掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理猜想

借鉴巷道蝶型冲击地压理论及非线性动力系统理论,提出了掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理的猜想,认为掘进巷道煤与瓦斯突出的力学本质是巷道掘进工作面前方极短时间内出现一定程度的蝶形塑性区增量,引发围岩内弹性能与瓦斯能的叠加并迅速释放,进而发生煤与瓦斯突出。从蝶型冲击地压与蝶型煤与瓦斯突出在塑性区变化规律上的一致性及突出能量源的大小等方面对猜想的合理性进行了论证,构建了煤与瓦斯突出危险性的评估指标体系,提出了发生煤与瓦斯突出的强度、应力、角度和触发事件等4个必要条件,确定了发生煤与瓦斯突出的充分条件;首次对煤与瓦斯突出现象、发生条件与过程进行了定量分析与定量(非定性)解释。研究成果为煤层巷道煤与瓦斯突出的预测、预报和防治提供了全新的思路。     

深部承压水上底抽巷围岩破坏特征及合理位置

针对赵固二矿区域瓦斯治理需开掘底抽巷与承压水上开掘底抽巷易引发底板突水之间的矛盾,通过承压水影响下的圆形巷道围岩塑性区边界方程,分析了底抽巷围岩塑性区的分布特征与底板突水危险性之间的关系;采用数值模拟研究了工作面开挖后的底板应力分布状态及底抽巷布置在不同位置时的围岩破坏特征及相应的突水危险性。结果表明:底抽巷围岩塑性区的非均匀分布会显著减小底板隔水层厚度,增加底板突水危险;工作面开挖后底板应力根据其双向应力比值大小及应力加卸载状态可分为4个区域且按对底板突水危险的影响程度可排序为:卸压高应力比值区卸压应力比值稳定区增压低应力比值区原岩应力比值区。据此提出了赵固二矿底抽巷的合理位置为沿待采工作面法向布置,并在规划的煤柱中部下方的L9灰岩上部砂质泥岩层中沿底掘进。     

基于主应力方向改变的深部沿空巷道非均匀大变形机理及稳定性控制

针对赵固二矿11030运输巷在掘进期间出现围岩非均匀大变形导致支护体支护失效的问题,采用理论分析、理论计算、数值模拟和现场试验等综合研究方法,研究了采空区侧方围岩主应力场方向的变化规律,及其对沿空巷道围岩塑性区分布形态的影响机制,揭示了深部沿空巷道非均匀大变形机理。研究结果表明:采空区侧向围岩应力场的主应力方向会发生显著变化,导致深部沿空巷道围岩形成非均匀塑性区,同时在主应力集中及支护体延伸性能弱等主要因素的共同影响下,深部沿空巷道出现非均匀大变形。在此基础之上,提出了以围岩塑性区形态为支护设计基础的、采用可接长锚杆代替普通锚索的深部沿空巷道冒顶控制技术;并在11030运输巷进行了现场试验,采用可接长锚杆支护后的顶板最大下沉量由927 mm降低为431 mm。     

新型玻璃钢锚杆研究

综合分析了国内外玻璃钢锚杆的发展现状及趋势 ,设计了新型的压痕式金属套管锚尾玻璃钢锚杆结构。试验数据表明 :这种锚杆的各项性能指标均达到和超过了国家标准 ,替代目前应用的金属锚杆、木锚杆和竹锚杆等煤帮锚杆时 ,可取得重大的技术和经济效益     

加拿大矿山具有岩爆倾向的硬岩支护技术

系统介绍了加拿大近年来在岩爆及具有岩爆倾向硬岩支护技术领域的研究结果，总结了控制岩爆的支护设计原理和方法，建立在经验统计和理论分析的基础上，可实现对潜在破坏机制、破坏水平的判别，选择合理的抵抗岩爆破坏的支护系统。     

新型高聚物产品在煤矿生产中的应用技术

论述了新型系列矿用高聚物产品的物理力学性能 ,介绍了高聚物产品在煤矿岩层加固、通风控制、地下水封堵等方面应用中的施工工艺及新型施工设备     

新型金属粗尾锚杆的防破断机理

分析了现行锚杆尾部的破断机制 ,研制了一种新型金属粗尾锚杆 ,阐明了新型金属粗尾锚杆的防破断机理。通过分析 ,得出金属粗尾锚杆较其它锚杆不易发生断裂     

Determination of rational support parameters of bolting and shotcreting with wire mesh in soft roadway

Introduction The maintenance of the soft rock roadway is one of main factors that affect the high-production and high-efficiency of mine. The difficult reasons in main-taining this kind of roadway are the large deformation, unstable deformation and different deformation mechanism from other surrounding rock. Because the rock pressure behavior of soft rock engineering and its corresponding control measures are related with rock deformation, so supporting theories and control meth-ods based on t…     

煤巷顶板岩层结构的探测与确定

通过对1996年以来162起锚杆支护煤巷冒顶事故的分析,得出岩层组合劣化是影响岩层结构失稳破坏的主要因素;利用中国矿业大学开发的冒顶隐患探测仪,可以推断钻孔所在点巷道顶板不同位置的煤层顶板岩性及岩层结构,并及时发现顶板岩层结构劣化点,从而采取针对性措施,避免发生冒顶事故,为煤矿安全生产创造条件。     

水平巷道系统随机分析

本文从随机观点出发，详细分析了穿过一种岩石的具有一定长度的巷道系统可靠性。巷道系统的破坏概率受到巷道断面破坏概率、巷道长度、破坏区长度的分布函数等多因素影响，不能简单地用巷道断面破坏概率反映整个巷道系统的质量状态。