井巷整体式支护的合量厚度

井巷整体式支护是指竖井井壁和巷道碹体等支护型式。以往人们根据支护愈厚承受地压愈大的传统观念，在深井筒和松软岩层的井巷中，一味道大支护厚度。本文根据围岩与支护共同作用的理指出：随着支护厚度增加，支护刚度就增大，从而地压也随之加大，导致支护内的应力并不显著降低。因崦单地增加支护厚度往往是得不偿失的。文中给出了计算支护厚度的弹塑性理论，通过计算，编制了几种不同条件下的支护厚度与应力关系曲线，指出其合理支     

获各琦铜矿井巷深部支护实践

深地层、高地压井巷工程的支护形式应选择主动支护形式。根据围岩稳定情况、涌水量、断面形状和大小,服务年限和用途等因素选择合理的支护方式,以达到降低井巷工程掘进、支护、维护费用,提高矿山经济效益的目的。通过对获各琦铜矿深部井巷支护方法的讨论,实现井巷支护方法的优化,并为同类型矿山提高井巷支护效率提供参考。     

金川矿区高应力破碎岩体条件下的巷道支护技术

金川矿区的工程地质条件复杂，岩体软弱破碎，地压大，约有25％的巷道处于不良岩层中，巷道支护是金川镍矿遇到的一个主要问题。作者对金川矿区不良岩层巷道变形及破坏规律进行了全面的调查研究，系统的总结了金川矿区采用的各种巷道支护方式的支护效果，尤其是对喷锚网支护、巷道注浆加固支护、多种方式联合支护进行了详细的阐述，并根据金川矿区多年来的工程实践，总结出了在类似的高应力破碎岩体条件下各种井巷工程的最佳支护方式。     

煤矿冲击地压发生理论公式

冲击地压是煤矿最严重的动力灾害之一,研究冲击地压发生机理的理论公式是实现冲击地压定量防治的第一前提。针对目前尚未有直接明了的冲击地压发生理论公式的现状,通过建立与地应力、煤岩物性、支护强度和工程结构参数直接相联系的巷道冲击地压发生力学分析模型,得到了一套冲击地压发生的理论公式。首先,系统探究了冲击地压解析分析所涉及的几何模型、边界条件、煤岩体变形破坏本构关系和冲击地压发生的力学判据;其次,结合煤岩体变形破坏的"双线性"本构关系和"三线性"本构关系,分别建立了巷道"弹性区、塑性软化区"2分区结构模型与"弹性区、塑性软化区、破碎区"3分区结构模型,对巷道围岩展开应力分析,得到了巷道平衡系统方程;最后,由系统方程与冲击地压发生力学判据,得到了冲击地压发生的临界载荷、临界破碎区半径与临界软化区半径指标及其理论计算公式。采用理论公式定量解答了冲击倾向性与冲击危险性的理论关系、矿井冲击地压发生临界开采深度的理论界定和支护在冲击地压启动过程中的作用及支护安全系数设计方法等科学问题,并对我国近30座冲击地压矿井的冲击启动临界载荷、临界开采深度和支护防冲安全能力进行了计算或验算。研究结果表明,临界载荷、冲击能指数和单轴抗压强度3个指标参量间具有明确的理论关系;表征冲击倾向性的理论指标为冲击能指数和单轴抗压强度,表征冲击危险性的理论指标为实际应力与临界载荷比值;基于冲击地压发生的临界载荷,可以得到矿井冲击地压发生临界开采深度的理论确定方法;支护强度的提高能够有效提升冲击地压发生的临界载荷。研究成果旨在继承并突破现有定性或统计定量的冲击地压理论,为实现煤矿冲击地压机理及应用的定量化研究奠定基础。     

松软地层大断面井巷最小支护厚度计算方法及应用

结合公路隧道地压计算方法提出了煤矿松软地层大断面井巷最小支护厚度计算公式,并通过FLAC3D对支护结构进行了受力数值模拟计算,最后对碹体稳定性进行了验算。还介绍了其在工程中的应用。该计算方法简单实用,对工程实践有很强的指导意义。     

“锚网梁喷+锚索”联合支护技术在井巷工程中的应用研究

随着煤矿开采深度的增加,在地质条件复杂的矿区中,软岩井巷支护越来越困难。在大深度、大地压、复杂地质构造区内,由于地压异常,常规支护井巷常常是前边施工后边就发生破坏,维修后再次破坏。近年来,公司积极探索软岩井巷支护的先进技术和工艺,在分析煤矿地质条件及原有支护方式基础上,在玉山煤矿推广应用"锚、网、梁、喷+锚索"联合支护技术,克服地压对巷道的破坏,延长井巷工程服务年限,减少维修费用,降低煤矿生产成本。经实践证明,该技术取得了良好的支护效果及经济效益,为同类巷道支护提供了工程依据。     

冲击地压煤巷锚杆支护研究

根据巷道地质条件和原岩应力测量以及煤岩层冲击倾向鉴定结果，动用离散元数值计算分析方法对冲击地压煤巷锚杆支护进行设计，并在生产实验中进行全面矿压观测，找出适应冲击地压条件下的煤巷锚杆支护方式。     

回采工作面顶承力原理和岩层控制

简要阐明了顶板自承力原理（简称Ｓ－Ｂ理论），分析了各类直接顶板不同的自承能力及其影响因素；超前支承压力的组成及提高初撑力对降低近煤壁应力峰值的作用，计算了基本顶失稳不同厚度和直接顶不同抗拉强度条件下，保持直接顶自承能力必需的临界厚度以及临界支护阻力，进一步给出取得支架－围岩力学平衡必需的初撑支护强度和额定支护强度的回归公式和理论公式。     

深部高应力软岩巷道支护设计

常规支护方法不能解决深部高应力软岩巷道的支护问题，其主要原因是：（1）围岩自承圈厚度小；（2）初期支护刚度过大；（3）围岩表面约束能力差，喷层结构不合理；（4）仅一次锚网喷作为巷道的永久支护不符合深部高应力软岩巷道地压显现规律，工程实践表明，采用封闭的支护结构，二次锚网喷及锚索、锚梁等联合支护方式，较好地解决了上述问题，取得较好的支护效果。     

厚而坚硬顶板破断诱发冲击地压的机理及其防治方法

基于动静载荷叠加诱发冲击地压机理,以开采煤层上方厚而坚硬顶板为研究对象,建立了工作面回采和沿空巷道顶板破断诱发冲击地压力学模型,并推导出顶板破断引起平均应力和动载荷增加的理论计算公式,以及顶板张拉破坏和剪切破坏判定公式。现场钻孔应力计监测结果和理论计算结果对比表明,利用该力学模型可以比较准确地计算动载荷和应力增量,且顶板厚度、支撑宽度和断裂线在煤体内深度是影响动载荷大小的关键因素。通过对该力学模型的讨论,指出多种有效防治冲击地压的方法。该力学模型的构建为冲击地压危险程度的判别和防治提供了一种新的思路。     

深立井井壁结构设计中存在问题及解决对策

文章的主要目的是指出目前深立井井壁结构设计中存在的问题、该方面研究的现状,同时给出了解决的对策。文章明确了挡土墙平面地压公式和重液理论计算公式,在井壁结构设计中的存在问题,指出了表土沉降过程中立井次生地压的存在,井壁破裂的力学机理等内容,最后从改变井壁受力状态角度给出了井壁结构优化的对策。     

不均匀侧压力对井筒受力的影响分析

立井井筒所受的水平侧压力沿井筒周边分布的不均匀性导致井筒井壁可能出现拉应力,这对混凝土井壁来说是很不利的,因而有必要求解分析井筒的受力状况。论文通过对井筒的弹性分析,判断不均匀受压下井壁的受压受拉状态,推导了井壁刚好不出现拉应力时井壁厚度的计算公式。     

深竖井开挖施工工艺优化与数值模拟分析

深竖井开挖过程中，随着开挖深度的增加，围岩应力集中现象愈加明显，容易导致围岩失稳和井壁衬砌结构开裂或破坏。为了让竖井开挖过程中围岩的应力、位移得到充分释放，在新城金矿-930 m深竖井施工过程中，提出“三掘一砌”的施工工艺，并与原“一掘一砌”的施工工艺作对比。研究结果表明：①改进工艺中围岩压力得到有效释放，衬砌的安全系数明显提高，有利于深部井筒的稳定性；②由于施工工艺的改变，井筒围岩暴露面积增大，导致该处井筒衬砌比原工艺衬砌所承受的应力更大。因此，现场施工工艺转变应逐步实现，以免造成局部应力集中。     

玄武岩裸体斜井井筒围岩稳定性分析

地下井巷的开掘工作破坏了地层原岩应力的平衡状态,导致井巷周围岩体内应力的重新分布和应力集中,当集中应力超过井巷周围岩体强度时,将引起井巷围岩变形、松动垮落和底板鼓起等一系列矿压显现现象。显然矿压显现的剧烈程度不仅和矿山压力的大小有关,而且和井巷围岩自身的物理、力学性质也紧密相关。针对西南某在建矿井玄武岩裸体斜井井筒围岩的稳定问题,利用弹性力学和岩石力学的相关知识,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,对井筒开掘引起的周边围岩内的最大集中应力以及最大集中应力和玄武岩岩体许用强度之间的关系进行了深入研究,得出了最不利情况下井筒周边围岩的最大集中应力仍然小于玄武岩岩体的许用强度、该段斜井井筒可以采用裸体巷道的重要结论,为现场的支护设计与施工提供了科学的理论依据。     

周源山矿深井煤巷锚梁网索支护的试验研究

周源山矿采深大、压力大,原有的梁式支护已越来越不适应现有的生产地质条件,为此,在现场锚杆锚固力拉拔试验的基础上,应用现代锚杆支护理论进行了24回风上山锚杆支护参数设计,并对24回风上山采用预应力锚杆+锚索支护的围岩松动圈厚度进行了数值模拟,试验和模拟结果表明:锚梁网索支护在深井煤巷支护中是一种极其有效的支护形式,值得在全矿推广应用.     

深竖井破碎岩层围岩应力分析模型探讨

岩层的层理性结构使其力学特征具有各向异性,而节理裂隙发育的破碎岩层,其具有更明显的各向异性。深竖井井壁围岩应力高,易发生破坏。与均质各向同性岩层不同,破碎岩层井壁围岩的稳定性主要取决于结构面的抗滑能力。这类岩层的自稳能力差,当围岩应力超过单元体结构面强度时,围岩便失稳垮塌。鉴于岩层本身、环境及施工等因素的影响,破碎岩层的围岩应力复杂多变,如何快速而相对准确地确定破碎岩层的围岩应力即成为井筒支护的关键环节。从破碎岩层的成因出发,分别给出破碎岩层、断层、软弱夹层的围岩应力的分析模型,对深竖井破碎岩层段井筒支护的合理设计具有较为重要的指导作用。     

深部巷道等强支护控制理论

本文调查了大量的煤矿巷道现场破坏案例,提炼了6类15种典型破坏模式,分析了圆形与矩形巷道的围岩受力特征及应力分布规律。基于巷道围岩梯度破坏机理及矩形巷道等强梁支护模型,提出了深部巷道等强支护控制理论力学概念模型,即根据巷道围岩受力特征,采用开槽卸压、注浆加固、锚杆(索)主动支护、钢管混凝土被动支护等综合手段,有效调整巷道围岩的应力状态,以期实现不同位置围岩能够达到安全且与地应力比相匹配的等效应力状态,获得应力分布趋于均匀、塑性区范围相似的理想状态。给出了不同埋深、不同断面形状巷道所需的等强支护强度计算公式,数值模拟了圆形与矩形巷道在等强支护前、后围岩应力变化,验证了等强支护后围岩应力场能明显改善。等强支护控制模型一定程度上为深部巷道围岩控制提供了理论和实践指导。     

动力扰动诱发煤层大巷冲击地压机理及其防控技术

为了提高深部矿井煤层大巷冲击地压动力灾害防控效果,基于高家堡煤矿冲击地压灾害发生特点与工程地质条件,通过动静载组合控制煤岩动态破坏的普适性理论方法进行探究,揭示了高家堡煤矿煤层大巷冲击地压致灾机理,明确了动静载复合应力场动力灾害防控途径.在此基础上,考虑煤层大巷服务年限长、 围岩应力集中程度高等特点,结合动力扰动诱发大...