高流变围岩泵房注浆加固的试验研究

根据相似理论，对万年矿-440泵房高流变围岩注浆加固前后变形特性进行相似材料模拟研究，得出了其变形规律：高流变围岩变形可以分为扩帮整修加速阶段、相对稳定阶段和动压阶段等三个阶段；注浆加固使泵房围岩岩体变形由结构高流变特性转为线弹性或是弹塑性。试验结果表明。采用注浆加固高流变围岩的方法是可行的，对工程实践是有一定指导意义的。     

锚注支护巷道围岩变形的粘弹性分析

锚注支护是一项维护围岩稳定的新技术。根据锚注支护机理,将注浆锚杆简化为作用于围岩的一种体积力,并将注浆作用看作为对围岩力学性能的改善,从而建立了锚注支护计算的力学模型。依据围岩流变特性的试验结果,选择了一个合适的流变模型。最后应用粘弹性理论,分析了对具有流变特性围岩,锚注支护在维护其稳定性方面的作用。计算结果表明,锚注支护对维护流变性围岩稳定的效果显著。     

海底隧道穿越断层破碎带预注浆加固稳定性分析

通过三维有限元方法研究当隧道穿越断层破碎带时,采用不同注浆加固材料、不同注浆加固圈厚度对隧道围岩及初期支护受力和变形影响.得出:围岩未采取注浆加固时,塑性破坏主要集中在正常围岩与断层破碎带的过渡段;采取注浆加固措施后,破坏除发生在正常围岩与断层破碎带过渡段外还发生在各注浆加固段间的衔接处;对围岩进行注浆加固后,隧道拱顶最大沉降减小了一半多.同时,随着注浆加固圈厚度或刚度的增大,隧道拱顶位移、塑性变形的大小和分布区域、初期支护内的最大主应力都会相应的减小;通过改变注浆加固范围和注浆加固参数都可以实现对隧道的变形和受力的有效控制,两者在加固隧道围岩方面具有等效作用.     

洞室围岩收敛变形的时间效应特性研究

研究了地下洞室围岩的时间效应变形特性,提出了分析围岩时间效应收敛变形的一种新方法。通过将岩体当作似蠕变材料并利用岩石流变的积分型蠕变模型,根据现场收敛变形量测资料,可以估算围岩的蠕变参数和先期变形。最后列举了用这种方法分析收敛变形量测资料的实例。     

深井软岩巷道底板卸压钢丝绳网锚注支护技术研究

针对平顶山天安煤业股份有限公司一矿深井软岩回风上山巷道工程地质条件和围岩变形特征,采用数值计算方法,研究了底板卸压槽卸压前后巷道围岩应力场、塑性区的变化规律,分析了底板卸压槽卸压机理,提出了钢丝绳网锚注支护技术,并进行了工业性试验。研究结果表明:(1)巷道底板开掘卸压槽卸压后,底板围岩垂直应力和水平应力的高应力区及其峰值应力均向底板深部转移。卸压后底板同一深度的围岩应力均小于卸压前的围岩应力;卸压后巷道顶底板和两帮围岩的塑性区范围均增大,底板卸压效果明显。(2)深井巷道围岩的破碎区和部分塑性区是支护的重点。回风上山巷道采取开挖底板卸压槽、钢丝绳网锚杆支护和围岩注浆加固等支护措施后,在围岩中形成了锚注体支护圈,提高了围岩的强度和自身承载能力。巷道围岩经历加速变形阶段、减速变形阶段和稳定变形阶段后,一直处于稳定变形状态。卸压槽+钢丝绳网锚注支护在回风上山巷道的支护试验取得成功,可为深井软岩巷道支护提供参考依据。     

软弱围岩大断面隧道径向注浆变形的控制

研究软弱围岩大断面隧道施工中径向注浆技术,为该类隧道设计施工提供依据．在分析隧道施工中不同注浆方式的基础上,以控制厦门翔安隧道陆域段围岩变形为例,对隧道径向注浆作用机理进行分析。阐述了注浆设计方案及实施情况,用监测结果说明变形的控制效果．在隧道初期支护背后进行径向注浆,能增强与围岩的密贴程度,提高围岩的承载力和自稳力,有效地控制隧道初期支护结构沉降和变形．     

深井软岩表面变形随围岩性质变化分析

依据理论分析得出的圆形巷道围岩表面变形计算公式,分析了原岩性质对围岩表面变形影响。分析结果表明：随原岩应力增加,不同岩性围岩表面变形增长速率不同,深井软弱围岩表面变形显著;通过注浆法改变围岩性质,提高围岩粘结力和内摩擦角是减少围岩表面变形,保持围岩稳定较为有效的手段。     

不同长度注浆锚杆支护效果及围岩变形曲线规律

为了探究注浆锚杆支护作用效果,以吉林甄峰岭隧道已出现大变形的软弱围岩区为例,分析了不同注浆范围条件下隧道循环进尺开挖后围岩变形规律.根据大变形区域实测位移进行反演分析,获取隧道围岩真实力学参数,分别对不同注浆锚杆施工支护方案进行循环进尺开挖计算,获得了各方案下隧道各位置位移变化曲线,并采用单元安全度方法对计算结果进行评价.结果表明,目标工程的注浆锚杆最佳应用长度为3 m,其作用效果主要体现在对急速变形阶段变形量的控制.     

U型棚＋围岩注浆技术在巷道修复中的应用实践

在对新集三矿原软岩巷道支护及修复方案存在问题的基础上,提出了巷道排水疏干后适时采用U型棚＋围岩注浆加固的巷道修复支护方案,工程应用实践表明：采用该支护方案后围岩变形较小（稳定）,达到了预期的目的。     

破碎围岩加固后岩石位移特征

通过对马路坪矿740m水泵房断面收敛全过程观测和岩孔多点位移观测结果分析，发现加固后的破碎围岩位移存在着方向变异性、破坏周期性和速度变化的差异性，变形过程可分为急剧变形、调整变形和缓慢变形3个阶段．得出：岩体在调整变形阶段可能改变位移方向，岩石破坏呈现周期性，洞室边墙上部比边墙脚位移大；注浆加固后的岩层比未加固岩层的位移小，破坏周期短；洞室的收敛只是表层一定厚度的围岩位移的外在表现，收敛层外岩体向山体方向移动；加固破碎围岩的关键技术是按照工程所处应力场，充分考虑加固层周围地质构造影响，设计加固层的厚度和加固闭合拱．     

Deformation characteristics of surrounding rock of broken and soft rock roadway

A similar material model and a numerical simulation were constructed and are described herein. The deformation and failure of surrounding rock of broken and soft roadway are studied by using these models. The deformation of the roof and floor, the relative deformation of the two sides and the deformation of the deep surrounding rock are predicted using the model. Measurements in a working mine are compared to the results of the models. The results show that the surrounding rock shows clear rheological features under high stress conditions. Deformation is unequally distributed across the whole section. The surrounding rock exhibited three deformation stages: displacement caused by stress concentration, rheological displacement after the digging effects had stabilized and displacement caused by supporting pressure of the roadway. Floor heave was serious, accounting for 65% of the total deformation of the roof and floor. Floor heave is the main reason for failure of the surrounding rock. The reasons for deformation of the surrounding rock are discussed based on the similar material and numerical simulations.     

高应力软岩隧道施工的时空效应分析

以湖南某高应力软岩隧道为背景,应用有限元软件ABAQUS对其施工的时空效应进行了分析,并对其影响范围及大小进行了研究,结果表明：高应力软岩隧道围岩稳定很大程度上受到隧道的＂空间效应＂及＂时间效应＂的影响,同时指出在施工时应尽早施加初期支护提高围岩自承能力,在围岩变形趋于稳定时施加二次支护坚决抑制软岩的流变所引起的大变形.     

Bolt-grouting combined support technology in deep soft rock roadway

Analyzing the mineral composition, mechanical properties and ground stress testing in surrounding rock,the study investigated the failure mechanism of deep soft rock roadway with high stress. The boltgrouting combined support system was proposed to prevent such failures. By means of FLAC3D numerical simulation and similar material simulation, the feasibility of the support design and the effectiveness of support parameters were discussed. According to the monitoring the surface and deep displacement in surrounding rock as well as bolt axial load, this paper analyzed the deformation of surrounding rock and the stress condition of the support structure. The monitor results were used to optimize the proposed support scheme. The results of field monitors demonstrate that the bolt-grouting combined support technology could improve the surround rock strength and bearing capacity of support structure, which controlled the great deformation failure and rheological property effectively in deep soft rock roadway with high stress. As a result, the long term stability and safety are guaranteed.     

基于三维损伤流变理论下某调压井群围岩时效稳定性研究

拟建的某水电站调压井区域围岩岩性为石英云母片岩,勘探及室内试验发现其岩体属于片理构造发育明显的软岩,具有较典型的横观各向同性流变特征。由于区域地应力水平较高,工程施工期及运行期围岩流变现象可能显著影响岩体稳定性及衬砌结构特性。本文在全面反映区域地质构造、调压井结构形式及地应力场的基础上,建立了三维数值计算模型,同时考虑施工时序及支护衬砌措施,应用根据室内试验及现场监测资料建立的横观各向同性岩体粘弹塑性损伤本构模型,采用FLAC3D软件研究了调压井群施工期和运行期围岩稳定性及衬砌结构安全性。结果表明：施工开挖过程中围岩在流变效应的显著影响下,其变形量随时间有所增加,及时喷锚支护对围岩变形的限制作用显著,开挖完成后500d后围岩位移趋于收敛;开挖完成后围岩整体处于受压状态,施作二次衬砌有利于围岩应力场均匀化重新分布;运行期调压井衬砌变形量值增长速率随时间逐渐减小,其中2年内变形量约占长期（50年）变形量的54%,调压井围岩及衬砌结构运行1年后应力水平基本趋于稳定,运行期内调压井围岩应力水平变化幅度很小。     

深部巷道围岩变形试验与数值模拟研究

为了研究深部软岩巷道的变形破坏特性,以淮南矿区某煤矿13-1煤回采巷道为例,在现场调查回采巷道工程概况的基础上,开展了室内深部回采巷道围岩变形特性相似模拟试验,并基于块体离散元法,建立了深部回采巷道围岩的数值模型,模拟了开挖过程中围岩的变形特性。相似模拟试验和数值模拟试验结果表明,深部巷道围岩的典型特征为:巷道底臌量两帮移近量顶板下沉量,巷道不同围岩受开挖扰动的位移影响范围不同,底板为3.5 m,顶板为2.45 m,两帮为5.5 m。     

护巷煤柱宽度与巷道围岩变形的关系

本文在分析研究大量受采动影响巷道的矿压显现规律和围岩变形的基础上,提出了巷道在采动期间的围岩变形量,以及采动稳定期间的围岩变形速度同护巷煤柱宽度之间的关系,并得出巷道服务期间的围岩变形总量与护巷煤柱宽度之间的关系式,为选择护巷煤柱宽度提供主要依据。     

软岩巷道支护荷载的确定方法

通过分析巷道围岩与支护的相互作用原理 ,得出了软岩巷道失稳的原因是由于围岩自承力与支护力不足的结果 .认为一个优化的软岩巷道支护设计应在确保支护稳定的前提下 ,最大限度地释放围岩的能量 ,使以变形形式转化的工程力达到最大 ,同时最大限度地发挥围岩的自承能力 ,使工程支护力达到最小 ,而其关键是确定变形能释放时间和最佳支护时间 .软岩巷道开挖后 ,通常在巷道周围形成塑性软化区和塑性流动区 ,实施支护力就是要控制塑性流动区的范围与发展 ,达到最佳支护时间时的支护荷载为最小支护荷载 ,可以通过塑性软化区和塑性流动区内岩石的重力求得     

Settlement behavior of coal mine waste in different surrounding rock conditions

In order to investigate the influence of complex conditions of in-situ surrounding rocks on the settlement behavior of nubbly coal mine waste subjected to high gravity pressure,four kinds of loading chambers made of different similar materials with different elastic moduli in experiments were used to simulate the deformation features of in-site rocks,including soft,moderate hardness,hard and extra-hard rocks. The results show that all the settlement-axial load （or axial strain-stress） curves obtained under four different surrounding rock conditions present power-exponential function feature. The final settlement of coal mine waste under the same axial load is closely related to the lumpiness gradations and the deformation behavior of chamber materials used to simulate behaviors of different in-situ surrounding rocks. In the same surrounding rock condition,the final settlement under the same maximum axial load decreases with the decrease of the proportion of larger gradation of coal mine waste. While for the same lumpiness gradation case,the settlement increases with the decrease of elastic modulus of simulated surrounding rocks and the lateral pressure induced by axial load increases with the increase of elastic modulus of loading chambers that are used to simulate different surrounding rocks. The test results also reveal that both the compaction curve and lateral pressure curve show a three-stage behavior,and the duration of each stage,which is closely related to gradations and the deformation feature of loading chamber materials,decreases with the increase of the proportion of the small size of coal mine waste and elastic modulus of the simulated rock materials.     

综放回采巷道围岩力学特征实测研究

通过对综放面回采巷道围岩的深部位移、表面位移、应力分布以及支架荷载的实测分析，得出综放面回采巷道围岩力学特征分布规律．研究表明，临近工作面巷道围岩处于支承压力降低区，支架荷载下降，但支架和围岩变形最剧烈，表明巷道围岩处于岩石峰后的力学状态．围岩变形主要发生支承压力影响区，合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形，顺槽支护设计理念应从载荷控制向变形控制转变．