深部煤巷围岩稳定性控制设计

对于深部巷道来说,高水平应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。基于高水平应力影响巷道稳定性以及岩梁跨度随巷道变形而增大两个因素,建立了新的锚固岩梁力学模型,对深部煤巷支护参数进行了设计,得出了新元矿3108顺槽支护参数。通过现场监测,得到施加支护后的顶板下沉量、顶底板移近量及两帮移近量最大值分别为124,210,140mm,支护方式有效控制了围岩变形,保证了巷道围岩稳定性。     

深井巷道稳定性风险等级评价研究

结合星村煤矿3302掘进工作面工程地质情况及组织管理水平,采用模糊综合评价法并按照三类危险源分类法,对影响深井巷道围岩稳定性的各种因素进行分类,建立了三类危险源影响因素模型。从事故发生原因及影响因素入手,识别出具有代表性的指标,合理构建了危险源风险评价的指标体系;从整体上对巷道围岩危险源的风险等级进行评价,最终得出巷道围岩危险源风险等级为危险;通过对围岩进行监测和优化巷道支护参数,进一步提高巷道围岩的稳定性。     

基于遗传算法和人工神经网络的巷道支护研究

针对软岩巷道围岩的复杂性和离散性特点,采用单一围岩稳定性影响因素无法进行巷道围岩准确分类,进而无法准确地确定支护设计方案的现状,采用遗传算法和人工神经网络建立了围岩稳定性分类预测模型。通过算例验证了该模型能在考虑多影响因素下准确地代表围岩稳定性影响因素与围岩类型之间的非线性关系,并预测出软岩巷道的围岩分类,从而为软岩巷道稳定性分类及控制技术提供参考依据。     

基于软岩巷道围岩分类的支护方案优化

针对软岩巷道难支护等问题,综合分析围岩稳定性影响因素及软岩巷道围岩控制理论,建立了软岩巷道围岩稳定性综合分类表及支护参数取值建议表;采用FLAC3D数值模拟软件,揭示了不同围岩类别的巷道在不同支护设计下围岩塑性区演化规律及变形破坏特征,优化各类围岩支护方案。根据软岩巷道围岩综合分类表及支护参数取值建议表,提出了穿脉运输巷支护与修复加固技术方案;现场监测结果表明,修复加固方案能有效控制巷道变形,该围岩分类表及支护参数取值建议表在软岩巷道支护设计与施工中具有较好的工程应用价值。     

富水软岩巷道稳定性控制技术研究

富水条件下软岩巷道容易出现大变形及围岩强度大幅度降低等情况,对矿井的生产安全造成极大威胁。为探索富水软岩巷道稳定性控制技术,结合新上海一号煤矿113082工作面运输巷工程实例,采用理论分析方法研究了地下水对巷道围岩及支护结构的影响,提出围岩稳定性控制对策,并对控制方案进行数值模拟验证。针对富水软岩巷道,首先采取导、疏结合的控水措施,减小对原有围岩强度的影响,降低对支护结构的损害;其次采用全断面、多手段联合加固的支护措施,控制围岩变形。工程实际及数值模拟结果表明,对于富水软岩巷道采取以上技术措施,能够有效保证巷道的稳定性。     

软岩硐室通道掘进围岩控制技术研究

本文针对五矿软岩巷道稳定性差的特点,对巷道掘进围岩变形破坏情况进行了分析,在此基础上进行锚杆、锚索支护参数的优化设计并对巷道表面进行了喷浆加固。对优化后支护效果进行了现场数据监测,监测结果表明:软岩硐室通道两帮围岩移近量和顶底板围岩移近量均大幅度降低,成功实现了对中央轨道大巷硐室通道掘进围岩变形的控制。     

软岩巷道二次支护时机研究

为了准确地确定二次支护时机，基于软岩巷道工程支护原理，分析了软岩巷道支护过程中围岩应力与强度调整过程，结合软岩巷道流变数学力学模型，并以弹性区、塑性区、破裂区的力学行为与岩石全应力－应变的对应关系作为基础，最终确定了二次支护最佳时间的理论公式。分析了二次支护最佳时间的影响因素及规律，并将二次支护时机理论公式应用于工程实践。结果表明，按照该理论公式设计二次支护时机能够较好地控制巷道围岩的稳定性。     

软岩巷道破坏分析及其支护参数的选择

主要分析了软岩巷道围岩变形破坏的机理及其稳定性的影响因素 ,对其支护方案和参数进行了阐述 ,在软岩巷道破坏原因分析的基础上 ,运用新奥法原理和结合软岩的实际情况 ,进行普遍分析 ,提出建议性的支护方案     

基于耦合支护理论的破碎软岩巷道支护及其评价

针对红杏煤矿2#松软破碎煤层集中运输大巷顶板离层下沉、两帮移近量大、支护困难的问题,基于现场调研及耦合支护力学原理分析了巷道变形失稳的原因,得出巷道所处的复杂地质力学环境(构造发育、构造应力大)和巷道围岩自身特性(强度低、松散、破碎)是影响巷道稳定的重要因素,而破坏失稳的根本原因是支护体和围岩在强度和刚度不耦合。得出破碎软岩条件下巷道围岩耦合支护原则,并对巷道合理的支护方式及支护参数进行了设计,运用数值模拟对其进行了评价;现场工业试验结果表明,两帮移近量最大为250 mm,顶底板移进量最大为650 mm。     

基于耦合支护理论的破碎软岩巷道支护及其评价

针对红杏煤矿2#松软破碎煤层集中运输大巷顶板离层下沉、两帮移近量大、支护困难的问题,基于现场调研及耦合支护力学原理分析了巷道变形失稳的原因,得出巷道所处的复杂地质力学环境(构造发育、构造应力大)和巷道围岩自身特性(强度低、松散、破碎)是影响巷道稳定的重要因素,而破坏失稳的根本原因是支护体和围岩在强度和刚度不耦合。得出破碎软岩条件下巷道围岩耦合支护原则,并对巷道合理的支护方式及支护参数进行了设计,运用数值模拟对其进行了评价;现场工业试验结果表明,两帮移近量最大为250 mm,顶底板移进量最大为650 mm。