覆岩导水裂缝与岩层拉伸变形量的关系研究

为了研究覆岩导水裂缝带内裂隙岩层导水性与覆岩岩层层向拉伸变形的关系,定义了岩层中间层的概念;在假定可以用两段圆弧拟合岩层下沉盆地内外边缘曲线的条件下,导出了岩层层向拉伸率ε的计算公式;统计了近年来的井下导高观测成果。研究得出:当岩层中间层层向拉伸率超过岩石拉伸变形极限时,岩层会产生法向拉伸裂隙;当岩层层向拉伸率大于其临界拉伸率时,该岩层就会成为导水裂缝岩层。岩层层向拉伸率ε主要受岩层层位高度h,煤层采厚m,岩层下沉系数q,边界角δ0和充分采动角ψ等因素的影响。回归分析得出:覆岩岩层越坚硬,则裂采比就越大,导水裂缝带顶部岩层层向临界拉伸率ε0值就越小。     

锚注支护技术在高应力裂隙围岩巷道控制中的应用

通过分析高应力状况下的巷道破坏机理,比较不同的巷道支护形式,得出锚注支护适用于高应力破碎巷道支护。注浆加固实验表明,注浆岩体强度比未注浆有了很大程度的提高。锚注支护通过改善围岩内部结构,发挥其自身承载能力,提高了巷道的稳定性。     

覆岩离层注浆开采地表下沉预计

本文应用矿山开采沉陷与弹性薄板理论，提出了覆岩离层注浆开采地表下沉预测模型，并对模型参数给出了具体的估计方法。为预测覆岩离层注浆开采地表下沉提供了理论依据。     

深井软岩巷道围岩流变与应力场演变规律

实测了海域巷道流变规律，进行了岩石流变性能、水理性质、矿物结构和现场地应力测量；分析了海域巷道流变机理；提出了岩石强度极限邻域的概念；探讨了巷道围岩应力场的演变规律；最后提出了针对龙口矿区煤系地层结构特点的巷道支护对策.     

开采对底板岩体渗透性的影响

受奥灰水威胁，煤层“带压开采”的关键是必须搞活底板岩体的破坏机理，确定底板岩体的破坏深度。而确定底板岩体的破坏深度通常是依据其渗透性的改变进行的。底板岩体渗透性的改变和底板岩体的应力场密切相关。利用现场实测数据；岩石力学参数和位移反分析的方法，确定了赵各庄矿1237工作面的底板应力场，进而确定了底板岩体的渗透系数，最后，具体分析了底板应力场和渗透系数的关系。     

软岩蠕变特性及非线性模型研究

根据对单轴压缩条件下软岩蠕变特性的分析,引入损伤变量和硬化函数,建立软岩轴向和横向非线性蠕变模型。软岩轴向蠕变的典型曲线分为衰减、等速和加速蠕变3个阶段,分析认为：产生衰减蠕变的原因是岩石力学性质发生了硬化,主要是由于黏滞系数的硬化引起的;产生加速蠕变的原因是岩石发生了损伤软化,主要是由于岩石弹性模量的损伤引起的。软岩蠕变过程的3个阶段是非线性损伤和硬化两种机制并存、互相竞争的结果,采用单一的模量损伤或黏滞系数的非线性变化均不能合理地描述和解析蠕变过程的3个阶段。同时,引入损伤和硬化两种机制后所建立的非线性蠕变模型可以用一个统一的方程描述软岩蠕变过程3个阶段的变形特征,也可以对蠕变过程的3个阶段做出合理解析。将该模型与泥岩及红砂岩的试验曲线进行对比,两者吻合较好。     

矿井底板突水的水力劈裂研究

矿井承压水上采煤底板突水问题是一个困难的问题。困难之处就在于影响因素太多，而且由于矿井条件的不同，难以找到统一的处理模式。从水力劈裂的机理入手，通过分析工作面推进过程中采场及采空区底板力学条件变化导致的渗透性改变，来推断底板突水的危险程度。在分析过程中，引入了损伤的概念。损伤被用来描述采场底板的破坏程度(结构演变情况)，底板岩体的破坏直接导致底板渗透性的改变；渗透性的改变为承压水提供了通路，增加了底板突水的可能性。针对正交各向异性岩体建立了渗透系数与损伤变量的函数关系，以此描述底板破坏对渗透性的影响。针对具体的算例，得到了矿井底板突水的危险位置。     

唐山矿覆岩注浆减沉的工程实践

唐山煤矿先后在 3 696综放面、3 694综放面和铁路煤柱二采区 T2 1 91综放面 ,进行了覆岩离层带多层位连续注浆减沉技术的工程实验和推广应用 ,取得了减沉技术上的突破 ,并获得了良好的经济效益 ,推动了注浆减沉技术的发展。