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。     

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。     

大断面硐室开挖支护与围岩稳定性分析

运用有限差分数值计算软件（FLAC）,模拟分析了阳泉三矿芦南分区胶带驱动机硐室在分步开挖过程中围岩的稳定性。研究结果表明：以长锚索为主要支护手段的锚网喷支护形式,能保证硐室在使用过程中的安全稳定,初步设计的支护参数,从整体上能够满足硐室的变形使用要求;硐室的底板和拱角是硐室稳定性相对薄弱部位,在硐室施工过程以及硐室施工后,应采取适当措施,确保硐室施工过程以及长期的稳定性。     

大型地下硐室支护方案优化分析

基于大型岩土软件FLAC3D,对某大型深部地下矿山破碎硐室围岩稳定性进行数值模拟分析,得到了硐室开挖后围岩的位移场、塑性区的分布特征,探讨合理的支护方案,确保硐室的长期稳定性,节省投资。     

某大型地下硐室不良地质体变形及控制措施研究

某地下硐室群地质条件复杂,根据前期地质勘探揭露的地质资料,该硐室区存在大量的不良地质体( PH 条带)。 通过不同的计算分析方案,采用三维有限元数值分析软件 MIDAS-GTS / NX,精确模拟了 PH 条带等大型地质 结构面,研究地下硐室开挖过程中 PH 条带宽度与围岩变形及塑性区分布特征,并在此基础上对硐室群进行加强支护 等措施。 结果表明:地下硐室群的围岩稳定性与不良地质体的厚度有关,即 PH 条带宽度越大,对硐室群围岩稳定性 影响越大。 数值模拟结果较好地体现了不良地质体对围岩稳定性的破坏特征,可为制定大型地下硐室群的开挖设计 和支护措施提供较好的科学依据。     

首云铁矿-76m水平大断面硐室施工及稳定性分析

首云铁矿沙场矿区-76 m水平机修硐室位于地质图7~8勘探线,硐室上方区域存在F21和F33断层,围岩比较破碎,在开挖过程中,受应力释放和调整的影响,硐室稳定性较差。为此,采用导硐+天井、锚喷支护施工方案,基于3DEC数值模拟软件对开挖支护过程进行了数值模拟。结果表明,未支护前,硐室的最大位移量为60 mm,并出现楔形掉块,锚喷支护后,硐室最大位移量为7 mm,取得了较好的施工效果。     

大跨度地上硐室开挖动态力学特性及支护设计研究

针对南芬铁矿地下硐室开挖与支护设计，采用有限元分析研究大跨度地下硐室动态力学效应，结果表明，不同的开挖顺序，对围岩的稳定性具有显著的影响。     

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。     

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。     

深部软岩大断面硐室开挖与支护方式优化

针对深部软岩大断面硐室围岩松动圈范围大、变形持续时间长、支护承载力不足等问题,以巨野煤田万福煤矿带式输送机机头硐室为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了围岩变形与塑性区控制指标,开展了不同开挖方式和支护形式的优化研究。结果表明：合理的台阶高度能够有效降低帮部围岩变形和塑性区深度;约束混凝土支护对全断面围岩变形和塑性区深度均有较好的控制效果。现场应用证明,带式输送机机头硐室采用台阶法开挖与约束混凝土支护体系,满足硐室稳定性控制要求。     

地下大断面硐室锚拱联合支护施工技术

开挖盲竖井卷扬机硐室处的岩层遭受构造破坏，碎成岩块，易掉落和垮塌，采取锚拱联合支护施工技术，将临时支护与永久支护结合起来，提高了硐室顶部的整体稳定性，取得了较好的支护效果。介绍了锚拱联合支护的施工要点。     

深部采区车场硐室群围岩变化特征与控制技术

为了探究深部延伸采区硐室群围岩稳定性变化规律,以裴沟煤矿深部四二采区为地质背景,通过现场实际地质及开拓条件分析,建立了具有针对性的硐室群工程地质数值模型。通过数值模拟分析了硐室群开挖后不同地段围岩的水平应力、竖直应力、塑性区和位移等变化及分布特征,获得了硐室群开挖后由于多次重复扰动对围岩变形破坏非常明显。在此基础上,提出了相应的支护控制措施。     

大断面破碎围岩硐室开挖与联合支护技术

为确保毛坪铅锌矿98线盲竖井大断面机房硐室的掘进及支护安全,针对硐室断面较大、围岩破碎和地应力高等特点,硐室施工中,采用"上下导硐、先拱后墙、分层开挖",结合"无轨盘旋斜坡道、溜井出渣"的开挖技术;并采用锚网索喷+钢筋混凝土砌碹联合支护形式,收到预期效果。围岩变形监测结果表明:锚网索喷+钢筋混凝土砌碹联合支护结构稳定性好、强度高,并能充分利用围岩自承载能力,较好地满足硐室长期稳定和防渗等要求。     

大断面煤巷硐室群围岩稳定性分析及控制技术

为研究支巷高度与硐室间距对巷硐群围岩稳定性影响机制,以某矿北翼运输大巷硐室群为研究背景,分析了支巷开挖对围岩应力扰动规律,提出主巷、支巷高度一致时加强交叉点顶板支护,高度不一致时加强支巷顶板支护的差异化加固方案,并确定了最小硐室间距为6 m。现场实测表明,在锚网索+喷浆协同支护下,围岩深度超过2 m后基本无裂隙发育,支护效果理想。     

红庆梁煤矿机头转载大硐室群支护结构稳定性

红庆梁煤矿机头转载硐室为弱胶结软岩大硐室,机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接,硐室结构复杂,断面跨度大,支护困难。采用FLAC3D对机头转载硐室支护后硐室围岩和支护结构的稳定性进行数值分析,得出:机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接区域的顶板围岩位移量较大,需要加强顶板支护强度;两帮塑性区厚度较大,而且两帮锚杆受力较为明显;煤仓过软弱煤层段和煤仓接口处砌碹法向应力较大;对硐室群围岩大变形区域和支护结构薄弱点设置矿压监测点,监测机头转载硐室群的稳定性及时采取补救措施。     

青海省五龙沟矿区坑道钻探硐室围岩稳定性分析

以青海省都兰县五龙沟整装勘查矿区黑石沟矿段48线HSNCM48-1钻孔为例,应用FLAC3D数值模拟软件模拟硐室开挖变形情况,根据模拟结果确定支护措施和监控点位置。对硐室开挖支护前后竖向位移、水平位移、总位移和塑性区的数值模拟结果进行对比分析;对监控点开挖支护前后用多点位移计测量位移的真实值和用FLAC3D数值模拟软件计算的模拟值分别进行对比分析。通过计算对比分析可以得到,运用数值模拟软件模拟的硐室围岩变形情况,对分析硐室的位移场、确定支护措施等具有十分重要的指导意义。     

松软破碎硐室群围岩稳定性数值分析

为了确定平顶山矿区某矿井底车场硐室群加强支护的范围,给硐室加固提供技术支持,运用大型数值计算软件对矿井副井附近的硐室群开挖后围岩的应力场、位移场、破坏区进行了分析。研究表明：巷道开挖后,围岩应力重新分布,巷道两帮围岩出现生应力集中区和塑性破坏区。在巷道交叉处和巷道拐角处,二次应力场进行了叠加,叠加后部分区域的应力峰值达到原岩应力的2～3．17倍,围岩塑性破坏区域加大。硐室群的稳定性不同于单个巷道、硐室。存在集中应力叠加现象,在巷道交叉口和拐弯处尤其明显,巷道间距过小时,这种应力集中叠加会造成巷道稳定性控制困难。     

基于高密度电阻率法的松动圈测试技术研究

为了保持硐室的稳定性,确保硐室能够安全、正常使用,必须采用经济、合理的支护方式.基于围岩松动圈范围的大小及其空间分布规律对选择硐室支护方式的重要性,利用高密度电阻率法勘探的原理并结合地下硐室开挖与支护的施工特点,提出了利用锚杆钻机钻孔、锚固剂封闭孔口、压力容器灌注水泥浆、高密度电阻率法采集数据的松动圈测试技术,研究了硐室开挖与支护后其围岩的变形程度与导电性的关系.将该技术应用于淮北矿业集团刘店煤矿副井马头门巷道松动圈的测试中.结果表明:处于弹性变形状态的围岩,其导电性会一定程度地增强(即电阻率减小);处于塑性变形状态的围岩,其导电性会显著地减弱(即电阻率增大).     

深部高应力硐室群围岩应力分布及破坏特征模拟研究

以潞安集团李村煤矿为研究背景,在地质力学测试的基础上,采用FLAC~(3D)软件对深部高应力条件下硐室群的开挖进行数值模拟研究,分析围岩应力分布和破坏特征。结果表明:硐室群的开挖及相互扰动引起围岩应力集中和变形破坏,最终使得围岩局部失稳,处于亚稳定状态;煤岩体强度提高后,开挖造成的应力集中范围缩小,有效减弱各硐室之间的相互扰动,有利于维护硐室群的稳定性。现场试验表明采用合理的支护及加固技术能有效解决围岩变形控制的难题。     

深部硐室群破坏机理及其稳定性控制

煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂,由此引起的非线性力学现象日益严重,给深部硐室群工程稳定性控制带来很大难度.通过现场调查、室内试验和数值模拟等手段分析深部硐室群破坏机理,得出高地应力、膨胀型粘土矿物、工程偏应力集中及开挖顺序不合理是深部硐室群变形破坏的主要原因.并利用集约化设计优化硐室结构,消除硐室空间效应,降低工程偏应力对稳定性的影响.通过数值模拟得到最优施工顺序,选择最优应力路径,降低硐室开挖彼此间的扰动影响.针对高地应力和高膨胀力,采用锚网索加立体桁架耦合支护技术控制围岩稳定性.该研究可为煤矿深部硐室群工程稳定控制提供借鉴.