深部巷道裂隙围岩危险体判定及应力监测预警

工程岩体是由节理、裂隙等结构组成的不连续介质体,深部巷道处于高地压、强扰动的复杂工程环境中,裂隙岩体的稳定性是深部工程安全稳定性研究的重要课题。本文以矿井深部巷道为研究对象,构建离散裂隙网络模型,获得等效岩体参数,并以此建立裂隙岩体工程模型;分析工程巷道裂隙围岩的应力、变形和破坏特征。模拟试验结果表明:斜联巷、釆联巷、水仓与主运输巷交叉等位置是应力集中区,易产生张拉、剪切破坏;根据数值模拟获得的应力集中危险区域分布特点,布设围岩应力监测网络,成功预警位于斜联巷和水仓连接巷的顶板塌落事故,为矿山设备、人员安全提供了可靠的保障。     

固体颗粒二次封孔一体化技术的研究与应用

为解决钻孔抽采瓦斯过程中抽采一段时间后,由于钻孔周围裂隙发育与外界连通导致瓦斯浓度大幅度降低的问题,在原有二次封孔方法的基础上提出了二次封孔一体化技术。阐述了二次封孔一体化原理,建立煤(岩)裂隙特性对瓦斯抽采质量影响的数值分析模型,分析采动影响区与原始煤体内裂隙宽度与裂隙间距对与瓦斯抽采质量的影响情况。在盘江矿区山脚树煤矿南井21129工作面运输巷与金佳煤矿1137工作面运输巷开展了工业试验,结果表明:在山脚树煤矿采用固体颗粒二次封孔一体化技术可使瓦斯浓度平均提高23.3%,瓦斯抽采有效期平均延长24d;在金佳煤矿可使瓦斯浓度平均提高17.2%,瓦斯抽采有效期平均延长22d,为贵州矿区高瓦斯煤层的安全高效开采提供了参考和借鉴。     

不同裂隙角度岩石相似试样力学特性及声发射特性研究

为了研究岩石相似材料在不同倾角预制裂隙影响下的力学特性的变化规律,利用河沙、水泥、石膏等材料制作岩石相似试样,并对制作成功的岩石相似试样制作不同角度的裂隙,最终对含不同倾角的试样进行单轴压缩试验,研究其力学特性的变化规律。研究得到含有预制裂隙试样的峰值强度随裂隙倾角的增大呈对数关系增长;同时其峰值应变随裂隙倾角的增大呈指数关系增长;含预制裂隙试样的AE事件累计数及能量强度大致变化趋势相近,可分为压实萌生阶段、弹性稳定增长阶段、破坏剧烈增长阶段;AE事件累计数随着预制裂隙倾角的增大不断增大,能量强度也随着预制裂隙倾角的增大不断增大。     

X型裂隙破裂试验及数值模拟研究

为研究交叉裂隙对类岩石试样的物理力学性质的影响,制备了与岩石物理力学性质相似的类岩石材料,并对含不同角度主次裂隙的标准立方体试样进行单轴压缩试验,得到试样最终破坏模式及应力-应变曲线,同时利用RFPA对其进行了数值模拟研究,得出研究结果,可为认识水工裂隙岩石破裂规律提供参考。     

39021采面高位钻孔抽采规律及布置层位研究

为了提高39021工作面采空区瓦斯抽采效果,针对高位钻孔技术开展相关研究和考察。依据采动裂隙演化规律和理论确定冒落带、裂隙带范围,类比39011工作面高位钻孔设计,确定39021高位钻孔布置参数,并通过考察工作面回采期间抽采纯流量,验证设计的可行性,考察出高位钻孔布置适宜的垂距、平距和与切眼的距离。     

深部矿井背斜轴部断裂构造发育规律研究

深部矿井背斜轴部为应力集中部位,在外部应力作用下,背斜轴部及翼部平行于或斜交于褶曲轴线的开裂性先成张扭性裂隙,会形成复杂的断裂构造.煤矿在背斜轴部附近开拓找煤时,其中发育的隐蔽断裂构造对实际生产影响大.本文通过分析冀中能源邢东矿1300采区内发育的背斜轴部附近断裂构造实际揭露情况,对比原始地质资料,探究其背斜轴部断裂构造发育规律.