煤矿软岩工程技术现状及展望

总结了２０世纪煤矿软岩工程技术的发展历程,这一时期取得的主要成就是：软岩概念的清晰化,软岩工程分类和分级,软岩的工程特性和力学属性,对膨胀性软岩的研究和软岩巷道支护载荷的确定。指出我国煤矿软岩工程技术方向的问题,展望了２１世纪软岩工程技术的走向,论述了软岩工程技术的信息化、知识产业化的趋势,认为跨世纪煤矿软岩工程工作者任重道远。     

软岩巷道耦合支护力学原理及其应用

本文根据煤矿软岩的变形力学机制，提出耦合支护力学原理。文章认为目前煤矿软岩巷道支护存在的主要问题是支护与围岩之间的强度和刚度的不耦合问题。本文从煤矿软岩的独特属性出发，详细论述了耦合支护的研究思路。根据耦合支护力学原理，将其应用于现场实践，并在工程实践中得到了验证。     

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。     

冷泉煤矿高应力节理化软岩耦合支护技术研究

随着煤炭开采深度不断加大，线性力学设计方法愈来愈不能满足软岩支护设计需要。在工程岩体力学理论基础上，采用软岩巷道工程的非线性力学耦合设计，解决了鹤壁矿务局冷泉煤矿高应力节理化软岩巷道大地压、大变形、难支护的问题，并取得了良好的技术经济效益。     

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。     

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。     

深部第三系软岩巷道交岔点稳定性及其支护对策研究

随着煤矿开采深度的不断增加，巷道交岔点支护将更加困难，特别是高应力强膨胀复合型软岩巷道交岔点稳定性控制，一般支护形式难以奏效。通过对柳海煤矿第三系软岩巷道交岔点工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学试验结果的分析，确定了该矿软岩巷道交岔点变形力学机制为ⅠABⅡBDⅢCA复合型；并通过采用先进技术，将其转化为单一型变形力学机制。在该矿井底车场软岩巷道交岔点变形破坏治理中，采用了刚柔层桁架支护技术，取得了良好的效果。     

软岩巷道的弹-黏塑性分析

软岩巷道围岩体具有明显的大变形、大地压、长时间持续流变的特性,这使得软岩巷道尤其是衬砌支护之后巷道的大变形研究及控制机理成为复杂的力学问题．本文利用围岩与支护的接触条件,运用弹-黏塑性理论研究了软岩巷道问题,并探讨了巷道位移、支护阻力与黏性系数和时间的关系．研究结果显示：黏性系数越小,时间对于软岩巷道变形影响越大;增大围岩的黏性系数将会减小巷道的变形．     

软岩巷道的弹-黏塑性分析

软岩巷道围岩体具有明显的大变形、大地压、长时间持续流变的特性,这使得软岩巷道尤其是衬砌支护之后巷道的大变形研究及控制机理成为复杂的力学问题．本文利用围岩与支护的接触条件,运用弹-黏塑性理论研究了软岩巷道问题,并探讨了巷道位移、支护阻力与黏性系数和时间的关系．研究结果显示：黏性系数越小,时间对于软岩巷道变形影响越大;增大围岩的黏性系数将会减小巷道的变形．     

软岩巷道的弹-黏塑性分析

软岩巷道围岩体具有明显的大变形、大地压、长时间持续流变的特性,这使得软岩巷道尤其是衬砌支护之后巷道的大变形研究及控制机理成为复杂的力学问题.本文利用围岩与支护的接触条件,运用弹一黏塑性理论研究了软岩巷道问题,并探讨了巷道位移、支护阻力与黏性系数和时间的关系.研究结果显示:黏性系数越小,时间对于软岩巷道变形影响越大;增大围岩的黏性系数将会减小巷道的变形.     

构造应力区软岩巷道围岩变形与控制

构造应力区软岩巷道在原岩应力、工程应力、构造水平应力等作用下，围岩具有复杂变形力学机制，矿压显现为持续塑性变形破坏。通过建立围岩变形破坏的力学模型，对构造应力区软岩变形破坏特征、力学机制、应力转移过程模式进行理论研究分析计算，提出了支护控制准则，为软岩巷道控制提供了依据。     

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。     

离壁支护技术在软岩巷道中的应用

软岩巷道支护是当今地下工程中最难解决的工程技术问题之一，但是开发地下煤炭资源，在掘进过程中常常遇到具有软、弱、松、散等特点的软岩。论文根据软岩巷道的基本特点和巷道支护要求，提出一种新型支护形式——离壁料石碹支护，通过对离壁料石碹的受力分析，阐述了离壁料石碹的支护形式和支护机理，提出了离壁支护理论，进一步论述了壁后间隙在软岩巷道支护工程中所起到的让压作用。     

软岩巷道变形力学机制及支护实践

文章分析了大雁矿区巷道围岩变形与巷道断面，巷道密度，水的作用，巷道埋深等的关系，以及巷道围岩的变形力学机制，阐述了矿区的巷道支护改革经历了常规支护、金属及优化断面支护，因地制宜综合治理联合支护这样三个阶段。文章还指出，软岩巷道支护的关键是软岩矿区井下水的治理，生产集约化管理，掘进机械化，围岩变形力学机制的研究，生产过程中的监测，工程施工中的工程质量管理。     

钢筋网壳锚喷支护修复软岩巷道研究

本文分析了软岩巷道修复支护时围岩的力学特征；从理论计算，实验室试验和工程实践各方面论证了钢筋网壳锚喷支护在高地应力软岩巷道支护中的优势。     

回风石门软岩巷道变形破坏机理研究

新安煤矿回风石门软岩巷道出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,最大顶板变形和底臌量达1800mm,严重影响巷道的正常使用,该巷道大变形控制问题亟待解决。本文运用工程地质学、软岩工程力学、粘土矿物学等多学科理论,采用现场工程地质力学分析与室内物理力学性质研究相结合的研究方法,对回风石门软岩巷道变形破坏机理进行研究,确定了该软岩巷道的复合型变形力学机制为ⅠABⅡABDⅢBC型。     

深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

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。为了解决深部煤矿软岩巷道易变形,支护难度大等问题,通过对深部煤矿开采软岩巷道的变形破坏机理的研究结合现场施工情况,借助数值模拟软件FLAC~(3D)模拟巷道无支护以及锚杆锚索锚网砌碹联合支护巷道变形破坏情况,得出在锚杆锚索锚网砌碹联合支护的作用下巷道顶底板以及两帮的变形量明显变小,可以很好地控制软岩巷道的变形。结果表明:锚杆锚索锚网砌碹联合支护对于解决煤矿软岩巷道支护具有良好的效果。     

高应力软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

高应力软岩巷道具有持续塑性变形破坏特征 ,单一支护方式难以控制。通过建立围岩变形破坏的力学模型 ,对高应力软岩变形破坏特征、力学机制、应力转移过程模式进行理论研究分析计算 ,提出了支护控制准则 ,工程实例中控制了巷道强烈变形 ,保持了巷道的稳定 ,为高应力软岩巷道控制提供了依据     

沙吉海煤矿软岩巷道支护对策研究

以沙吉海煤矿轨道石门巷道为工程实例,根据工程地质条件及围岩特性,结合软岩工程力学理论及现场观测数据,分析轨道石门的破坏机理,提出恒阻大变形锚网索喷+底角锚杆联合支护的力学控制对策。实践证明,新型支护技术有效地控制了软岩巷道变形破坏,支护效果良好,为类似条件的巷道支护提供了可借鉴的经验,具有推广应用价值。     

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。