矿山裂隙岩体锚注机理及数值模拟研究

通过分析矿山节理裂隙岩体锚固机理,得出节理岩体的剪切强度和最佳锚固角等参数的本构关系。同时结合大型数值模拟软件FLAC3D,分别对节理化岩体双轨巷道未支护和锚注加固时的岩体巷道围岩进行了数值模拟分析。模拟结果表明:锚注加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量。     

龙口海域软岩巷道锚注支护试验研究

针对龙口海域软岩巷道支护困难的问题,探讨了锚注支护技术在海域软岩巷道中的应用.为了研究注浆加固效果,首先进行了室内岩石注浆加固试验,结果表明,注浆岩体强度比未注浆情况下有了很大程度的提高;然后采用数值模拟软件FLAC3D,对海域软岩巷道锚注支护前后围岩变形情况进行了数值模拟,计算结果表明锚注支护能有效控制海域巷道的变形,并根据计算结果得出了巷道的变形规律;最后进行了现场支护试验,并对锚注支护后的巷道围岩变形进行了监测.监测结果表明,锚注支护能显著提高围岩的强度和承载能力,有效控制海域软岩巷道的损伤变形.     

古汉山矿极软岩巷道控制技术研究

针对极软岩巷道围岩变形破坏和严重底鼓问题，通过对巷道围岩进行地应力量测、物理力学性质分析测试、矿物成分分析和节理裂隙调查确定了软岩类型。并针对现场围岩的具体情况，设计了有效的控制极软岩巷道底鼓的锚注支护方案，通过使用岩石破裂过程分析（RFPA）系统对支护方案进行了数值模拟，进而确定一次锚网喷支护、二次锚注支护方案能够有效地加固巷道的两帮、顶板以及底角，并抑制底鼓的发生，进而提高围岩本身的承载能力，达到治理围岩的目的。通过工程实践证明，此种支护方案是有效并且可行的。     

巷道节理化软岩特征曲线数值模拟与锚注加固

采用离散元方法对节理化软岩巷道在未加固、拱墙锚注加固、全断面锚注加固时的围岩特征曲线进行了数值模拟分析,得到了3种情况下的围岩特征曲线。对特征曲线分析表明:施加拱墙加固时,巷道拱部和墙体部位围岩稳定性得到明显改善,但底板稳定性差。全断面加固后巷道各部位围岩稳定性都得到了改善,支护效果优于拱墙加固,因此全断面锚注加固是一种值得推广的技术手段。对巷道围岩应力场分析揭示了锚注加固的机理,通过锚注加固使围岩结构面得到强化,围岩结构面黏聚力和内摩擦角增大,拟制了结构面的张开与滑移,有利于围岩块体通过挤压作用形成压力拱结构,增强和发挥了围岩自承能力。     

高应力破碎软岩巷道锚注加固的数值模拟

采用数值模拟软件UDEC建立了离散元模型,对高应力破碎软岩巷道采用锚喷支护和锚注加固进行了数值模拟,结果表明:锚注加固通过注浆将破碎围岩胶结成整体,改善了围岩的结构及其力学机制,提高了围岩的强度.通过对支护效果的现场监测,验证了锚注加固能够有效控制围岩变形,是解决高应力破碎软岩支护问题的有效途径。     

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。     

软岩巷道支护方案的数值模拟研究

采用岩土工程数值模拟软件ZD—σ ,对软岩巷道采用不同支护方案的支护效果进行了数值模拟研究。研究表明 ,锚注支护从加固围岩出发 ,通过内注浆锚杆注浆 ,将巷道围岩胶结成整体 ,大大提高了巷道围岩的强度和承载能力 ,从而保证了巷道的稳定性。     

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。     

泥化软岩巷道全断面锚注加固技术研究

针对动压泥化软岩巷道围岩软弱破碎、巷道变形量大、难支护等问题,以贵州某矿水平车场为工程背景,分析了动压作用下泥化软岩巷道变形破坏特征及影响因素,提出了全断面锚注加固支护技术。通过FLAC^3D进行了数值模拟,对比分析了支护效果。在车场巷道进行了工程实践,现场试验表明:实行全断面锚注加固支护技术,有效降低了巷道两帮收缩量、顶底板移近量,避免了巷道的失稳破坏,减小巷道返修工作量。     

金属矿山节理化岩体巷道锚杆支护加固机理模拟研究

论文通过数值模拟手段分析研究锚杆支护对金属矿山节理化岩体巷道的加固机理,研究了锚杆支护前后岩体结构应力场和位移场的变化规律,从而判断锚杆的加固效果。模拟结果表明:锚杆加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量,为锚杆支护在节理岩体中的应用提供了理论支持。     

节理化差异岩层大巷的变形机理及其控制研究

基于神火集团葛店煤矿-600m轨道大巷的地质条件,采用UDEC4.0模拟分析了不同节理化程度条件下巷道围岩的应力分布和变形特征,研究了差异岩层交界处由于岩性不同所引起的变形和应力差别。分析出节理化软岩巷道大范围岩石膨胀变形的原因,得到交界处岩层的变形差异原因。在此基础上进行高强、超高强锚网索喷和锚注二次支护的控制研究,确定了锚注二次支护控制方案。现场应用证明了研究结论的正确性,取得了良好的技术经济效果。     

斜井巷道锚注加固技术研究

以某矿风井巷道围岩松散破坏的维护技术为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚索支护时,能够显著提高锚索的锚固力,形成有效的承载结构。验证了锚注支护理论。     

节理裂隙边坡锚注加固抗剪切效应研究

通过对节理边坡锚注加固力学模型的理论推导, 得出锚注加固能够提高节理抗剪强度和抗剪刚度的结论。借助对各种状态节理的模拟剪切试验对比分析, 验证了理论推导的结果; 经过对节理剪切试验全程曲线的分析, 总结阐述了边坡锚注加固的抗剪切效应特性, 指出随锚杆与剪切面的夹角不同, 节理面抗剪强度的变化规律; 锚杆与注浆胶结体抗剪强度的同步发挥程度与锚杆配筋率有关, 从而为节理裂隙边坡锚注加固工法的推广, 提供了理论和实验依据。     

阳城矿深部复合型软岩大巷破坏机制与支护设计

针对阳城煤矿南翼软岩大巷严重底鼓和断面收缩等非线性流变大变形控制难题,综合采用力学试验、现场测试和理论分析等方法,分析了南翼大巷围岩的地质力学特性和破坏特征;通过建立受二向均布载荷作用下的巷道力学模型,研究揭示了阳城煤矿南翼软岩大巷变形破坏力学机制。结果表明:地应力环境对大巷产生了极为不利的影响;大巷围岩属HJS复合型软岩,节理裂隙发育、松动破坏严重,使得可承载的完整岩层厚度较小是大巷破坏严重的关键因素。基于大巷复杂的破坏机制,提出了以锚注为主体的锚网索喷注联合支护方式,并设计使用了新型的注浆锚索,注浆管+注浆锚索深、浅耦合注浆,取得了良好的现场应用效果,实现了软岩大巷变形的有效控制,为类似巷道工程提供了参考。     

松软破碎巷道围岩注浆加固技术研究

古书院煤矿15号煤1523101巷道围岩松软破碎,巷道围岩变形量大,巷道必须进行维修才能使用。基于巷道地质与生产条件,分析了破碎围岩注浆加固的机理和作用,并进行多方案注浆加固方案模拟。研究了适合破碎围岩巷道注浆加固的合理加固支护方式及参数,在1523101巷进行了工业试验。在试验巷道进行了矿压监测,监测结果表明:巷道顶底板最大移近量为33 mm,两帮最大移近量为22 mm,最大底鼓量为30 mm,巷道变形量总体很小,能够满足巷道的安全使用。试验注浆加固效果显著,高强锚杆支护配合注浆加固联合支护系统是适合受采动影响巷道的安全、有效和经济的支护方式。     

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。     

极软岩巷道“水泥粉煤灰浆”锚注试验研究

工程实践证明,适宜配比的水泥粉煤灰浆材料用于极软岩巷锚注加固,技术上可行,经济合理,效果明显。     

软岩巷道锚注加固系统的"网络"效应

利用特种中空锚杆兼做注浆管的锚注加固技术,不但充分利用锚杆加固与注浆加固的各自优点,而且还形成其自身所特有的系统“网络”效应,是控制软岩巷道矿压显现的有效手段之一。通过对锚注岩石的扫描电镜分析及实验室和现场的锚杆拉拔试验,系统地研究了锚杆、浆液凝结体等共同形成的网络体系。     

大断面破碎围岩巷道联合动态支护试验研究

通过巷道现场监测、松动范围探测、底板矿物成分测试等方法,分析了巷道围岩变形破坏的特点。针对该矿高应力极破碎软岩巷道提出了预留大变形量、初期支护采用带大变形组件的锚杆锚索与金属网柔性支护,后期采用先浅后深二次注浆加固支护,最后再对巷道表面喷射混凝土组成的动态联合支护,达到了释放围岩变形能和降低围岩应力、支护结构与被支护的围岩共同承载、形成了联合承载结构的目的,充分发挥了围岩的自身承载能力,有效地解决了顶底板与两帮持续变形最终破坏的难题。