基于塑性区分布形态的软弱破碎巷道围岩控制原理研究

以平煤股份六矿北二进风石门软弱破碎巷道围岩为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析巷道围岩塑性区分布形态特征,研究侧压系数、内聚力与内摩擦角对塑性区的影响程度。研究结果表明:巷道围岩塑性区主要存在圆形、椭圆形、圆角矩形和蝶形4种分布形态,侧压系数、内聚力与内摩擦角共同影响塑性区的分布形态及其范围;内聚力与内摩擦角对圆形和椭圆形塑性区的影响较小,而蝶形塑性区对内聚力与内摩擦角非常敏感,主要表现为4个蝶叶随内聚力与内摩擦角的增大而快速退化,蝶叶尺寸越大,蝶叶的退化速度越快;提高内聚力与内摩擦角在减小巷道围岩塑性区范围的同时,可促使蝶形塑性区向圆角矩形转化。工程实践结果表明,以中空注浆锚索为核心的"锚网喷+全断面中空注浆锚索"分步联合巷道修复支护技术能够保持软弱破碎巷道围岩的稳定性,保障巷道的长期使用。     

邻空坚硬顶板断裂影响下冲击矿压防治研究

针对华亭煤矿工作面回采期间,由于采深加大、邻空侧顶板垮断不充分致使工作面矿压危险性急剧上升的状况,分析确定影响工作面矿压危险性的主要因素为覆岩关键层的运动及周期性破断,据此判定工作面覆岩关键层为上覆基本顶并分析其破断力源,制定相应的解危卸压措施,并在管理制度上进一步优化完善,与邻近工作面相同区段相比,矿压显现破坏程度显著下降,为工作面安全回采提供了保障。     

某露天矿山边坡结构参数优化与支护设计

某露天矿山东帮边坡稳定性较差,已有12个区域出现大面积滑坡或垮塌,导致东帮边坡部分平台不连通,给矿山生产造成了严重的安全隐患。基于此,以边坡安全系数控制值为边坡稳定评判标准,采用极限平衡法、Geo-Slope软件计算边坡安全系数,分析边坡整体与局部的稳定性,并对不稳定区域进行参数优化研究,结果表明:东帮边坡整体滑坡的概率较低,但局部稳定性较差,需采取防护措施;边坡结构参数经优化后,边坡整体处于稳定状态。     

覆岩结构类型与开采覆岩损害特征分析

煤层开采打破了上覆岩层原有的平衡,必然引起岩层的移动、破断,导致应力场和裂隙场的改变,工作面出现矿压显现。上覆岩层的岩性和组合结构对工作面开采覆岩损害特征分布影响显著,一般岩性越坚硬,上覆岩层应力集中程度越高,采动裂隙越发育,矿压显现也越明显;坚硬岩层尤其是关键层对覆岩的破断运动起控制作用,覆岩破断发展到一定层位后软弱岩层往往是抑制覆岩破断进一步向上发展的关键。当工作面上覆岩层同时存在远近场关键层时,近场关键层的周期性破断引起裂隙带范围内岩层的运动和工作面周期来压;而远场关键层的周期性破断导致地表裂缝或台阶下沉,工作面压力急剧上升,有时甚至导致煤矿动压灾害,尤其是远近场关键层同步破断时动力现象更明显。通过地面钻孔使远场关键层提前破断是防止此类动力灾害的关键。     

基于小样本下统计不确定性的边坡可靠度Bootstrap-BC_a方法

传统方法对小样本下的岩土抗剪强度参数估计区间较宽,会导致工程设计偏于保守,为此,提出一种考虑测量数据统计不确定性的边坡可靠度分析Bootstrap-BC_a法。该方法在Bootstrap的基础上加入偏差修正量■和加速量a,进一步校正了置信区间的端点值,提高了估计精度。在保证样本容量和变异性一致的条件下,对比分析Bootstrap-BC_a法和Bootstrap法在95%置信水平下的置信区间以及相对应的安全系数估计值。结果表明:Bootstrap-BC_a法能够有效收窄区间宽度且保证率下限值更趋近实际值;Bootstrap-BC_a法计算所得边坡安全系数均值相对较大,离散型更小,且与样本容量成正比,与安全系数方差成反比;3种变异水平的安全系数均值都随着样本容量n的增大而增大,而安全系数方差则逐渐减小,且大变异水平下计算所得安全系数均值更大。     

纳林河二号煤矿工程地质特征及开采条件分析

煤矿在巷道掘进过程中顶底板事故频发,对矿井的安全生产造成了极大影响。纳林河二号煤矿作为一对新建矿井,面临更为严峻的顶底板稳定性问题。通过岩石质量指标(RQD),岩体质量系数法(Z值)和岩体质量指标法(M值)对主采的3~(-1上)煤和3~(-1)煤顶底板稳定性进行了评价,然后分析了矿井面临的其他开采地质条件。研究结果表明:3~(-1上)煤层顶板属于不稳定型顶板,其底板属于极软-松软(Ⅰ～Ⅱ)型底板; 3~(-1)煤层顶板以不稳定型为主,局部为中等稳定型顶板,底板属较软(Ⅲa)型底板;其他开采地质条件综合评定为中等类型。通过对矿井的工程地质条件和其他开采条件分析,为煤层安全开采、巷道支护和管理提供了依据。     

鄂尔多斯盆地榆林－神木地区上古生界裂缝和断层分布及其对天然气富集区的影响

鄂尔多斯盆地东部榆林-神木地区上古生界发育了断层和3种类型的裂缝.裂缝类型有区域构造缝、水平缝（包括层理缝与缝合线）和成岩缝,其中,区域构造缝主要呈北东向分布,在上古生界各层位均发育,缝合线在山2段中下部和太原组灰岩中都可见到,层理缝仅见于山西组山2段中下部,成岩缝仅见于石千峰组千5段.断层为逆断层,断穿了上古生界下部气藏的区域盖层和烃源岩.裂缝和断层分布对研究区重点勘探层位山2段、盒8段和千5段的天然气富集起到了重要作用：伴生的层理缝和缝合线的分布控制了山2段天然气富集区;区域构造缝的分布促进了盒8段天然气的富集;而千5段天然气的富集则依赖于本区断穿上石盒子组的断层和区域构造缝的分布.图6表2参29