沿空留巷巷道底板破坏规律分析

为了研究沿空留巷巷道底板破坏规律,确保巷道的稳定性,分析了巷道底板塑性区扩展规律以及确定围岩破坏程度指标,采用FLAC^3D数值模拟软件,对沿空留巷巷道底板破坏规律进行了分析,研究了煤柱及沿空巷道底板塑性耗能比率变化规律。研究得出,沿空巷道掘进期间,巷道底板产生较大的塑性区,其底角的塑性区高于底板中线的塑性;靠近实体煤柱侧的巷道底角变形破坏范围和变形破坏程度低于靠近采空区侧的巷道底角变形破坏范围和变形破坏程度。     

不同影响因素下巷道变形特征模拟研究

以王晁煤矿16层煤开采巷道为背景,基于正交试验通过FLAC^3D数值模拟软件建立巷道变形破裂演化的计算模型,系统研究了不同巷道断面形状、巷道断面尺寸、巷道断面宽高比对巷道围岩变形、破坏和应力演化规律的影响。模拟结果表明,各参数对巷道变形破坏影响的显著性次序为巷道断面大小>断面形状>断面宽高比;巷道断面大小是影响巷道变形破坏的最主要因素,断面大小与巷道的变形和破坏呈正相关;椭圆形断面巷道最为稳固,塑性区发育高度和最大垂直位移量显著小于直墙半圆拱断面巷道与矩形断面巷道;断面宽高比对巷道变形破坏影响较小,但对最大垂直应力的产生影响较大。研究揭示了不同巷道断面对巷道围岩变形破坏演化规律,可为煤矿巷道设计提供参考。     

深部高应力穿层巷道变形机制及支护技术研究

针对深部高应力穿层巷道围岩变形控制难题,采用理论分析和数值计算等方法,研究穿层巷道围岩变形破坏机制及支护技术。研究结果表明:1)穿层巷道变形破坏具有不均匀性、非对称性和支护体与围岩的不耦合性,巷道以剪切变形破坏为主,拉伸破坏较少,且拉伸破坏主要集中在巷道浅部围岩。2)穿层巷道处于单一软岩时,巷道变形破坏严重,稳定性差,穿层巷道塑性破坏区主要分布在软岩中,塑性破坏区域沿着交界面增加。3)建立穿层巷道稳定性分析模型,确定不同工况下穿层巷道稳定性等级,提出穿层巷道分区联合支护方案,有效控制巷道变形破坏,提高了穿层巷道的整体稳定性。     

大孤山铁矿边帮运输巷道破坏机理研究

露天矿边帮巷道的变形破坏与边坡稳定性、巷道的空间位置和围岩性质等因素直接相关.针对鞍钢集团大孤山露天铁矿边帮巷道衬砌开裂的现象,利用地质雷达对裂缝开裂处的巷道围岩进行了破坏深度的探测,获得了巷道衬砌裂缝开裂处围岩破坏程度.分析了巷道的空间位置和边坡稳定性对巷道变形破坏的影响程度.结果表明:大孤山露天铁矿巷道衬砌开裂的机理主要是巷道围岩病害所致,而非整体边坡的滑动所致,为巷道的治理提供了科学依据.     

高地应力区域软岩巷道加固技术研究与应用

针对高地应力区域软岩巷道地质条件和支护方式,分析了巷道破坏原因、破坏形式,介绍了锚注综合加固技术在开拓锚网喷巷道后加固施工的工艺,较好地控制了新掘巷道的变形量和变形速度,解决了巷道变形破坏这一难题.     

巷道围岩破坏分析及控制对策

在介绍巷道地压和影响地压因素基础上,分析了巷道围岩破坏的形式及巷道围岩破坏的原因,提出了巷道围岩地压控制的对策。     

巷道围岩破坏理论的模糊聚类分析研究

巷道开挖会引起围岩应力重新分布，应力调整会造成巷道围岩的破坏，但因地质条件千差万别，巷道围岩破坏形式呈现纷繁复杂的特点。随着对巷道围岩破坏认识的深入，逐渐形成了普式理论、轴变理论、塑性形变压力理论和巷道蝶形破坏理论4种典型的巷道围岩破坏理论。细致分析了各种巷道围岩破坏理论的特点、应用条件、计算参数，并对各类参数进行了归类总结，采用模糊聚类分析方法依据巷道破坏高度指标对各个巷道围岩破坏理论进行聚类分析。研究结果表明，不同岩性条件下，巷道破坏理论聚类分析结果不同，应依据设计的模糊聚类分析流程和现场地质条件进行计算，以期达到理论与实际相符的结果。以五家沟煤矿巷道围岩地质条件为工程背景，验证了模糊聚类分析支护设计方法可行性。     

平煤十一矿丁六胶带下山破坏巷道的修复

根据平顶山煤业集团十一矿丁六胶带下山巷道围岩变形破坏特点,分析了失修巷道围岩变形破坏机理,提出了大刚度高强度马蹄形全封闭金属支架支护方式,并进行了支架力学计算和修复巷道围岩稳定性分析,解决了破坏巷道的修复治理难题。     

复合顶板煤巷帮顶同治强化围岩支护原理及应用

分析了复合顶板巷道的破坏特征,建立了复合顶板巷道破坏的力学模型并研究了巷道破坏机理,此类巷道顶板的最大应力位置为巷道肩角或顶板中间。基于复合顶板巷道的破坏机理,提出了软弱复合顶板煤巷帮顶同治强化围岩支护原理。     

松软岩土巷道塑性破坏效应分析

结合金山店铁矿粉矿巷道塑性变形的特点,分析了松软岩土巷道塑性破坏的原因及引起塑性破坏的地压形成过程,探讨了影响松软岩土巷道稳定性的破坏效应,为有效地控制巷道的塑性破坏提供了可供参考的理论依据。     

卸压法在巷道底鼓控制中的应用

巷道底鼓是巷道治理中一个难题,巷道所处的地质条件不同,巷道底鼓治理所选择的方法也不同。根据潞安集团常村煤矿S61#回风上山巷道所处的地质环境,分析巷道破坏的原因,采用卸压法控制巷道底鼓,保证了巷道的稳定,取得了明显效果。     

近距离下位煤层回采巷道合理布置

为了得到近距离下位煤层回采巷道合理步距,理论分析了己15煤层回采过程中采场支承压力与底板损伤特征;数值模拟了己15煤层底板应力时空演化规律、下位煤层巷道合理位置以及巷道应力与位移分布特征。研究得出,理论计算得到己15煤层回采后底板被动应力区域边界长度为106 m,揭示了己15-31040工作面、己15-31020工作面、己15-23160工作面依次开采时煤柱下方底板应力峰值由6338 MPa减小至5463 MPa、然后无明显变化的特征;结合底板被动应力区域边界长度、煤层与顶底板摩擦系数、煤柱压力影响角、煤炭资源回收率、安全掘进等因素,巷道采用外错上位煤柱25 m的布置方式,该布置方式下巷道处于低应力环境的特性,且可为巷道围岩控制提供一定的参考依据。     

深井高应力大断面岩巷快速钻爆成套技术

 为克服深井高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆难题,以现代爆破理论、断裂力学、岩体力学为基础,提出一整套深部巷道坚硬围岩快速爆破技术,主要包括：新型定向断裂巷道轮廓成形控制技术、多向聚能装药高效破碎技术、双空孔复式直眼掏槽技术及适应高应力环境的不等抵抗线布孔技术。工程实践表明：该套技术的应用,大大减少了钻孔数量,提高了巷道成形效果和围岩稳定性,提高了炮眼利用率和岩石破碎质量,增加了循环进尺和掘进效率,并减少了支护和爆破材料消耗,实现了深井高应力全岩巷道的快速钻爆。     

Engineering study on roadway support in high－stress composite soft rock

The present study is focused on the roadway support in high-stress composite soft rock. This paper expounds the two main features of roadway in soft rock, i. e., great de-formation of surrounding rock and remarkable theological deformation. Furthermore, on the basis of analyzing physico-chemical component of surrounding rock and the situation of the damaged roadway, the method of adopting strong bolting and shotcreting mesh for the pdma-ry support, bolting and grouting for the secondary support is put forward in light of the on-the-spot investigation of stress tension, mechanical parameter and engineering geology. The ap-plication reveals the method facilitates the continuation of west main roadway and the restora-tion of shaft station and chambers. Consequently, better techno-economic results have been achieved.     

复杂地质条件下巷道围岩失稳变形原因分析

以山西天地王坡煤业有限公司3209放顶煤工作面软岩临空巷道围岩失稳变形为背景,从围岩强度、地应力、岩体结构特征、地下水、岩层倾角、相邻工程、巷道形状、巷道跨度、施工工艺、施工质量等10个因素考虑,采用层次分析法对各影响因素进行综合分析,给出各影响因素权重值的总排序,为巷道围岩稳定性控制提供一定的理论依据。     

华恒矿业双大巷跨采技术及巷道加固支护效果分析

针对华恒矿业有限公司矿井开采后期，常常存在跨采大巷情况，以61103外段工作面跨采-650 m水平西翼大巷和西翼总回风巷为例，分析了工作面超前支承压力在底板岩层传播规律，结合双大巷地质资料，提出了高强度锚索（锚杆）梁、压网联合支护、架设U形棚和工字钢棚支护的加固方案。通过巷道围岩变形监测结果，巷道加固增加了顶板支护强度，使巷道受力支撑点作用在两帮上，造成巷道两帮出现位移，且巷道围岩集中应力传播到巷道底板，出现底鼓现象，巷道加固支护方式、支护参数合理。     

巷道围岩应力壳力学特征与工程实践

综合采用数值模拟、理论分析和现场观测,深入研究了巷道围岩力学特征及其对围岩稳定性的影响规律。研究发现,巷道开挖后围岩存在连续包络的高应力束组成的应力壳,巷道处于应力壳内的低应力区,巷道围岩矿压显现受控于应力壳的存在及其空间演化;巷道围岩应力壳的空间分布对巷道围岩稳定性有关键性影响,且存在"稳定"和"非稳定"两种形态,维护巷道围岩稳定性的实质是保证巷道围岩应力壳形态的稳定;通过科学的巷道布置和有效的支护手段"控制围岩最小变形",优化围岩应力壳形态是保证巷道围岩稳定性的关键所在。研究和工程实践均表明:巷道轴向与最大水平主应力方向平行时易维护,在于巷道围岩中易形成稳定态应力壳;两者垂直时巷道难于维护,在于巷道围岩中易形成非稳定态应力壳。揭示了最大水平主应力方向对巷道围岩稳定性影响的内在力学本质。     

大倾角软厚煤层巷道围岩控制技术探讨

以孟家窑11505胶带顺槽为工程实例,探讨大倾角软厚煤层巷道稳定性控制方法;在分析巷道顶板和两帮受力的基础上,拟采用留设巷间煤柱和锚杆索联合支护方式;工程实践表明,在留设30 m煤柱和采用高强度锚杆索联合支护后,巷道顶板下沉量保持在15 mm,两帮移近量稳定在26 mm;巷道整体受力平稳且完整性良好,为11505工作面安全生产提供了有力保障。     

大断面拱形巷道锚杆支护参数数值模拟研究

为了合理地确定云顶煤业13230工作其支护形式及参数,基于该面实际的地质条件,采用有限元软件FLAC^3D对该巷锚杆的支护参数进行研究,针对不同的支护参数,得出了在不同的支护参数条件下掘进、回采巷时道围岩受力情况,从而确定了合理的锚杆支护参数:锚杆排距900 mm,间距950 mm,锚索排距为1 800 mm;数值计算结果与现场监测信息表明,巷道的变形及顶板离层等均在可控范围内,巷道支护效果明显。     

深部煤层底板抽采巷道空间位置关系及围岩稳定性研究

针对平煤股份十矿深部煤层底板瓦斯治理巷道围岩稳定性差的难题,以己_15-16-33190工作面底板巷道为工程背景,基于煤层底板破坏力学模型计算出采动影响对底板岩层扰动破坏影响深度,并确定底板巷道布置的层位;建立底板巷内错、外错3 m和垂直布置3种离散元计算模型。分析可知:内错布置底板巷道周围垂直和水平应力显现均不明显,有利于保持巷道围岩的稳定性;根据现场工程条件底板巷分别采用梯形、拱形2种断面,有利于保持巷道围岩的稳定性。通过分析监测数据可知:在煤层巷道掘进期间,底板巷道顶板下沉量控制在200 mm以内,两帮移近量控制在110 mm以内,回采期间顶板下沉量控制在400 mm以内,两帮移近量控制在210 mm以内,底板巷道围岩变形量得到了有效的控制。