浆液在巷道围岩裂隙中扩散规律研究

针对煤矿软岩巷道中围岩裂隙发育的特点，分析了巷道围岩稳定过程中应力对围岩渗透性的影响，分析了软岩巷道围岩裂隙的分布形态，采用数理统计的方法分析了软岩巷道围岩裂隙中浆液扩散规律。     

深部软岩巷道注浆扩散规律的数值模拟研究

为了研究软岩巷道破碎岩体注浆扩散规律,以裴沟煤矿深部42采区巷道为背景,建立了注浆液体扩散的数值计算模型,采用离散元软件分析了5种不同注浆压力和5种不同水灰比条件下浆液扩散特征,研究表明影响浆液扩散半径显著的因素排序为注浆压力大于水灰比,并探讨了巷道围岩径向和切向方向上注浆压力随着距离巷道表面距离增加呈先增大而后衰减的变化规律,但衰减具有差异性,最后进行了注浆效果的检验。研究结果对软岩巷道破碎岩体注浆加固具有很好的参考价值。     

基于注浆支护的巷道围岩浆液扩散规律研究

注浆工程的隐蔽性导致浆液在岩体裂隙内扩散渗透规律研究无法表面、直观,注浆机理研究存在一定不足。通过Comsol Multiphysics数值模拟软件建立模型来模拟在静水条件下改变水灰比、裂隙张开度、注浆压力等参数浆液扩散规律的变化,并模拟浆液扩散不同位置渗透压力的变化,发现浆液呈圆形扩散以及不同参数条件下渗透压力和扩散距离的变化规律。研究得出:浆液有效扩散距离随裂隙张开度基本呈线性递增,张开度对浆液扩散距离改变明显,浆液渗透扩散对裂隙张开度较敏感;渗透压力随浆液扩散有效距离增加而降低。研究为巷道围岩注浆加固提供一定的理论依据。     

软岩巷道围岩变形破坏规律研究

煤矿软岩巷道支护问题是煤矿开采等地下工程支护中的一项技术难题,而巷道底鼓又是巷道围岩变形破坏的一种主要形式,大量的实测资料表明,在巷道顶底板移近量中约有2/3-3/4是由底鼓造成的,强烈的巷道底鼓不仅带来了大量的维修工作,增加了巷道的维护费用,同时,底板的稳定性显著影响着巷道两帮及顶板的变形与破坏,危及矿井安全生产。文章采用现场实测和数值计算相结合的方法,探讨了软岩巷道的变形规律及破坏特点,得出了一些规律性的认识,这对现场巷道支护具有一定的指导意义。     

软岩巷道围岩变形破坏规律研究

我国煤矿软岩巷道支护问题是煤矿开采等地下工程维护中的一大技术难题 ,而巷道底鼓又是巷道围岩变形破坏的一种主要形式 ,大量的实测资料表明 ,在巷道顶底板移近量中约有 2 / 3～ 3/ 4是由底鼓造成的 ,强烈的巷道底鼓不仅带来了大量的维修工作 ,增加了巷道的维护费用 ,同时 ,底板的稳定性显著影响着巷道两帮及顶板的变形与破坏 ,危及矿井安全生产。因此 ,它越来越引起采矿工程和岩石力学界的高度重视。采用现场实测和数值计算相结合的方法 ,探讨了软岩巷道的变形规律及破坏特点 ,得出了一些规律性的认识 ,对现场巷道支护具有一定的指导意义     

岩体粗糙裂隙中浆液扩散规律研究

基于分数布朗运动,采用随机中点位移法生成粗糙裂隙面,通过COMSOL软件建立岩体粗糙裂隙注浆数值模型,分析了浆液黏度及裂隙面粗糙度对浆液扩散的影响。结果表明：粗糙裂隙中浆液流场与光滑裂隙截然不同,浆液扩散速度在过流断面缩小区域,流速增大,过流断面增大区域,流速减小;裂隙粗糙度越大,低流速区域越大;裂隙面越粗糙,浆液压力越大,压力场非线性程度越强,相应的粗糙与光滑裂隙中浆液压力间的差值越大;浆液压力差随着浆液动力黏度的增加而增大,浆液黏度越大,裂隙粗糙度对浆液压力的影响越显著。     

软岩巷道围岩松动圈厚度测试及演化规律研究

沙吉海煤矿属于第三系软岩矿井,在巷道掘进过程中软岩变形现象尤为突出,利用超声波围岩裂隙探测仪对沙吉海煤矿软岩巷道进行围岩松动范围的现场测试,得出同一巷道不同位置、不同时间条件下巷道围岩松动圈的厚度及其演化规律。根据测试结果,分析支护参数的合理性和可靠性,为类似软岩巷道支护设计提供依据。     

软岩巷道围岩应力分布规律光弹性模拟实验研究

应用相似模拟理论和光测弹性力学模拟实验方法,对煤矿软岩巷道围岩应力分布特点及位移特征进行了模拟研究,得出了软岩巷道围岩在巷道有无封闭式支护情况下的应力分布规律、应力集中程度及位移特征,并探讨了由光弹模拟实验所得资料进行模拟应力分离计算和位移分析确定的方法。实验结果揭示了支架与软岩巷道围岩相互作用的一些基本规律,对软岩巷道的支护设计及软岩工程相关问题的理论研究和生产实践具有指导意义。     

裂隙岩体水平孔注浆浆液扩散规律研究

华北型煤田深部开采过程中受底板水害威胁愈发严重,水平孔注浆技术是治理此类水害的主要手段,其中浆液扩散规律的研究对注浆工程设计与施工具有重要意义。现有研究主要针对垂直孔注浆水平裂隙中浆液的扩散问题,当工程中采用水平孔注浆时浆液的扩散规律异于垂直孔。为此开展裂隙岩体水平孔注浆浆液扩散规律研究,将裂隙岩体中的孔裂隙系统等效为开度相同的裂隙,构建了等效裂隙岩体模型。选取等效单裂隙建立了水平孔注浆浆液扩散力学模型,推导了任意倾角的等效单裂隙在考虑浆液自重时浆液扩散区内的压力时空分布方程,进而得到注浆压力与注浆时间及扩散距离的理论关系式。结果表明：采用COMSOL建立水平孔注浆垂直裂隙三维数值计算模型,分别对考虑重力和未考虑重力的2种工况进行计算分析,未考虑重力时浆液的扩散形态呈轴对称圆形扩散,考虑重力时浆液优先沿着重力方向进行扩散。在重力的影响下,浆液扩散过程中地下水对浆液分散与搬运作用更为强烈。重力对水平孔注浆浆液扩散形态、扩散距离及注浆终压影响较大,水平孔注浆工程中不能忽视重力对浆液扩散规律的影响。通过对比理论分析与数值计算结果,两者得到的注浆压力与注浆时间、注浆终压与扩散距离的变化趋势基本...     

巷道注浆支护浆液渗透扩散规律研究

为了研究某煤矿注浆的渗透扩散规律,对岩体裂隙特征进行了分析,然后对岩体裂隙渗透注浆进行了假设,并根据煤矿的现场具体工程概况,建立了单裂隙模拟渗透注浆扩散系统,研究了不同水灰比浆液扩散距离与时间关系。研究得出,浆液黏度与浆液扩散距离呈反比;随着裂隙张开度的增大,浆液扩散半径也越来越小,此时浆液扩散半径与裂隙张开度表现为正比关系;浆液扩散距离与注浆压力呈正比。研究为煤矿巷道的注浆支护提供了一定的理论基础。     

Numerical analysis on stability of surrounding rock mass around deep roadway

Numerical simulations of the deep roadway were carried out through application of the strain-softening constitutive model. Differences between the deep and shallow roadway of the rock bearing structure were analyzed. Influences of the supporting resistance on the rock bearing structure at the deep roadway were discussed. The results show that there is alternation of strong and weak strength-softening region in the surrounding rock of deep roadway. However, the increase in the supporting resistance cuts down the size of strength-softening region of surrounding rock, decreases its strength-softening degree, and improves the stress distribution condition of the surrounding rock mass. It is concluded that the supporting resistance can raise the self-supporting ability of surrounding rock through controlling its strength-softening so as to make the rock bearing structure of deep roadway stable.     

相邻巷道围岩动态裂纹起裂与扩展行为研究

为研究冲击荷载下相邻巷道截面周边岩体动态裂纹起裂与扩展的力学行为特性,借助新型数字激光动态焦散线实验系统,使用类岩石介质材料P MMA制作双截面巷道模型进行冲击实验,并基于ABAQUS数值模拟平台对裂纹扩展过程进行仿真.结果表明:当相邻截面预制裂纹偏转角度分别为45°、22.5°、0°、-22.5°、-45°时,裂纹起...     

软岩回采巷道变形破坏规律与围岩控制模拟研究

该文以某矿1610工作面为研究对象,利用FLAC3D数值模拟不同宽度巷道保护煤柱的巷道稳定性,最终确定巷道保护煤柱宽度为30m为最宜。同时利用模拟软件对两种不同支护方案进行效果比较,最终确定锚杆支护作为最优支护方式。为类似地质条件的巷道支护提供借鉴。     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

节理倾角对巷道围岩的劣化效应及围岩分区域控制研究

为解决节理发育巷道围岩控制难题,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,研究节理倾角对巷道围岩的劣化效应,分析节理发育大断面回采巷道围岩的变形特征和发展规律。研究结果表明：节理弱化了岩体强度,使岩体呈现各向异性,节理发育巷道围岩呈现碎块化、低承载力和弱稳定性;小节理角度(0°~45°)发育的岩体在载荷作用下节理扩展成拉裂纹,后发生张拉破裂、翻转转动,岩体呈现显著的拉及拉剪混合破坏,使得矿山巷道岩体灾变失稳。提出了节理发育围岩分区域控制原则,以及以围岩改性加固、锚网索联合支护为主的控制技术,实测巷道顶板最大下沉量为120 mm,两帮最大移近量为90 mm,巷道变形量较小,节理发育的巷道围岩变形得到了有效控制。     

全煤巷道锚杆支护围岩活动规律研究

１９９７年,邢台矿在全煤（沿底托顶煤）巷道采用锚杆加锚索的支护技术获得成功。通过矿压观测分析对围岩在掘进和回采期的活动规律作了详细研究,为锚杆支护技术的推广提供了科学依据。     

高应力软岩巷道围岩控制技术研究

以郑州矿区某矿地质条件为基础,针对该矿的高应力软岩巷道变形破坏特征进行分析,总结了该类巷道变形破坏原因,提出了高应力软岩巷道围岩控制技术,并进行了现场工业性试验,试验结果表明,该项技术能够有效控制高应力软岩巷道围岩变形.     

受动压影响巷道围岩稳定性浅析

分析了静压及动压作用下巷道围岩的稳定性特点 ,并论述了动压作用下巷道围岩控制原理与技术。     

基于高位定向长钻孔的采空区瓦斯抽采技术研究

为了研究高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯效果,以吉宁煤矿2102工作面为研究对象,采用理论分析与数值模拟相结合的手段确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构,现场设计了五个高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明：煤层开采后,覆岩垮落带高度为20m,导水裂隙带高度为66m|裂隙区和压实区所呈嵌套关系的外侧梯形底角61°,内侧梯形底角50°,内外梯形之间宽度约为8.4m|高位钻孔应布置在煤层顶板以上40～60m,帮距15～48m,有效解决采空区上隅角瓦斯超限问题,瓦斯抽采效果良好,在保证安全生产的同时,实现了高效稳定治理采空区瓦斯的目的。