湿度应力场理论在软岩巷道围岩稳定性控制中的应用

通过对徐州东部软岩矿区煤层底板矿物成分分析和岩样的膨胀性试验 ,以及对软岩巷道底板含水状态和围岩变形实测 ,得到了有关软岩巷道的围岩岩性参数和实际变形规律。运用湿度应力场理论的数值模拟方法对软岩巷道的遇水软化和膨胀特性进行了分项分析 ,研究结果在实际软岩巷道围岩稳定性控制中得到了应用。     

软岩巷道蠕变与湿度应力场耦合研究

通过对龙口北皂矿H2101海域工作面矿区煤层底板矿物成分分析、岩样的膨胀性试验以及对巷道底板含水状态和围岩蠕变的实测,得到有关软岩巷道的围岩岩性参数和实际蠕变规律。运用湿度应力场理论的数学模型方法对软岩巷道的遇水软化和膨胀特性进行了分析,根据湿度应力场理论推导出膨胀软岩本构方程,在实际软岩巷道围岩稳定性控制中得到了应用。     

深部高应力软岩巷道变形破坏特性研究

以济北矿区唐口煤矿为工程背景,基于巷道围岩地质力学测试,阐述了深部高应力软岩巷道的基本工程地质特征;基于Burgers流变模型的黏弹性理论分析,得到深部高应力软岩巷道围岩表面位移及位移速率的表达式,并利用数学软件Matlab绘制了不同原岩应力、弹性模量和黏滞系数的巷道围岩表面位移及变形速率随时间的变化曲线;采用FLAC3D模拟了深部高应力软岩巷道的流变特性,分析了在高应力作用下,软岩巷道围岩的顶板、底板和两帮的流变变形规律。     

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。     

深部岩巷底鼓机理及底板超挖锚注回填技术

基于深部软岩巷道底鼓问题严重这一状况,以望峰岗矿深部岩巷条件为工程背景,对如何有效控制深部软岩巷道的底鼓问题进行了试验研究,通过对底鼓影响因素的理论分析和原支护效果的数值模拟以及底板岩层移动规律的现场实测,掌握了底板无支护条件下巷道围岩塑性区范围、围岩变形移动规律和巷道周边应力分布状况,提出并试验了控制深部岩巷底鼓的新...     

深井围岩采准巷道的变形与破坏

介绍了深井软岩、层理发育岩层巷道的变形与破坏机理，分析了层理发育围岩巷道支护失败的原因及维护手段、软岩巷道变形破坏原因及防治措施；提出了控制围岩变形及适合层状发育与软岩巷道的支护方法。     

深井高应力破碎软岩巷道过断层支护技术研究

针对深部软岩破碎巷道遇断层后,巷道围岩变形量增大、易造成顶板垮落、底鼓变形破坏剧烈等问题,对高应力软岩巷道过断层支护机理进行了研究。通过采用数值模拟与现场实践相结合的方法,确定“金属网、U型钢拱支架、喷浆、注浆和锚索”的综合支护方式。应用结果表明,巷道顶底板和两帮的变形量大大减小,有效控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形和底鼓,保证了巷道围岩稳定。     

动压软岩巷道底板锚注加固效果研究

采用大型有限元数值模拟软件ANSYS，对动压软岩巷道底板锚注加固前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟，对锚注加固前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况等进行了系统分析，结果表明锚注加固显著提高了底板岩体的强度和承载能力，有效地控制了动压软岩巷道的底鼓。     

深井煤柱区下位采动高应力软岩巷道匹配支护研究

以深井煤柱区下位采动高应力大变形软岩巷道为研究对象，通过现场勘察总结出高应力软岩巷道的变形破坏特征和基本规律，分析了深井煤柱区高应力巷道和受下位采动影响的巷道围岩变形力学机制，根据高应力软岩巷道的支护特点，提出了科学合理的匹配支护对策。     

兴安矿深部软岩巷道大变形控制对策

为了更好地控制深部软岩巷道围岩大变形破坏问题,通过现场调查和理论分析,得出了兴安矿深部软岩巷道围岩大变形破坏的主要影响因素包括工程地质条件差、地应力水平高、水解作用和原支护不合理.基于这些影响因素,建立了包括围岩结构优化技术、耦合支护技术、底板控制技术、冒落控制技术为核心的深部工程稳定性一体化耦合控制技术.工程实践表明,在深部复杂的软岩巷道支护中,采用一体化耦合控制技术,能有效控制深部软岩巷道大变形破坏.     

煤矿回采巷道底鼓变形分析及其破裂过程模拟

文章建立了巷道围岩变形的力学模型,基于软岩的膨胀理论与层状底板的应力状态,分析软岩回采巷道底鼓发生过程,计算膨胀引起的底鼓量.为进一步分析软岩巷道底鼓过程,考虑软岩的蠕变特性及非均质性.在岩石破裂过程分析系统(RFPA)的数值模型中,引入蠕变模型及非均质系数,对软岩巷道的变形和底鼓破裂过程进行数值模拟.从数值模拟结果中可以看出,在水平恒定荷载及岩体蠕变作用下,巷道围岩的应力集中造成巷道底板岩层的初始破坏,底板岩层出现初始离层;垂向荷载下降,导致巷道底板出现破裂并发生扩展,加快巷道底板岩层向巷道内移动速度,致使底板发生离层;随着时间的变化,底板岩层的强度值不断衰减,造成巷道底板岩层不断向巷道内鼓出,产生挤压流动性底鼓.     

底板锚注加固技术治理深部软岩巷道底鼓

深部高应力巷道掘进遇软岩时,顶帮部的支护技术基本能够控制巷道的变形量,然而深部软岩巷道底板变形难以控制,因此巷道底鼓就成为矿井深部软岩巷道变形破坏的主要因素,通过对阳煤集团五矿深部软岩巷道的底鼓机理进行现场观察及分析,提出了底板锚注加固技术,实践证明,该技术能有效治理深部软岩巷道底鼓问题。     

蠕进卸压特种支架在软岩巷道支护中的应用

本文通过对软岩巷道围岩变形及支架破坏的原因分析，提出了“蠕进卸压特种支架”的设计指导思想，进行了软岩巷道的支架试验，通过对其考察，证明了特种支架可以解决软岩巷道的支护难题。     

底板岩巷断面选择及支护设计研究

以某矿2106工作面和2107工作面联合布置，沿空留巷两进一回“Y”型通风系统通过共用底板岩巷进行回风为工程研究背景。在回采面推移中的采动影响对巷道围岩稳定性有着一定的负面影响，如何实现底板岩巷经受两次回采扰动后能对围岩有效控制，事关留巷通风及生产安全。文章通过对围岩物理化学性质、地质构造和原岩应力分布形式及巷道破坏特征分析，通过巷道轴线方向与围岩水平应力方向比确定底板岩巷断面形状；基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则，提出了适合于岩巷的锚网+柔模连续碹联合支护技术，解决了软岩巷道经受两次采动影响后围岩变形大、支护困难等问题，具有良好的经济效益和应用前景。     

深埋高应力软岩巷道变形的相似材料模拟研究

根据相似理论及巷道围岩所处的地质条件,建立深埋高应力软岩巷道的相似材料模型,对深埋高应力软岩巷道的变形规律及破坏特点进行了相似材料模拟试验研究,并测量顶底板变形量和两帮相对变形量以及深部围岩的变形量。得出了深埋高应力条件下巷道围岩的变形规律,并在试验的基础上对围岩的变形原因进行了探讨。     

软岩巷道围岩变形破坏机理和合理支护问题

本文在现场实测资料基础上,论述了软岩巷道的矿压显现特点,提出了可用γH/σ_c 值的大小作为判断“软岩巷道”定义及其分类标准的主要依据,初步分析了软岩巷道围岩变形破坏机理及围岩与支架的相互作用关系,讨论了目前煤矿中软岩巷道的支护方法,并提出了改善软岩巷道支护状况的合理途径。     

软岩巷道变形规律及影响因素分析

通过总结北皂煤矿软岩巷道矿压显现的特点及支护经验,分析了软岩巷道的变形规律及影响软岩巷道稳定性的三大主要因素,对同类软岩地层巷道围岩控制具有一定的借鉴意义。     

软岩巷道支护设计应注意的几个问题

软岩巷道的支护一直是困扰我国煤矿的难题。随着采深的增加，我国许多矿区的软岩工程问题日益突出，这就对软岩巷道支护设计提出了更高的要求。本文结合软岩的工程特性和软岩巷道围岩的变形特点，分析软岩巷道支护设计应注意的几个问题。     

软岩巷道支护设计应注意的几个问题

软岩巷道的支护一直是困扰我国煤矿的难题。随着采深的增加，我国许多矿区的软岩工程问题日益突出，这就对软岩巷道支护设计提出了更高的要求。本文结合软岩的工程特性和软岩巷道围岩的变形特点，分析软岩巷道支护设计应注意的几个问题。     

高水平应力巷道连续“双壳”治理底臌实验研究

基于深井工程软岩巷道严重底臌这一状况,以河北陶二煤矿扩大区北大巷条件为工程背景,对连续"双壳"如何有效控制深井软岩巷道底臌进行了实验研究。通过现场地应力测量、解算,确定了巷道围岩应力状态,采用自行设计的双向加载试验台,进行深井软岩巷道不同侧压系数时底板围岩变形失稳特征的相似模拟实验,得到底板位移场变化规律及围岩应力分布状态。模拟实验结果表明:底板连续"双壳"加固巷道底臌量较原支护巷道平均减小53%;底板浅孔注浆(浅部壳体)提高岩体承载能力,深孔锚索束注浆(深部壳体)扩大岩体承载范围,浅深壳体共同承载、协同变形有效控制了底板围岩稳定。最后揭示了连续"双壳"治理底臌机理。