车集煤矿软岩硐室破坏机理及加固技术研究

松软岩层中的井下巷道支护是目前矿山建设中的一个主要难点.针对车集煤矿的具体条件,对井下巷道的破坏形式及破坏机理进行了分析,在此基础上,提出了锚注法修复加固方案,并阐述了锚注法的支护机理及支护参数.实践表明,应用效果显著.     

极软岩巷道的数值模拟技术研究

极软岩巷道具有持续塑性变形破坏工程特征，单一支护方式难以控制．故而通过对围岩变形机理、破坏过程分析研究，采用有限元和RFPA计算软件，进行模拟分析，互相印证，提出二次锚注支护方案，为软岩巷道支护提供了依据．     

深部软岩巷道深-浅耦合全断面锚注支护研究

基于对深部软岩巷道变形和破裂特征的长期监测结果,提出了以"中空注浆锚索和高强注浆锚杆"为核心的新型深-浅耦合全断面锚注支护技术体系.借助渗流力学理论建立了深-浅耦合锚注浆液的渗流基本方程,并结合COMSOL软件模拟再现了浆液在围岩内的渗透扩散过程.结果表明:注浆锚索和注浆锚杆所注浆液使巷道浅部围岩形成完整的锚注加固圈,而注浆锚索同时使巷道深部围岩形成局部锚注加固体,两者协调耦合作用,形成互为支撑的承载体,完善了深-浅耦合全断面锚注支护的理论体系和加固作用机理.现场监测证明该支护体系有效地控制了巷道围岩的变形与破坏.     

千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

基于矿井开采逐渐向深部发展,巷道围岩呈现高地压、大变形、难支护的特点,常规锚网支护已难以控制巷道围岩变形的情况.通过对华丰煤矿-1?100水平巷道破坏机理的研究,提出了采用马蹄形巷道支护断面和全封闭支护的理念,加强底板承载能力和巷道抗蠕变能力;根据千米深井巷道围岩流变特性,研究得出了围岩地压得到合理释放趋于稳定时进行永久支护的时机和距离,并在永久支护中实施锚注加固,使松散破碎岩块胶结成整体提高了围岩的内聚力和内摩擦角,使围岩由“软”变“硬”,使无支护作用的围岩体变为支护结构,同时锚注锚杆成为全长锚固锚杆,加强了围岩的加固效果,达到安全永久支护巷道的目的.     

构造应力区巷道变形破坏特征及控制技术研究

水平构造应力对巷道围岩稳定有重要的影响,针对鹤壁九矿东总回风巷在锚网索喷＋u型钢支护难以保证巷道稳定的情况,通过相似材料模拟试验研究不同水平应力作用下锚注支护巷道围岩变形破坏和位移变化特征．试验表明,随着水平应力的增大,底板加强后,水平应力对顶板的作用明显,当水平载荷达到49MPa时有少量浆皮脱落,左肩部出现块状冒落,底板比较稳定,没有发生明显臌起,只出现少量横向裂隙,锚注支护结构能控制围岩变形．将试验结果在现场应用后,通过矿压观测,两帮的最大移近量为144mm,顶底板最大移近量为105mm,锚注支护提高了围岩的自承能力,能够维持巷道稳定,为类似地质条件下的巷道支护提供借鉴．     

巷道锚注支护机理的研究

在工业性试验的基础上，应用岩石力学数值模拟软件ＦＬＡＣ，对锚注支护巷道围岩的应力和位移进行了计算分析，揭示了锚注支护与围岩的作用机理     

多次严重破坏巷道的合理支护技术

本针对一些巷道在动压及其它因素的影响下发生多次严重破坏的现象,分析了巷道的破坏原因,讨论了现有支护形式的特点,确定了选择此类巷道合理支护方式的原则,提出了３种基于锚注支护的联合支护结构,并在工程施工中得以应用。     

古汉山矿东翼通风疏水大巷锚注支护技术研究

古汉山矿东翼通风疏水大巷先后采用了多种支护方式均未取得成功．为了满足掘进巷道的技术要求，解决巷道的变形，通过对巷道支护与围岩相互作用及目前各类巷道支护形式及支护效果分析研究，决定采用锚注支护方案．其实质是采用注浆锚杆兼作注浆管使用，一方面通过注浆改变围岩的物理力学性能，另一方面又为锚杆提供了可靠的着力基础，提高了锚杆的支护效果．断面内注浆锚杆自下而上先注底脚，再注两帮，最后注拱顶锚杆、掘进巷道500m，通过现场施工及施工后的监测，巷道能满足设计要求，取得了较好的支护效果．     

含水砂岩巷道破坏细观机理及锚注强化支护研究

针对特定含水砂岩巷道非稳定蠕变、大变形问题,采用实验室试验、细观分析、理论研究和现场实测的方法,对巷道围岩软化动态响应、变形特征与失稳细观机理进行了深入研究.结果表明:巷道围岩细观颗粒崩解的根本原因为浸水-失水干湿循环与裂隙发育的动态响应;富含水、断层、原支护不当以及软化作用向深部蔓延的反馈效应等是引起含水砂岩巷道失稳的内在机理.在此基础上提出了破坏区锚注强化原理,制定了以注浆强化为基础、高预紧力锚杆支护为核心的锚注强化支护方法,并在王庄煤矿得到了成功应用.工程应用结果显示巷道修复仅13 d即进入变形稳定阶段,且最终变形量小于100 mm,有效地解决了巷道长期流变、大变形难题.     

软岩巷道锚注支护结构蠕变分析

对锚注前软岩巷道围岩应力状态进行弹塑性分析,计算出锚注前围岩残余强度区半径;在此残余强度区内进行注浆,并将注浆区再细化为弹性区和塑性区,引入岩石蠕变的鲍尔丁-汤姆逊模型,建立了软岩巷道锚注支护结构的蠕变分析模型,采用塑性区岩体体积不变的假设,对锚注支护结构进行了黏弹性分析和黏塑性分析,推导出软岩巷道锚注支护结构应力及位移的蠕变公式.理论分析与相似模拟结果表明:软岩巷道锚注支护结构弹性区应力与时间无关,塑性区应力随时间而变化;弹性区、塑性区位移随时间的推移而不断增大,最后趋于一定值,且塑性区位移与半径成反比关系.     

破裂岩体注浆加锚特性模拟数值试验研究

应用RFPA软件系统对破裂岩体注浆加锚后的力学特性进行了试验研究，验证了注浆加锚岩体在承载过程中具有应力强化特性；反映了注浆加锚岩体破裂和变形的发展过程；揭示了锚杆对岩体提供应力和位移约束机理，从而为深部不稳定巷道的支护设计与稳定性分析提供了依据。     

Experimental Study on Mechanical Characteristics of Cracked Rock Mass Reinforced by Bolting and Grouting

1 IntroductionThe result of many engineering practices andresearches show that cracked rock mass hasload-bearing ability and can form an effectiveload-bearing structure under certain constraint[1-2].It is structural effect of cracked rock mass. Therefore,trying to develop the structural effect of cracked rockmass surrounding drifts is significant for stability ofdrifts and support structures. It is proved by practicethat the effective load-bearing structure formed bybolting and grouting in cra…     

软岩硐室围岩注浆加固作用与浆液扩散规律

基于柴里矿水泵房锚注试验结果,分析了软岩硐室围岩中浆液的扩散规律,并采用ＦＬＡＣ３．３深入分析了注浆加固的机理,获得了一些对锚注加固设计具有指导意义的结论．     

软岩巷道破裂特征与分阶段分区域控制研究

解决软岩巷道维护问题的关键在于准确把握该类巷道围岩内部裂隙发展演化规律和破裂特征.以某矿典型的软岩巷道为研究对象,实验研究了巷道围岩组份及微结构的特征;现场测试了巷道围岩内部破裂发展过程和规律,得到了典型软岩巷道围岩内部裂隙扩展贯通具有阶段性和非均匀性的破裂特征;根据巷道破裂发展的时间效应和区域特征,提出了分阶段、分区域控制的关键技术,包括:分阶段喷射混凝土、锚杆(索)强力支护、围岩注浆加固的过程控制和重点部位的加强支护技术.现场工程实践表明,针对软岩巷道破裂特征的分阶段控制技术可以有效控制软岩巷道的围岩变形破裂的发展,实现该类巷道的围岩稳定.     

陈四楼煤矿煤巷锚杆支护研究

结合陈四楼煤矿 2 4 0 1工作面机巷的具体地质条件 ,对煤巷锚杆支护机理进行了研究 .指出在顶板岩石强度较低的情况下 ,采用高强锚杆支护系统 ,并选择合理的锚固方式 ,可以有效地控制围岩变形 ,保持围岩稳定 .主要介绍了回采巷道锚杆支护的设计思路 ,采用数值模拟方法确定锚杆支护参数并在实施过程中对围岩变形进行监测 .工程实践表明 :应用锚杆支护与棚式支护相比 ,能有效改善围岩的稳定性 ,取得了良好的支护效果 .     

巷道围岩强度弱化规律及其应用

认为软岩巷道稳定性应采用动态支护的观点分析．用巷道周边位移表达的损伤因子来描述围岩阶段性变形特征及破坏过程,分析与之对应的围岩强度弱化规律,在此基础上提出了喷锚注分阶段加固技术,并对合理滞后注浆时间的确定进行了研究．最后,介绍了一个应用实例     

3维钢筋支架锚喷支护结构试验研究及工程应用

吸取大跨度空间网架结构的优点,制作一种特殊形式的三维钢筋支架,研究其在高应力软岩巷道支护中的适用性。结合潘三矿区典型巷道工程,完成高地压作用下模型结构室内试验,研究三维钢筋支架锚喷结构的受力、变形破坏规律。依据支架结构特点和室内试验结果,设计出全封闭三维钢筋支架锚喷结构用于巷道的治理。最后工业性试验证明,三维钢筋支架锚喷结构设计合理,能充分发挥材料的特性,不但有很高的承载力,而且具有可缩性,满足高应力软岩巷道的支护要求。     

在松软岩层中马头门的加固和施工

本文根据新奥法的原则,介绍了涟邵矿务局水井头矿井处于松软岩层中的主,付井马头门施工和加固的概况,对完工后多次被压坏的付井马头门.进行了壁后注浆加固:对主井马头门则随着巷道掘进,立即采用锚、喷、网作为初始支护,有力的保护住了围岩的自身强度,稳定的抑制了围岩变形作用,然后采用制度较大的全封闭式钢筋混凝土结构作为永久支护由完工后一年多的监测数据看来,主、付井马头门完全处于稳定状态,证明了此施工方法的可靠性