软岩巷道锚注支护智能设计专家系统及应用

软岩巷道锚注支护设计是一个涉及水文地质、工程地质、开采条件、岩石力学等诸多因素的复杂非线性难题。针对这一难题,将人工智能领域中专家系统技术与煤矿软岩巷道锚注支护领域专家理论研究成果、实践经验相结合,提出了软岩巷道锚注支护设计专家系统结构模型。基于软岩巷道锚注支护工程知识的特点,建立了软岩巷道围岩地质力学性质知识库、软岩巷道锚注支护设计工程案例知识库以及软岩巷道锚注支护设计专家知识库;同时,运用计算模式推理、BP神经网络推理以及产生式规则推理等3种推理策略,构建了锚注支护专家系统的核心推理机,实现了对软岩巷道锚注支护方案与参数的优化设计。将该专家系统应用于淮北矿区某矿井软岩巷道锚注支护设计中,显著地提高了软岩巷道锚注支护结构和参数选择的科学性与合理性,有效地维护了该软岩巷道围岩的稳定。     

软岩巷道破坏机理及锚网支护设计研究

为了保证拜什塔木铜矿软岩巷道支护的安全性。采用理论分析和现场测试的方法,开展巷道变形监测试验,分析软岩巷道变形破坏机理,提出了锚网支护方式,设计软岩巷道锚网支护参数,并通过数值模拟验证锚网支护的可行性。研究表明:软岩巷道顶板及两帮变形收敛大,具有显著的时空效应,且采动影响大,原支护方式不能满足巷道安全性的要求,锚杆和锚网设计参数分别为,锚杆直径为20 mm、长度为1 800 mm、间排距为800mm,锚网尺寸为2m×1m,直径为6mm,网孔尺寸为100mm×100mm。数值模拟验证了锚网支护可以满足软岩巷道安全性的要求,锚网支护有效地解决了软岩巷道变形大等问题,为类似矿山软岩巷道支护设计提供一定的参考。     

软岩巷道支护理论与应用

介绍了软岩巷道支护理论在阳邑矿的应用情况,发展了软岩巷道支护理论,提出了软岩巷道支护的关键技术,展示了该理论的应用效果和前景.     

三河矿区软岩巷道锚喷支护

软岩巷道锚喷支护适合于软岩巷道支护特点。锚喷支护有效地控制了围岩松动圈厚度,大大地减小了巷道的变形量。锚喷支护能减小巷道变形。提高巷道的稳定性和保持使用断面,降低支护成本。     

煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大,软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出,软岩问题愈趋严重,直接影响煤矿安全高效生产。软岩巷道支护问题的研究得到了国内外有关学者的高度关注,经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段,在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量的研究成果。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。     

煤矿软岩变形力学机制与支护对策

能源是２１世纪的三大问题之一。中国的支柱能源是煤炭资源。随着煤矿采深的不断增加，软岩巷道支护将是困扰２１世纪煤炭资源开采的主要问题，近年来作者运用现代工程地质学和近代力学理论研究软岩巷道的稳定性控制，总结、软岩的定义、煤矿软央的特点、煤矿软岩的基本力学属性、软岩的工程分类、软岩巷道变形力学机制和软岩巷道支护的对策等一系列新理论。１２个软岩煤矿的支护实践证明，用该理论体系指导软岩巷道支护是行之有交的     

软岩巷道掘进与支护

介绍了鹤壁中泰矿业公司软岩巷道掘进与支护现状,阐述了软岩巷道支护理论研究现状。根据矿井软岩巷道工程地质情况及变形破坏特征,经过实践和摸索,采用锚网喷复合支护、架棚支护和锚网喷架棚支护形式,解决了软岩巷道支护和失修巷道整修难题,保证了矿井正常和安全生产。     

软岩巷道稳定性控制理论与实践

介绍了软岩巷道围岩支护技术在云驾岭矿的研究应用情况,积累了开掘支护经验,发展了软岩巷道稳定性控制理论,提出了软岩巷道支护的关键技术,展示了该理论的应用效果和前景.     

大断面软岩巷道支护技术浅析

针对软岩大断面、围岩稳定性差的巷道施工,利用"新奥"理论解决了软岩大断面巷道的支护问题,在大断面软岩巷道支护形式与参数选择上积累了经验,为类似地质条件下的巷道施工提供借鉴。     

软岩巷道围岩稳定机理与支护技术研究

通过对软岩的力学属性、软岩巷道的变形特点和支护原理等理论的研究,阐述了煤矿软岩巷道在大变形下的支护方案。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。     

深部矿井软岩巷道支护探究

随着我国矿井开采深度的逐渐增加,深井软岩巷道越来越多,地应力也相应增加;同时也对深部矿井软岩巷道支护和维修带来了不利因素,直接影响着矿井安全生产和经济效益.因此,深部矿井软岩巷道支护成为矿井亟待解决的问题之一.通过分析软岩巷道的特性,影响巷道围岩稳定性的因素,深部矿井软岩巷道矿压显现的特点和软岩巷道的支护原则,对支护方法进行探究.     

深部软岩巷道开挖变形影响因素的数值分析

根据深部软岩巷道变形力学机理,采用不连续变形分析(DDA)软件对影响巷道开挖变形的岩体力学因素,包括地应力、围岩破裂面倾角、围岩块体弹性模量、围岩块体泊松比、围岩破裂面黏结力、围岩破裂面内摩擦角、围岩破裂面抗拉强度变化引起围岩变形位移的规律进行数值模拟研究分析。结果表明地应力是影响围岩变形的最重要因素,影响围岩变形的诸多因素指标存在临界值,得出了影响围岩变形位移的围岩特性因素重要性顺序,提出深部软岩巷道围岩控制的关键在于及时加固围岩以提高其残余强度,优化支护形式,在围岩中形成关键承载结构以阻止变形区的扩展。     

软岩巷道水平变形模拟研究及机理分析

应用FLAC程序对软岩巷道的馅饼式变形特征进行了模拟和分析，从宏观的角度描述了水平变形的表征和内因．通过古汉山矿井底车场及冯营矿二四轨道软岩巷道变形破坏特征，分析研究了软岩巷道不稳定机理，持续性的水平变形是关键因素，并对这种持续变形在数值上进行了描述，提出稳定巷道水平变形的数值量．根据水平变形机理，提出了3种控制方式．     

基于灰色模型群的软岩巷道围岩变形预测

随着煤炭资源逐步转向深部开采,软岩巷道的支护问题显得尤为突出,巷道围岩变形监测及预测对巷道支护设计、维护等具有重要的指导意义。传统的预测方法多基于岩体力学理论,计算过程较为复杂。以巷道围岩变形原始数据作为参考数列,结合灰色系统理论,构建基于全数据GM（1,1）、新信息GM（1,1）、新陈代谢GM（1,1）等3类预测模型的软岩巷道围岩变形预测灰色模型群,并将其应用于预测某矿软岩巷道顶底板及两帮围岩变形位移。结果表明,利用该灰色模型群进行巷道围岩变形预测的精度较高,能较好地顾及围岩变形新信息对预测精度的影响,使得预测结果更加符合实际。     

软岩巷道变形的粘弹塑性有限元分析

本文采用粘弹塑性模型对软岩巷道的流变特性进行有限元数值模拟分析。给出了软岩巷道应力、位移随时间的变化规律，详细讨论了支护压力、软岩体积膨胀和强度弱化对巷道稳定性的影响，为软岩巷道支护设计提供了一些有益的结论与建议。     

三层衬砌在高应力软岩隧道支护中的应用研究

以罗家隧道高应力软岩为例, 对隧道衬砌支护进行了探讨。采用三层衬砌设计, 一方面允许围岩产生一定变形, 增大变形释放掉的围岩压力; 另一方面提供较大的支护力, 防止围岩产生大变形, 保证隧道衬砌结构的安全。数值计算及现场监控数据表明, 三层衬砌设计合理, 对类似工程有一定借鉴意义。     

深井软岩准备巷道中交岔点支护形式

通过与原有支护形式和使用效果的对比分析,阐明了全封闭 U 型钢支架壁后充填支护形式在小康矿深井软岩巷道交岔点支护中使用的适应性和良好的效益,并简述了这种支护形式的施工工艺。     

Experimental study on similarity materials for soft rock of deep-buried tunnels

When every parameter is properly scaled down in accordance with some similarity coefficients, it is possible to study the physical-mechanical properties of rock mass with a scale model. To identify the key mechanisms of soft rock in deep buried tunnels, the proper sand, binder and ratio were selected. During the process, the model manufacture technology was introduced and typical tests were done and the results were presented. The physical and mechanical properties effects caused by each composition were discussed. It is shown that the physical and mechanical properties of chosen ratio material such as uniaxial compressive strength tests, elasticity modulus, tensile strength, internal frictional angle, and Poisson’s ratio meet with similarity relationship well. The physical and mechanical properties of deep soft rock are simulated successfully.     

三软煤层底板岩巷变形分析与加固技术

基于料石砌碹拱形支护的三软煤层底板岩巷易发生变形,为有效控制软岩巷道变形量,减少巷道维护次数,通过对米村煤矿-150 m水平水仓硐室围岩物理化学性质分析、地质构造和原支护形式及巷道破坏特征分析,分析了巷道失稳的主要原因,基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则,提出了适合于软岩巷道的锚网索＋喷浆壁后注浆＋可缩性U型钢支架的联合加固技术,经连续3个月的巷道变形监测,巷道帮部最大水平位移37 mm,顶底板最大移近量52 mm,此联合加固技术能有效控制软岩巷道变形。     

深部软岩底鼓巷道锚注联合支护技术

为了解决煤矿深部软岩巷道底鼓难以控制的难题,提出了有效控制深部软岩巷道底鼓的注浆锚杆、锚索锚注联合支护方案。根据金龙煤矿南采区轨道上山锚注联合支护实际支护效果,提出了反悬复合拱式底板注浆结构,并分析了结构体的稳定性。结果表明：巷道锚注后,两帮平均移近量仅为35.5 mm;平均底鼓量仅为45.5 mm;顶板基本无下沉。锚注联合支护技术能提高深部软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效地控制了深部软岩巷道底鼓。