“围岩变形内表比及一种新的巷道围岩分类法”讨论的答复

感谢谭云亮先生对“原文”的讨论，使我们有机会就内表比问题做进一步探讨，现就内表比与支护的关系和采用２．０ｍ深处内表比值为巷道围岩分类指标是否合理两个问题答复如下。１巷道围岩变形内表比确与支护有关围岩变形内表比是一个新概念，原文以建立内表比概念和一种新...     

"三软"煤巷围岩移动规律研究

"三软"煤层在河南省具有分布范围广的特点,特别在新义地区,该地质环境下,巷道变形量大,且巷道围岩的变形破坏过程极为复杂,巷道的支护难度大,严重影响着煤矿的安全生产.根据该"三软"煤层巷道掘进期间的巷道变形量现场观测结果,分析了该地质条件下巷道掘进后不同时期、不同部位的变形规律,为选择合理的巷道支护方式及二次支护的时间提供了理论依据,同时也对类似条件下巷道围岩变形的观测和分析具有一定的指导意义.     

深部巷道围岩变形与支护技术

以顾桥北矿深部巷道布置为工程背景,基于大量实测数据,分析巷道围岩变形与破坏特征。采用有限元分析软件ANSYS12.0研究巷道布置方式、顶底板以及两帮相对移近量等参数对巷道围岩变形与破坏的影响。在此基础上,提出适合巷道支护形式与参数。从围岩荷载观测结果与顶板离层分析数据相互印证,变形量小的围岩压力趋于稳定。结果表明巷道围岩变形与巷道布置方式、顶底板以及两帮相对移近量等参数密切相关。     

不同围压下软岩巷道全长锚固支护优化研究

以淮南矿区丁集矿西三采区地质条件为背景,采用FLAC 3 D计算软件对深井软岩巷道全长锚固支护条件下围岩稳定性进行模拟计算,获得不同围岩应力和支护强度作用下巷道围岩稳定性影响规律.得知,随着围岩应力环境增大,巷道顶帮下沉量和底板底鼓量增大,巷道顶底板变形位围岩移量变化趋势与巷道两帮变形趋势基本一致,在10 MPa围岩环...     

穿采空区巷道围岩特性分析及稳定性控制

针对芦岭煤矿穿采空区巷道围岩工程环境特性问题,采用现场测试,钻孔窥视,数值模拟等方法,分析巷道在穿采空区不同区段围岩损伤区及矿压显现规律。研究结果表明,巷道穿采空区不同区段围岩具有明显分区特性,采空区上段巷道在逐渐靠近采空区时,损伤区范围逐渐扩大,完整性变差,围岩压力却较小;远离采空区下区段巷道围岩,裂隙发育程度较低,但是围岩压力表现更为明显。因此,结合巷道围岩的工程环境特点提出分区段控制技术方案,远离采空区卸压范围的围岩,主要采用锚杆、锚索加喷层的联合支护技术,改变浅层裂隙岩体的力学性能与围岩形成整体性结构,抵抗更大的围岩应力;采空区及附近围岩采用以U型钢为主体的刚性支护,防止裂隙岩体进一步碎胀扩容而产生的变形。现场支护表明,巷道顶底板及两帮位移量均小于30 mm,现场支护效果明显。     

深部围岩蠕变特性对巷道稳定性影响数值模拟

深部巷道施工过程中,围岩及支护的空间变形和受力情况与时间密切相关。以恒大煤矿2233工作面进风巷围岩煤样为原型,通过蠕变压缩试验和FLAC3D数值模拟,分析了时空效应下巷道围岩的受力变形规律和支护结构特征。研究表明:Burgers本构模型可以准确拟合煤样蠕变曲线,辨识后的模型参数能科学地描述该矿巷道蠕变特征,适用性高;在支护作用下,巷道在第3个月后进入稳定蠕变阶段,此时围岩变形的水平收敛值和拱顶沉降值分别为16.38 cm和12.45 cm,围岩所受最大应力为15.49 MPa;云图表明巷道拱肩处的支护效果最差,锚杆变形最为严重,同时由于蠕变长时间的持续作用,1年后巷道的最大围岩变形值为24.98cm,远远超过拱顶处的变形值5 cm。巷道模拟结果与实际变化基本一致,能科学有效的反映深部巷道围岩蠕变规律,为深部矿井安全性和稳定性设计提供一定依据。     

沿空巷道围岩变形破坏机理及控制研究

回采条件下沿空留软岩巷围岩变形与破坏是目前深地资源开采中面临的主要问题。通过室内试验方法获得岩石的基本力学参数和不同围压作用下岩石的破坏特征,通过对回采巷道破坏机理和围岩的力学性质研究,提出了可靠的支护结构方案。研究成果表明:根据采空区巷道围岩的力学特性,发现了深部开采软岩巷道的破坏规律;通过采集施工现场的岩样进行室内试验研究,提出了沿空留巷的有针对性的设计方案,以锚杆和锚索为主,共同提供支护强度。     

富水巷道围岩表面渗透性对底鼓的影响

富水巷道开挖后若对表面进行封闭支护会降低围岩表面的渗透性,改变渗流场分布,渗流场的变化会导致巷道破坏变形不同,对巷道底鼓产生影响.采用FLAC 3D模拟研究了围岩表面渗透性对巷道底鼓的影响,结果显示随着围岩表面渗透性降低巷道底板岩层孔隙水压升高,底鼓量增加.     

回采巷道围岩分类治理模式及关键技术研究

 以淮北矿区某矿回采巷道围岩治理中存在的问题为出发点,在摸清其围岩赋存特征、掌握支护失效原因的前提下,基于各主采煤层回采巷道围岩赋存差异等特征提出回采巷道围岩按煤层类别、沿空与否的分类治理模式,并进一步分析治理关键技术;通过数值模拟计算,对比分析两类回采巷道围岩分类治理前后巷道变形、应力变化情况,得到分类治理后巷道围岩变形大大减小,围岩应力亦明显改善;最后,将围岩分类治理的关键技术应用到工程实践。实践结果表明：回采巷道围岩分类治理后较分类治理前,围岩变形得到有效控制。研究成果能为类似条件下回采巷道围岩治理提供很好的借鉴和参考依据。     

我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望

总结新中国成立70年来,我国煤矿巷道围岩控制领域取得的主要研究成果,涉及巷道围岩地质力学特性,围岩变形、破坏特征与机制,围岩控制理论及技术。介绍煤系沉积岩地层强度、煤岩体结构特征及煤矿井下地应力分布规律,采煤引起的采动应力场分布特征及对采动巷道围岩稳定性的影响。指出煤矿巷道围岩变形具有分阶段性、流变性和冲击性,巷道围岩破坏有煤岩破坏、结构面破坏及围岩结构失稳破坏3种模式,软岩、强采动、大变形是我国煤矿巷道围岩控制的主要特点。论述5类巷道围岩控制方法与原理:控制围岩松动载荷、控制围岩变形、在围岩中形成承载结构、围岩改性及围岩卸压。阐述巷道围岩在掘进全过程的控制原理,重点介绍预应力锚杆支护理论及支护应力场的概念。将巷道围岩控制技术分为5类:表面支护、锚固、改性、卸压及联合控制技术,介绍金属支架、锚杆与锚索、注浆加固、水力压裂卸压及联合控制技术的发展历程和应用情况。最后,分析煤矿巷道围岩控制中存在的问题,并展望未来技术发展趋势。     

特殊地质条件下Ⅲ级围岩隧道的支护参数探讨

以某隧道施工为例,对现场施工情况和围岩进行了调查,采取了新的支护参数,通过现场围岩监控数据显示,变形量大大缩小,从初支到变形稳定所需时间也大大缩短,保证了施工的安全和质量。     

G217线K924隧道稳定性评价及围岩分级

简要介绍了“国道217线K924＋430～K925＋055段隧道”的工程地质条件,对该段隧道进行了稳定性评价和围岩分级,得出该隧道围岩体主要以Ⅱ类岩体为主,Ⅲ类围岩体次之,并有少量的Ⅳ类和Ⅴ类岩体。     

隧道围岩压力的应力分析方法

围岩压力值是进行隧道设计和稳定性研究的重要依据,一般求解围岩压力常采取经验简化方法,如普氏计算法、太沙基计算方法等。这些经验方法简单实用,但求得的围岩压力值没有考虑隧道断面的形状影响和局部的压力变化,更无法考虑隧道围岩复杂的地质条件和地形地表条件,在隧道结构设计中有一定的局限性。有限元法在求解非线性问题和复杂边界问题方面有很好的效用,目前是岩土工程采用最为广泛的数值分析方法。从应力分析的角度,通过应用有限元软件对湖南湘西某隧道进行应力分析,得到隧道围岩压力的规律,给出应力分布图和包括顶压和侧压的围岩压力图,进而分析该隧道的稳定性。     

秦岭终南山特长公路隧道围岩变形规律的研究

为掌握秦岭终南山特长公路隧道的围岩变形规律,采用SJW-Ⅳ收敛计对秦岭终南山公路隧道进行围岩变形量测,并对所采集的数据应用对数函数和指数函数进行了回归分析,分析结果表明,围岩的变形符合对数函数规律,且实测值和计算值都很小,可保证隧道的施工安全和质量,从而为类似工程提供了参考。     

隧道围岩分级方法综合研究

在总结国内外有一定代表性的隧道围岩分级方法的基础上,阐述了围岩分级方法发展现状,探讨了围岩分级方法的发展趋势,从而促进隧道围岩分级方法的研究,更好地反映各类工程岩体的质量好坏。     

徐家梁子隧道围岩分类

徐家梁子隧道是西攀高速公路的一个重要控制点,根据该隧道围岩岩性特征、岩体强度、岩体结构特征、风化程度、结构面发育分布特征及岩体完整性等特征,对其进行了围岩分类,其结果对隧道施工和衬砌类型的选择提供了依据。     

公路隧道围岩分类的Bayes判别方法研究

基于Bayes判别分析理论,建立了隧道围岩判别的Bayes判别分析模型,通过实例分析表明,该模型结果与实际情况相符,说明该模型在隧道围岩判别中具有良好的实用性和有效性,从而为隧道围岩判别分类提供了一种新思路。     

邓肯模型的改进

邓肯(Duncan)等人用有限单元法对土石坝等土工建筑物中应变强化土料作非线性的应力应变分析,提出了一个简单实用的模型。该模型考虑了工程实践经验,运用常规试验技术,取得了近似的,但尚能令人满意的成果。它的主要缺点是不能反映中主应力、应力轨迹以及凝聚性土在拉压复合应力作用下的特性,这些问题对实际应用影响较大。本文做了某些改进,使模型能反映凝聚性土的抗张拉能力,并且能按试验成果准确反映无侧限压力作用情况下应力与应变的关系。     

支护时机对软弱围岩公路隧道力学特征影响的试验研究

为了更全面地了解支护时机对软弱围岩公路隧道力学特征的影响,运用研制的地质力学模型试验简便实用的隧道开挖工具与方法,系统开展了基于先加载后开洞思路的公路隧道模型试验,研究了支护时机对软弱围岩公路隧道围岩压力、衬砌切向应力大小与分布规律的影响。试验结果表明:支护时机对软弱围岩公路隧道围岩压力、衬砌切向应力的大小及分布影响显著;在不同应力场的软弱围岩(原岩弹模为210 MPa)中开挖隧道,当开挖洞径为12 m左右时,200 mm左右的变形预留量是较为合适的。该工况下衬砌的切向应力、围岩压力均较小,而且各位置分布也比较均匀,对衬砌的受力最为有利。在实际工程中应加强监控量测,不断总结经验,尽可能地选择最佳时机支护以达到衬砌受力较小的目的。     

基于物元可拓模型的隧道围岩分级评价应用

选取影响隧道围岩稳定性的三个主要因素,应用物元可拓评价模型建立了隧道围岩稳定性的分类方法,评价结果表明：物元可拓评价模型可以应用于隧道围岩的稳定性分级,并证实了该方法的正确性。