深部软岩井底车场巷道变形破坏机理及耦合控制对策研究

鹤岗矿区兴安矿是我国典型的软岩矿井,随着开采深度的增加,井底车场巷道变形破坏严重,重车线顶板冒落高度达8.6 m,经多次返修仍未稳定,造成极大安全隐患。通过室内试验、现场测试和数值模拟计算等方法分析了典型巷道的变形破坏特征,总结了高冒区变形破坏机理和主控因素,提出基于施工过程优化的上下双硐室稳定性控制对策。现场应用效果良好,为大变形软岩巷道的支护提供了方法。     

深部软岩巷道变形破坏机理及支护技术

为解决深部软岩巷道大变形的问题,以母杜柴登煤矿3^-1煤西翼运输大巷为工程实例,基于弹性力学理论,将直墙半圆拱形断面巷道简化为圆形断面,得出了巷道在不同原岩应力、支护阻力条件下塑性区半径和位移的解析解,进而提出了“锚网喷+网壳”的联合支护方案,通过数值模拟和现场工业试验对该联合支护方案的可行性进行了验证。结果表明,锚网喷索初期支护技后,由于巷道变形能的大量释放,导致初期变形量较大,网壳支架+喷射混凝土永久支护后,巷道顶板、两帮、底板变形量分别增加了50、130、30 mm,围岩变形得到有效控制,保证了深部软岩巷道的长期稳定。     

软岩巷道变形机理及支护技术

随着矿井开采深度增加,地质条件越来越复杂,软岩巷道支护问题成为一个难题。因此分析软岩巷道的各类破坏变形原因,提出有效支护方案是必要的。笔者通过探究软岩巷道变形机理,提出多种软岩巷道支护方式。     

深部软岩巷道变形破坏机理及支护对策

针对鹤壁五矿三水平延伸轨道下山巷道破坏特征,对其变形破坏原因和支护对策进行了研究。结果表明:该巷道变形破坏主要是由于自重应力水平高、构造应力影响大、围岩条件差、支护设计不合理等因素造成的。为此,提出了锚网索喷+底角锚杆+柔层桁架支护设计方案,通过锚网索喷支护控制围岩有害变形,底角锚杆切断底板滑移线,柔性桁架保证巷道整体稳定,实现支护一体化、荷载均匀化,从而达到巷道稳定的目的。数值模拟和现场实验结果表明,该支护技术能够有效地控制深部软岩巷道变形,是一种有效的深部软岩巷道支护形式。     

软岩巷道变形破坏机理及其支护对策

软岩巷道的变形破坏是困扰煤矿生产的一大技术难题。由于软岩巷道的变形机制复杂,造成变形破坏的影响因素非常多,如果没有有效的控制技术,对煤矿安全开采会造成一定的危害。因此,研究软岩巷道变形破坏机理及其支护对策对煤炭行业来说具有非常重要的意义。     

软岩巷道破坏机理与支护技术研究

以阳煤三矿K8201工作面为研究对象,对软岩巷道的破坏机理和破坏特征进行分析。采用FLAC3D分别对软岩巷道无支护、锚网索支护和二次注浆加固进行数值模拟,通过位移和塑性区区域分布图得知,软岩巷道的最佳支护形式是采用锚网索+二次注浆的联合支护,并分析了软岩巷道的支护参数。采用离层监测仪对支护效果进行监测,结果表明联合支护取得了良好的效果。     

软岩巷道破坏机理及支护方法研究

新疆镜儿泉铜镍矿的地质构造情况特殊,开挖的巷道必须穿越软弱破碎带。分析了软岩巷道破坏的原因及软弱结构破坏失稳性的机理,结合软岩巷道的支护特点与支护原则,以及现阶段矿山巷道施工的特点,提出了该类矿山软岩破碎带巷道的支护方案。     

软岩巷道变形破坏机理分析与支护对策研究

 针对榆树井煤矿总回风巷变形破坏情况,在巷道围岩矿物成分分析、岩石物理力学性质试验、松动圈测试以及地应力实测结果的基础上,分析了巷道变形破坏机理,提出了U型钢加锚网喷注联合支护结构。通过FLAC3D数值模拟验证支护设计的合理性。模拟结果表明,该联合支护方式有效地解决了软岩巷道的支护问题,具有较大的应用价值。     

辛置煤矿破碎软岩巷道变形破坏机理及支护技术

为了解决破碎软岩巷道支护难题,以辛置煤矿布置在泥岩中的310轨道巷为工程背景,综合采用现场调研、围岩松动圈探测以及围岩力学参数测试等方法,揭示了围岩变形破坏机理,提出了"锚网索喷注"联合支护方案。数值模拟和现场监测表明,新支护方案实现了对破碎软岩巷道变形的有效控制。     

软岩巷道变形破坏机理分析研究

煤矿软岩巷道支护问题是煤矿开采等地下工程维护中的一大技术难题,而巷道底鼓又是巷道围岩变形破坏的一种主要形式,采用现场实测和数值计算相结合的方法,探讨了软岩巷道的变形规律及破坏特点,得出了一些规律性的认识.     

高应力软岩巷道支护压力及变形破坏机理的研究

随着矿山采深加大,深部高应力软岩巷道初期来压快,变形量大,软岩巷道自稳能力很差,如不加控制很快就会发生岩块冒落、巷道破坏.使用不适应软岩大变形特点的刚性架,也将很快被压坏,所以能否解决好软岩巷道的支护等问题,是煤炭开采向纵深发展和安全生产的关键问题之一.     

软岩巷道围岩变形破坏机理和合理支护问题

本文在现场实测资料基础上,论述了软岩巷道的矿压显现特点,提出了可用γH/σ_c 值的大小作为判断“软岩巷道”定义及其分类标准的主要依据,初步分析了软岩巷道围岩变形破坏机理及围岩与支架的相互作用关系,讨论了目前煤矿中软岩巷道的支护方法,并提出了改善软岩巷道支护状况的合理途径。     

回风石门软岩巷道变形破坏机理及其支护对策

针对煤矿回风石门出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,且难支护的问题,采用工程地质力学分析、数值模拟和现场试验研究相结合的研究方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。结果表明,巷道的变形破坏受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、重力、工程偏应力、软弱夹层、层理等多种因素影响,其变形力学机制为IABIIABDIIIBC型。针对该种类型的复合型变形力学机制,提出了相应的转化为单一型的技术对策,数值模拟结果表明该技术对策可有效控制巷道的大变形破坏;提出了恒阻大变形锚杆+金属网+底角注浆锚管+钢纤维混凝土耦合支护方案,现场应用效果良好。     

基于流变试验的软岩巷道变形破坏机理分析及支护技术

软岩巷道变形破坏是煤矿深部开采软岩巷道支护的重大灾害之一。基于刘庄矿区深部泥岩现场三轴流变试验和数值模拟,对软岩巷道变形破坏机理及支护技术进行了分析,采用最小二乘法中的阻尼最小二乘法(Marquardt法)逐次线性化的间接方法,利用非线性流变力学模型,拟合得到泥岩蠕变本构方程,分析得出刘庄矿区深部软岩巷道的合理支护方式：(1)采用反底拱和全封闭的施工方式,减小巷道的维修工作量;(2)顺层掘进的重要峒室,其锚杆的方位应尽可能和层面垂直,将弱面串联成一体;(3)底板锚注控制底板大变形。     

深井破碎软岩巷道变形破坏机制及支护技术

为了解决深井破碎软岩巷道支护难题,以九龙煤矿北三运输大巷为工程背景,采用数值模拟软件分析了不同侧压系数对巷道围岩塑性区和主应力差分布规律的影响,结合现场调研与围岩结构探测,揭示了深井破碎软岩巷道围岩变形破坏机制,提出了锚网索喷注+U型钢的联合支护方案。数值模拟和现场监测表明,新支护方案实现了对深井破碎软岩巷道变形的有效控制。     

察哈素煤矿软岩巷道变形破坏机理及优化支护技术

针对察哈素煤矿开采过程中软岩煤巷受采动影响产生的围岩变形和支护困难问题,以3101回顺巷道变形为研究背景,分析巷道片帮和底臌机理,并在原支护方案的基础上设计改进支护方案。研究结果表明:巷道底板底鼓为膨胀-挠曲复合型底鼓,采用"补打底角锚杆+增加两帮支护密度+增加锚杆/索长度"、辅以局部强化支护的综合补强措施,可有效控制现场围岩变形和破坏。     

深部大断面软岩巷道变形破坏机理及高预应力支护技术

针对兴跃煤矿2#煤层回风大巷围岩变形量大这一问题,基于弹塑性力学及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值计算的方法,对深部大断面软岩巷道的变形破坏机理及高预应力联合支护技术进行了研究,提出采用"锚杆+钢筋梯子梁+钢筋网+锚索"联合支护方案。现场工程实践表明,采用高预应力联合支护技术后,顶板下沉量为48 mm,两帮移近量为86 mm,底鼓量为120 mm,离层量控制在26 mm以内,效果良好,得出高预应力联合支护技术可以较好控制大断面软岩巷道围岩变形及顶板离层,提高巷道整体稳定性。     

深部破碎软岩巷道失稳破坏机理及支护技术研究

针对深部软岩巷道的失稳破坏问题,基于井下煤岩体地质力学测试,分析了导致深部软岩巷道变形破坏的主要因素,认为地应力属于中等偏高应力,煤岩体强度较低、裂隙结构发育等是引起围岩大变形的主要地质因素。基于分析结果,提出了注浆加固+高预应力锚索的联合支护方案,并在玉溪矿进行了现场应用。应用效果表明,支护方案有效控制了巷道的变形,使巷道整体保持了良好的稳定性,成功解决了深部软岩巷道失稳破坏问题。     

回风石门软岩巷道变形破坏机理研究

新安煤矿回风石门软岩巷道出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,最大顶板变形和底臌量达1800mm,严重影响巷道的正常使用,该巷道大变形控制问题亟待解决。本文运用工程地质学、软岩工程力学、粘土矿物学等多学科理论,采用现场工程地质力学分析与室内物理力学性质研究相结合的研究方法,对回风石门软岩巷道变形破坏机理进行研究,确定了该软岩巷道的复合型变形力学机制为ⅠABⅡABDⅢBC型。