深部高应力硐室围岩稳定性分析

针对深部高应力条件下硐室围岩变形严重、围岩稳定性差的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟等方法,分析了硐室围岩变形破坏特征和围岩变形机理,对硐室围岩矿物成分进行了分析,模拟了相邻硐室和巷道开挖对硐室围岩的扰动影响,对硐室围岩进行了松动圈窥视探测,确定了硐室支护方案。结果表明,新的支护方案提高了硐室的安全稳定性,硐室支护效果良好。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

平煤八矿硐室围岩控制联合支护技术研究

平煤八矿二水平轨道下山绞车房硐室,采用锚(索)网喷支护以后,硐室两帮开裂、顶板喷层脱落且底鼓严重。采用理论分析、数值模拟的方法,对硐室围岩稳定性进行了分析。研究结果表明,硐室围岩岩性差、地应力高和采动影响是造成硐室围岩收敛和底鼓严重的主要原因。为此,提出了钢丝绳网锚杆支护-底板卸压槽-围岩注浆联合支护新方案,通过现场工业性试验表明,该方案能够有效地控制硐室围岩变形问题。     

复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制

针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。     

大断面注浆硐室围岩稳定性分析及控制技术

为解决大断面注浆硐室围岩稳定性控制难题,采用FLAC3D软件对硐室围岩变形破坏特征进行了模拟分析。数值模拟结果表明硐室围岩变形控制的关键部位为硐室顶底板的边角部位和硐壁中部。硐室开挖采用"溜井出渣、分层开挖、及时支护"的思路,尽量减小开挖扰动对围岩的破坏。硐顶与硐壁支护方法为"锚网索喷"联合支护,临时"初喷"支护及时封闭围岩,二次"锚网索喷"支护充分调动了围岩的自承载能力。硐底部分采用锚索和钢筋混凝土衬砌支护,避免硐底边角部位产生剪切破坏。监测结果表明支护结构能够较好地满足了硐室长期稳定性和防渗要求。     

大断面硐室围岩变形机理及合理支护技术研究

针对陈四楼煤矿复杂条件下大断面硐室围岩变形难以有效控制情况,采用现场调查、理论分析、数值模拟等方法进行了研究,推导出围岩变形的计算公式,分析了硐室围岩变形的影响因素,以及采用正交试验法并结合数值模拟软件FLAC得出最佳支护参数,提出了大断面硐室围岩控制技术。现场实践表明,硐室围岩变形量在控制范围之内,硐室支护稳定。     

某硬岩隧硐围岩收敛变形特性分析研究

新奥法隧硐施工法的精髓就是允许围岩适度变形,对围岩初始应力部分释放,在产生大的变形前及时用柔性支护防护进行约束,形成承载环,充分利用围岩的自承能力,大大减少支护工作量,因此,对围岩的允许适度变形的把握在硐室设计和施工中就尤为重要。硐室施工过程中对岩体进行变形监测,分析得出围岩变形规律,对硐室的支护方案设计和支护时机把握起到积极作用。收敛变形是各种监测方式中最简单和最直接的方式,能直接反应出变形规律,也是目前隧硐施工中应用最广的一种监测方式。通过对硐室收敛变形监测结果进行处理,利用EXCEL软件分析变形量、变形速率与时间、掌子面推进距离之间的关系,寻找出围岩的收敛变形规律,指导硐室支护设计和施工。     

深部大断面硐室围岩控制技术

针对某矿架空乘人装置人车深部大断面硐室围岩控制难度大的问题,提出了二次全断面支护方法,基于FLAC2D数值模拟得出了二次支护在变形剧烈阶段到变形平缓阶段的拐点进行为宜,锚网支护中锚杆(索)预紧力应合理匹配,对架空乘人装置人车硐室实施二次全断面支护后,硐室围岩变形量小,围岩变形得到有效控制。     

软岩硐室围岩变形破坏机理的理论分析

基于长平煤矿3号煤层的硐室围岩变形量大,难以支护的现状,分析了软岩硐室的稳定性影响因素,及从硐室的赋存特征,岩层结构和采动应力硐室破碎机理,为该矿硐室加固方案提供理论基础。     

万福煤矿泵房软弱围岩破坏机理及控制对策

为解决深部软岩大断面硐室支护难题,本文以万福煤矿-820 m水平主排水泵房硐室修复为背景,采用钻孔窥视仪、水准仪、布设应变传感器分别分析了硐室围岩破坏特点、两帮移近量、砌碹体变形特点,明确了大埋深大断面硐室的破坏机理。同时针对硐室破坏特点,提出了以注浆充填岩石裂隙和重新砌碹被动支护相结合的加固措施,硐室围岩通过注浆充填薄弱区域,再施加砌碹和注浆锚索支护,目前泵房围岩长期处于稳定状态,未出现明显变形,硐室围岩变形得到了明显的控制。     

下石节矿高应力泵房硐室围岩控制技术

针对下石节煤矿+950 m水平泵房硐室支护难题,为控制围岩变形量、保证使用要求和生产安全,通过对硐室原有锚网-碹体联合支护的失稳机理、采动影响、围岩物理化学性质及底板破坏特征进行分析,得出了围岩失稳的主要原因,并根据结构补偿和新奥法原理,提出了适用于软岩硐室支护的二次锚网索协同稳定性支护技术,有效的控制了下石节煤矿+950 m泵房硐室围岩变形。     

深部软岩硐室二次支护技术研究

孔庄煤矿-1 015 m爆炸材料发放岩硐室埋深约1 050 m,硐室围岩以砂质泥岩为主,硐室若失稳将对整个采区的爆炸材料管理造成重大隐患。基于此为硐室提出了二次锚网索支护设想。在研究二次支护的时机、二次支护锚杆(索)变形匹配、二次支护混凝土喷厚的基础上,提出了硐室二次支护技术方案。方案实施后,围岩监测结果表明,硐室围岩变形量较小,围岩变形得到有效控制。     

大断面软弱围岩卸载硐室支护技术研究

针对煤仓上部卸载硐室断面大、围岩软弱的特点,模拟分析了断面尺寸、软弱围岩对围岩稳定性的影响,提出了大断面卸载硐室主动强力支护围岩稳定控制对策:分区耦合支护+关键部位强力支护+窄岩柱对穿锚索支护。实践表明,所采用支护技术有效控制了大断面卸载硐室围岩变形,实现了围岩稳定。     

深部高应力软岩箕斗装载硐室加固与支护技术研究

针对门克庆矿井箕斗装载硐室局部围岩变形破坏严重现象,采用FLAC3D对原有支护方案作用下的硐室稳定性进行了分析,明确了箕斗装载硐室稳定关键支护部位,提出了加固与支护方案,通过现场应用,有效地控制了硐室围岩变形。     

深立井连接硐室群围岩稳定性分析及支护对策

针对深立井连接硐室群围岩稳定性控制和支护技术难题,在工程地质调查的基础上,结合室内岩石力学试验,基于广义的Hoek-Brown强度准则取得了岩体力学参数,进而采用数值模拟方法对硐室群在开挖过程中的围岩位移规律和塑性区范围进行了分析。根据数值模拟结果优化了硐室群的支护结构设计方案,并通过深浅孔方式的滞后注浆技术对围岩做进一步加固,围岩变形规律和支护结构受力的现场实测结果验证了优化支护结构的合理性,形成了深立井连接硐室群围岩失稳的控制对策。     

深部硐室围岩破坏原因与稳定性控制技术

煤矿开采逐渐转向深部,深部硐室围岩大变形特征给硐室群稳定性控制带来很大难度。根据深部大断面硐室围岩力学特征及变形特性,通过地质条件分析、原岩应力测试、岩石微观组分分析,对深部硐室围岩破坏的影响因素进行了总结,以抗让结合的原则,提出深部构造复杂区域大断面硐室围岩稳定性控制对策。采用关键部位耦合支护控制技术+底脚锚杆+全断面锚索加强支护对深部大断面硐室进行强抗微让的强力支护方式,在葛亭煤矿230扩容泵房硐室成功应用,并对泵房硐室围岩收敛变形、锚杆索工况、离层进行了长期监测,围岩顶底板移近量仅12.5 mm,两帮内移量7.5 mm,锚杆索受力均匀,内外离层较小,完全满足矿井安全生产需要。     

深部大断面硐室围岩变形及控制技术

采用数值模拟方法分析了赵固二矿一800 m泵房围岩变形原因及控制技术。认为深部大断面硐室围岩应力集中区距离硐室中心较远,但底鼓较为明显,支护方案设计时应重点关注。基于此提出了主动支护与被动支护联合支护方案,首先锚网喷支护,其次双底拱刚性支架联合支护,第三围岩注浆加固。工程应用表明,锚注+刚性支架支护能有效控制圆岩变形,满足泵房保持长期稳定的要求。     

大断面硐室围岩塑性区变形及稳定性控制

针对蓄水电站排水大断面硐室围岩塑性变形失稳问题,采用现场调研与弹塑性理论及损伤理论相结合的方法,建立了支护作用下硐室围岩变形力学模型,推导出了围岩塑性区半径及其变形解析解,并运用算例分析了围岩塑性区半径及变形演化规律。同时,采用钻孔窥视仪探测了大断面硐室围岩破坏特征,提出了采用浅部锚固-深部悬吊与注浆相结合的支护方法对大断面硐室围岩的稳定性进行控制。经现场实践表明,该方法能够使大断面硐室围岩变形及整体性得到有效控制,围岩的稳定性得到保障。     

极弱胶结地层中硐室群围岩稳定性控制技术

针对五间房西一矿中央变电所这一极弱胶结地层中硐室群的稳定性问题,采用现场测试、数值模拟及现场监测相结合的研究方法,得到硐室群及相邻巷道在多次施工扰动效应下的围岩变形规律和稳定性控制方案,提出了初次支护采用网喷+拱形支架,二次支护采用单层钢筋砌碹混凝土,交叉点处超前支护或临时支护的复合支护方案。现场工业试验表明: 硐室群及相邻巷道围岩的稳定性较好,达到了理想的支护效果,对于极软胶结地层条件下大型硐室群的施工具有一定的借鉴价值。     

复杂条件下大断面硐室围岩稳定性控制研究

针对陈四楼煤矿九采区复杂地质条件下大断面硐室围岩经常大面积严重破坏且围岩稳定性控制难度不断增大的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟的方法,分析了硐室围岩变形破坏特征,提出了锚杆锚索协同支护控制技术。采用数值模拟软件FLAC^3D对锚杆锚索支护后硐室围岩的水平应力场、垂直应力场及破坏场分布进行模拟,结果表明:硐室围岩支护效果良好,硐室能保持长期稳定。对类似条件下大断面硐室支护具有一定的指导意义。