的软岩、破碎巷道采用二次支护实践，取得了良好的支护效果.     

深部软岩锚喷支护巷道快速掘进技术

为解决柳泉煤矿深部软岩锚喷支护巷道掘进效率低的难题,提出了以多向聚能高效破岩为关键技术、以支护参数及作业制度优化为重要保障的快速掘进技术,主要包括:1)采用复式双楔形掏槽方式及自行研制的聚能爆破装置,减小爆破震动影响,提高岩石的爆破效果及控制巷道的成形;2)增大锚杆直径、缩小间排距及增设锚索补强支护,增加支护强度;3)...     

富水弱胶结软岩巷道围岩变形破坏特征分析

弱胶结软岩巷道围岩稳定控制是煤矿安全生产需要解决的一个技术难题。为研究弱胶结软岩巷道围岩的变形破坏特征以及合理的支护技术,以色连二矿12307巷道为研究背景,考虑采空区积水下渗对弱胶结软岩强度的影响,采用FLAC^3D对“锚杆索网”以及“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”两种支护方案下弱胶结软岩巷道的应力、变形、塑性区等分布特征进行了数值模拟分析。研究结果表明,常规“锚杆索网”联合支护下富水弱胶结软岩巷道很难维持自身的稳定,其围岩变形量以及破坏范围将随着巷道的向前开挖而持续增长,最终在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为630、410、155 mm,而塑性区深度则可达5.9、4.0、6.0 m。而“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护下,富水弱胶结软岩巷道则在巷道开挖后会迅速保持稳定,并且其在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为37.0、31.2、9.8 mm,塑性区深度仅为2.0、1.5、1.1 m。应用表明,采用“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护能够有效控制富水弱胶结砂质泥岩的泥化现象,有利于巷道的掘进与使用安全。