高应力巷(隧)道围岩破坏过程分析

运用岩石破裂过程分析系统RFPA对3种不同围岩情况下的高应力巷(隧)道围岩破裂演化过程进行了数值模拟,并对模拟结果做了对比分析。数值模拟结果表明,围岩特性对其破坏过程影响很大;围岩破坏是在围岩卸荷条件下其损伤随时间逐步发展的渐进破坏过程,对于较均质和均质围岩,首先表现为较长阶段的损伤缓慢递增或无变化,随后进入短暂的加速破裂阶段和宏观破坏阶段,脆性破坏明显,对于低均质度围岩,一直表现为较长阶段的损伤递增变化,加速破裂阶段不明显;考虑施工扰动对围岩的影响,随围岩径向半径的增大,采用不同均质度和强度参数的围岩来模拟,模拟结果与实际情况相符。     

回采巷道锚杆支护问题探讨与实践

回采巷道支护改革势在必行，但如何改革尤其是锚杆支护的参数设计尚缺乏一套完善理论，本文介绍了依据围岩松圈理论设计支护参数并在山西潞安王庄矿全煤巷开切眼、山东七五矿三上煤回采巷道进行了工业性试验，取得了良好的技术经济效益。     

地下工程破裂岩体位移规律数值分析

结合地下工程破裂岩体特点，采用“非连续变形分析(DDA)”计算程序，首次定量研究了非连续围岩体位移影响因素的变化规律，根据计算结果提出了地下工程支护“关键部位”的概念及其稳定性判据，指出非水平煤岩层地下工程围岩上帮及底板，尤其是上帮为支护的“关键部位”。     

高强锚杆支护系统抗撕裂钢带的研究

针对深井高应力综放沿空煤巷高强锚杆支护系统中小刚度钢带易被撕裂的特点，对钢带作用机理进行了分析，指出了目前煤矿巷道常用4种钢带(梁)存在的缺点，研制开发了一种新型的大刚度抗撕裂M形钢带，并在东滩煤矿深井高应力沿空工作面巷道及沿空大断面切眼进行了工业性试验，取得了良好的效果。     

巷道锚喷支护机理研究与实践

围岩松动圈大小反映松动圈形成过程中产生的碎胀变形量的大小。实测也表明，巷道围岩松动圈的变化范围较大，所产生的碎胀力差别也较大，因此采用何种支护及支护所承受的碎胀力也各不相同．据此，在十几个矿区对不同围岩松动圈的围岩进行工业性试验，使锚喷支护参数的确定发展到以理论为指导的阶段，明显的提高了支护的合理性和可靠性，并降低了工程成本，提高了施工速度。文中介绍了锚喷巷道支护机理及工业性试验的实例。     

深部巷道围岩松动圈稳定控制理论与技术进展

围岩松动圈支护理论是在研究巷道围岩物理和力学状态的过程中发展起来的一种实用性岩层控制理论,近30年来在围岩松动圈支护对象与围岩分类、大松动圈围岩控制理论与技术、松动圈测试技术等方面取得长足的进步,深部巷道围岩控制的核心是确定支护对象并形成支护-围岩稳定结构,围岩的破裂膨胀及破裂后块体非连续变形构成的形变压力是巷道支护的对象。巷道围岩松动圈分类是建立围岩稳定性评价方法的核心内容,旨在正确评价围岩的支护难易程度、确定主要支护对象、优化支护参数和提出合理的施工工艺,为此形成深部大松动圈围岩综合指标分类法。深部巷道松动圈支护技术开发出被动支护、主动支护、改性加固技术、应力转移技术、联合支护等5大类围岩控制技术;形成以锚杆(索)为主体支护的多种支护方式并存的巷道支护体系,解决了大量巷道支护难题。巷道围岩松动圈厚度值可通过理论分析、相似材料模型试验、数值模拟、现场实测及智能预测方法获得;开展深部巷道围岩松动圈现场实测,可在理论与试验方面不作任何假设,能得到准确可靠的数据。探讨分析围岩松动圈测试与深部巷道大松动圈围岩支护中存在的技术难题及应对措施,可为深部巷道支护设计研究提供借鉴思路。     

巷道锚杆锚固力学特性现场试验研究

为了检测煤矿巷道原位锚杆锚固力学性能,采用锚杆拉拔系统,在大同矿区不同岩性巷道开展锚杆破坏性拉拔试验,研究了锚固长度、岩体强度和锚杆直径等对锚杆锚固力学特性的影响规律.结果表明:当锚固长度小于极限锚固长度时,锚杆极限锚固力与锚固长度呈线性正相关关系,围岩及杆体强度越高,锚固力-锚固长度关系曲线的线性斜率越大,煤层及含砂质岩层中锚固力-锚固长度的线性斜率分别为1.63和2.96,玻璃钢锚杆在煤层中对应的斜率仅为0.41;在钻孔孔径和锚杆材质等均相同的条件下,锚杆极限拉拔力的端头位移在15～20 mm之间;锚杆的锚固性能与围岩破裂程度以及围岩原位黏聚力具有正相关性.     

深井软岩巷道锚喷网支护试验研究

为了解决深井软岩巷道支护的问题，选择了埋藏深、交岔点多、地质构造复杂和岩石松软的开滦赵各庄矿十三水平主要运输大巷进行锚喷网支护理论研究与工业性试验。锚喷网支护参数设计是根据围岩松动圈巷道支护理论确定，工业性试验严格遵守规定的工艺程序，确保施工质量。试验取得了圆满的成功，结论认为，深井软岩巷道中按松动圈巷道支护理论设计支护参数技术上可行、经济上合理，具有广阔的应用前景。     

深井碎顶煤巷破坏机理分析及对策

通过对深井碎顶煤巷大量破坏现状的分析,找出了破坏的原因,提出了破坏巷道的处理方案及支护加固参数,工业性试验巷道效果显著,对指导处理类似工程有较强的借鉴意义。     

钻孔摄像测试围岩松动圈的机理与实践

利用全景钻孔数字摄像技术和数字图像处理与分析方法,研制了全景数字钻孔摄像煤矿巷道围岩松动圈测试系统,该系统由硬件和软件2大部分组成,硬件系统包括高压密封摄像定位磁性罗盘以及微型CCD摄像机等,软件系统则包括钻孔图像实时监视与实时处理(如图像无缝拼接、平面图展开、三维钻孔岩芯生成)以及松动圈的分析程序.在松动圈识别关键技术中,提出了用钻孔图像中围岩裂缝的圆形度指标作为判断围岩松动圈标准的新思路.首次将其应用于山东七五煤矿深井围岩松动圈的测试工作,获得了围岩松动圈厚度值在巷道断面不同部位有较大差异的分布规律,并和传统的围岩松动圈超声波测量法比较,误差在3.5%之内,验证了钻孔摄像技术测量松动圈的可靠性,为高应力地下工程围岩松动圈厚度值的测试提供了新的方法.