灰色模型在预测巷道围岩变形中的应用

本文简介了灰色预测原理及预测效果的残差检验，结合实例给出了灰色模型在预测巷道变形趋势，预测软岩巷道合理的二次支护时间等方面的应用，认为灰色预测方法在地下工程是适用的。     

基于双屈服面模型的圆形软岩巷道围岩变形弹塑性解

软岩巷道过大的径向位移对煤矿生产有较大影响。基于双屈服面模型,利用某种泥岩材料的常规三轴实验数据,分别拟合了以第一、第三塑性主应变(ε_1~p,ε_3~p)为硬化参量的加载面,根据对完全加载假设的验证,推导了此泥岩材料的非关联流动法则,得到了围岩塑性区范围和径向位移的解。研究结果表明:该泥岩材料的2个加载面形式为二次函数,各项系数均可表示为ε_1~p或ε_3~p的一次函数,由此确定塑性应变增量分量的大小;推导出的非关联流动法则中含有常数项,其原因为:在加载过程中,会先达到以ε_3~p为硬化参量的加载面,当ε_1~p恰好为0时,ε_3~p即为该常数的值;考虑了岩石的非线性应变软化特征,排除了"人为假定流动法则"等主观因素的干扰,求解了塑性区范围和径向位移的解析解,得到了在一定地应力和该岩性条件下二者与开挖半径的线性拟合公式。     

基于Wifi的巷道离层和变形监测节点的设计

引入基于Wifi的无线传感器网络到煤矿监测系统,设计并实现了一种基于Wifi的无线传感器网络节点,使用位移传感器对巷道离层、变形进行监测,节点硬件开发基于低功耗Wifi芯片GS1010,软件开发基于μ-velosity的嵌入式操作系统,实现了传感器的数据采集和发送。介绍了节点的软硬件设计,并进行了测试,测试结果表明:节点射频发射功率为9 dbm,节点与无线接入点AP的通信距离可以达到138 m,监测节点可在井下复杂环境中正常工作,且性能稳定。     

采场巷道围岩变形宏观规律的监测和分析

通过对小官庄铁矿破裂岩巷道表面的深部位移十多年的现场实测，总结了破碎岩锚杆支护巷道围岩的宏观变形特征，为进一步研究其围岩的变形机理和指导支护具有重要意义。     

基于三维激光扫描技术井下巷道围岩变形监测应用

为了提高巷道围岩变形监测效率,将三维激光扫描技术应用到巷道围岩变形监测中,并具体对监测技术方案以及现场监测结果进行分析与研究.结果表明,采用三维激光扫描技术获取的巷道围岩变形量与常规测量方法获取到的巷道围岩变形量差值在5％以内,三维激光扫描技术围岩变形监测精度较高.     

深部巷道围岩变形规律分析

针对深部巷道支护难、围岩变形量大等问题,采用TATW-2000岩石三轴试验机对研究区煤岩物理力学性质进行测试,得到了煤岩物理力学参数,然后采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了现有支护状态下巷道围岩的变形规律和巷道竖向、水平位移分布。研究为后期巷道支护参数的优化提供了理论基础。     

基于周边位移测量法的巷道围岩变形规律分析

目前,我国煤矿已经进入深部开采阶段,巷道围岩变形破坏严重给巷道施工和生产劳动构成威胁.在复杂高地应力条件下,确保围岩稳定是保障煤矿安全生产的重要前提.因此,研究围岩变形规律具有重要意义.周边位移测量是一种简单有效的研究围岩变形规律的方法,可以获得最直观的巷道围岩应力变化状态,为判断巷道稳定性提供可靠的依据,从而指导现场设计和施工.     

基于位移的煤矿巷道安全监测现状及趋势

在煤炭资源的地下开采中,存在着严重的巷道围岩失稳灾害,严重威胁着地下采矿人员的生命安全,并有可能造成巨大的经济损失.巷道围岩稳定性监测是地下煤炭资源开采中保证安全的重要措施和手段,位移监测是巷道稳定性最常见监测方法.介绍了国内外巷道围岩稳定性位移监测技术应用现状,分析了巷道围岩位移监测的发展趋势,为巷道围岩稳定性评价、...     

基于遍布节理模型的深埋巷道稳定性分析

为研究深部开采矿山不同节理倾角对巷道稳定性的影响,建立了不同节理倾角的巷道模型,基于遍布节理本构模型进行了巷道稳定性分析。以应力、位移以及塑性区范围来定义稳定性分析指标,将其作为评估巷道稳定性影响的基础。通过分析发现：随着节理倾角的变化,巷道顶板下沉值、底板底鼓值呈下降趋势,而帮壁收敛率变化较小;应力集中系数随着节理角度的增大而增大,且集中区向巷道集中,集中区域面积减小;巷道周边塑性区分布与节理方向基本呈正交分布关系,塑性区分布先是在巷道顶板聚集,随着节理倾角的增大向两帮转移,塑性区分布范围受节理倾角影响明显。因此,在深部巷道支护时需要考虑各向异性的影响。     

软岩巷道收敛监测及变形破坏规律研究

通过对石嘴山一矿38区 600 m轨道巷现场调查及表面收敛监测结果研究,并运用岩层层理滑移机理和断裂机理对围岩变形破坏进行分析,得出了围岩破坏机理,为深部开采中巷道的维护提供了科学依据。     

基于灰色模型群的软岩巷道围岩变形预测

随着煤炭资源逐步转向深部开采,软岩巷道的支护问题显得尤为突出,巷道围岩变形监测及预测对巷道支护设计、维护等具有重要的指导意义。传统的预测方法多基于岩体力学理论,计算过程较为复杂。以巷道围岩变形原始数据作为参考数列,结合灰色系统理论,构建基于全数据GM（1,1）、新信息GM（1,1）、新陈代谢GM（1,1）等3类预测模型的软岩巷道围岩变形预测灰色模型群,并将其应用于预测某矿软岩巷道顶底板及两帮围岩变形位移。结果表明,利用该灰色模型群进行巷道围岩变形预测的精度较高,能较好地顾及围岩变形新信息对预测精度的影响,使得预测结果更加符合实际。     

沿空留巷巷道围岩变形量的影响因素分析

首先采用灰色关联度理论分析了采深、采高、充填体宽度、工作面长度、煤层倾角、巷道断面大小等因素对顶底板移近量、两帮移近量的影响程度。然后采用正交数值模拟方法对沿空留巷围岩变形量的因素进行了分析。研究结果表明:工作面埋深和巷道断面面积对沿空留巷的围岩变形量具有较大的影响,而采高、煤层倾角及工作面长度对沿空留巷巷道变形量影响相对较小。     

松软煤层巷道围岩变形特征及控制技术

针对松软煤层巷道围岩变形量大、支护结构破坏严重的难题,以华盖山104工作面运输巷为工程背景,在分析巷道围岩变形特征的基础上,采用数值模拟方法,研究了锚网索喷支护巷道围岩位移、应力和塑性区分布特征。研究结果表明,煤层强度低、胶结性差以及支护方式不合理是造成围岩严重变形的主要原因;锚网索喷支护巷道围岩塑性区范围较小,应力集中区位于深部,到巷道中心的距离超过6 m,并取得了较好的工程应用效果。     

巷道断面结构对围岩变形的影响

为分析巷道断面结构对围岩变形的影响,采用ANSYS软件进行数值模拟分析。比较不同断面形状和不同跨度下巷道围岩的变形情况,结果表明:相同条件下,断面形状对围岩的水平位移和垂直位移都有显著影响,矩形断面的影响最大;半圆拱形断面的围岩水平位移和垂直位移均随巷道跨度的增大而增大。     

基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化。结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术。最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好。     

重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术

为解决米村煤矿-150m泵房受上覆两侧煤柱工作面重复采动影响而产生的支护困难问题,基于FLAC2D数值模拟和现场实测,分析巷道围岩变形规律,提出了锚索加厚增稳围岩控制技术,并进行了现场工业性试验。研究结果表明:在上覆两侧工作面重复采动影响下,底板巷道围岩应力场和位移场表现出明显的非对称性,顶底围岩移近量大于两帮,右帮大于左帮,且巷道两帮深部围岩位移对上覆两侧采空区整体位移场表现出一定的敏感性;采用锚索加厚增稳技术可以充分发挥深部围岩的承载能力,突出围岩-支护承载拱结构的"厚而稳"特性,能够有效控制重复采动影响下巷道的非对称变形。     

基于Morris法的巷道围岩变形全局敏感性模拟分析

利用3DEC离散元数值模拟软件建立深部巷道围岩热力耦合模型,并结合Morris全局敏感性分析法,通过一次只改变一个参数的取值方法轮流计算各参数的“基本影响”,并根据其均值μ和方差σ的大小判断围岩热传导率、围岩比热容、巷道壁面热交换系数、洞内空气温度、围岩温度、线热膨胀系数等参数对围岩变形输出值的影响程度,以及与其他参数相互作用大小。模拟结果表明：线热膨胀系数、围岩温度和洞内空气温度对巷道变形的影响最为敏感;围岩热传导率、围岩比热容、巷道壁面热交换系数对巷道变形的影响较为不敏感;各参数对变形输出值影响时,线热膨胀系数与其他参数相互作用最大,并且某个参数与其他参数间相互作用越大,其对变形输出值的影响不一定也大;在所选取的3个位置,对热力学参数敏感性大小顺序依次为顶帮、底帮、两帮。     

巷道围岩全断面变形监测方法

结合巷道监测技术、激光测距原理与计算机数据处理技术,提出巷道全断面监测方法,并研制了围岩变形监测及可视化分析系统。该方法结合十字收敛测量法和极坐标测量法实现巷道全断面监测,在此基础上,借助现有的激光测距产品,研制巷道全断面激光测量仪测量围岩变形数据,开发配套可视化分析软件实现测量数据的智能化可视分析。最后,运用该系统进行了实验室实测分析,表明新方法操作简便、适应性强,可以很好的测量巷道全断面的数据。     

巷道围岩表面变形的激光测量方法

提出一种利用激光测量技术对巷道围岩表面变形进行有效监测的方法。该方法利用激光测距的原理,对井下巷道测量点的围岩变形量进行自动测量,并通过上位机软件对测量数据进行分析和可视化显示,从而实现围岩稳定性的监测和预警。详细介绍了激光测量的工作原理,设备结构,软件系统以及试验结果,以此突出该方法的便捷,高效和实用。     

南京铅锌银矿巷道围岩支护数值模拟研究

随着埋深的增加,矿山主巷道周围的位移逐渐增大,应力集中情况愈趋显著,因此,需对主巷道的稳定性进行分析。采用数值模拟的方法,模拟计算了不同厚度素混凝土喷层支护下巷道应力的重新分布情况,为矿山进行主巷道支护提供了依据。