深部巷道围岩控制系统分析

本文地深部巷道围岩控制系统特必的分析，提出深部巷道围岩与支护系统是一个可控的工程控制系统，它可以通过改善围岩特性参数、支护参数达到改变围岩稳定性效果的目的，同时，监测围岩变形，其系统的反馈信息可确定地控制的方法。文中应用控制论的理论和方法，建立了围岩与支护相互作用的控制模型，并从控制论观点出发，探讨了深部夺控制的基本途径。     

基于离散元方法的深部巷道层状围岩稳定特性研究

采用块体离散元方法UDEC,通过细观参数校核及无支护状态的宏观物理-数值模型对比,建立了深部层状围岩巷道模型,分析了4种支护方式对深部巷道层状围岩体承载特性及变形破坏特征的影响。在块体离散元巷道模型基础上,为进一步研究深部矩形巷道层状围岩体承载能力,通过监测模型内部的应力、塑性区分布及顶底板和两帮位移,对不同支护方式的压力拱成拱特性进行了分析。研究结果表明：不同支护方式下深部巷道顶底板及两帮围岩均出现了应力集中区,采用锚杆+锚索+喷射混凝土+工字钢支护后巷道表面收敛程度及围岩的位移均最小,支护效果最明显,对围岩的控制效果最好。研究结果可为实际工程中的矩形巷道层状围岩稳定性控制提供参考。     

深部巷道围岩控制技术研究

该文对目前深部巷道主要支护理论及支护技术进行了总结与评价。主要介绍了锚杆主动控制技术,分析了我国目前锚杆支护存在的不足和缺点。实践表明:合理的锚杆支护形式与支护参数是复杂围岩条件下巷道支护的关键,锚杆支护显著提高了巷道围岩控制效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。     

深部巷道围岩控制系统分析

本文通过对深部巷道围岩控制系统特性的分析，提出深部巷道围岩与支护系统是一个可控的工程控制系统，它可以通过改善围岩特性参数、支护参数等达到改变围岩稳定性效果的目的，同时，监测围岩变形，利用其系统的反馈信息可确定适时控制的方法。文中应用控制论的理论和方法，建立了围岩与支护相互作用的控制模型，并从控制论观点出发，探讨了深部围岩控制的基本途径。     

深部巷道围岩稳定性预测与锚杆支护优化

针对深部巷道复杂的应力环境和多变的围岩性质，对深部巷道围岩稳定性进行了分类预测、松动圈预测和数值计算分析，为深部巷道锚杆支护提供了理论依据，并对锚杆支护参数进行了优化设计，确保了深部巷道支护的最优化和长期稳定。     

层状节理巷道分步开挖离散元模拟

依据现场节理调查结果划分单元建立计算模型,采用三维离散单元法对巷道分步开挖全过程进行模拟,研究层状节理巷道三维应力场空间变化规律。结果表明,当掘进面接近和通过某一断面时,巷道断面对平面σ_xx,σ_yy空间主应力的影响范围约为2.0B(B为巷道净宽)。     

深部巷道围岩控制及支护技术

结合现场开采的实际条件,通过对锚、喷支护的力学分析,研究深部巷道围岩控制技术与支护方法,提出合理的巷道支护参数,为实现工作面高产高效,矿井安全生产提供科学依据。     

邢东矿深部巷道围岩支护技术

为解决邢东矿-980 m深部大巷围岩支护难题,运用钻孔窥视仪及表面位移观测方法对大巷围岩结构及顶底板、两帮移近量进行观测,可知,巷道围岩破碎,表面变形量大,底板变形严重。研究表明:巷道围岩高应力、支护结构不合理等共同导致巷道围岩破坏变形,通过力学计算分析得出环形支架具有较强的承载能力,提出采用环形支架进行整体支护、底板组合锚索注浆加固支护技术,并结合锚喷支护技术共同形成复合支护技术。现场工业性试验的结果表明,该技术能够较好地起到支护和防治底鼓的作用,控制巷道围岩的持续变形。     

深部层状岩体巷道承载特性的物理模拟试验研究

为研究深部高应力条件下层状岩体巷道的承载特性及失稳机理,采用物理相似模拟试验方法,并借助高速摄像机、静态电阻应变仪、位移计等手段,研究了不同支护方式(无支护、锚杆支护、锚杆索支护)层状岩体巷道的变形破坏特征和应力演化规律;同时,从压力拱的角度分析了层状岩体巷道的成拱特性。研究结果表明:无支护条件下,巷道围岩变形破坏严重,顶板大面积垮落,呈现倒V型破坏区,无法形成有效的压力拱结构;采取锚杆支护和锚杆索支护后,巷道围岩应力状态得到改善,能够形成有效的压力拱,围岩变形量减小。研究成果为类似地质条件巷道支护设计提供了依据。     

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.     

深部软岩巷道等应力承载拱强度理论研究

针对深部软岩巷道难支护的特点,结合围岩应力分布规律以及锚杆锚和锚索的支护特点,提出了深部软岩巷道锚杆锚索等应力承载拱强度理论.该理论是根据巷道所处的应力环境,通过锚索和锚杆的长短搭配,在巷道围岩中形成一个受力更为均匀的承载结构,从而提高围岩的自承能力,以此来维护巷道的稳定.此外,还推导出圆形承载拱的承载能力公式,对深部地应力较为均匀的工程具有一定的参考价值.     

恒定载荷作用下巷道围岩承载特性数值模拟研究

不同锚杆支护参数条件下,围岩形成的锚固承载体的承载性能不同。采用数值模拟软件,研究了围岩在支护后,锚杆支护参数与锚固复合承载体的关系。研究得出:随着支护密度的增大,围岩承载体强度逐渐增大、围岩两帮塑性区范围逐渐变小、垂直应力峰值逐渐由深部向浅部转移、围岩变形量小;随着锚杆长度的增加,应力峰值越靠近两帮、应力值也越大。但是锚杆长度达到一定值时,承载体强度的增长幅值逐渐减小;随着锚杆直径的增大,巷道的围岩变形量逐渐减小。研究为巷道围岩的控制提供了借鉴。     

煤矿深井软岩高应力巷道支护技术

埠村煤矿东区主要巷道埋深达到900m以上,属于深井不稳定地层。该巷道处于向斜轴底部高应力区范围内,巷道压力大,围岩比较破碎,变形大,稳定性差,采用普通锚喷网支护难以维持巷道的稳定。本文结合现场实际拟采用锚网喷加锚索梁联合支护巷道,在实践中取得了良好的效果,为类似地质条件下巷道支护提供了一套可借鉴的方法。     

巷道围岩承载结构弹塑性理论分析

为了分析巷道围岩承载结构与支护的相互作用,建立了圆形巷道围岩内、外承载结构弹塑性分析力学模型,应用广义Hoek-Brown破坏准则和弹塑性基本理论,得到了塑性区半径和围岩承载结构相关参数的表达式.通过实例分析了巷道围岩承载结构与围岩稳定的关系,以及支护力对巷道围岩承载结构相关参数的影响.结果表明:外承载结构位置、宽度以及塑性承载结构宽度与巷道围岩变形量及塑性区范围密切相关;随支护力增大,巷道围岩承载结构越靠近巷道周边.     

层状岩体巷道顶板冒落拱高度计算方法研究

 普氏理论广泛应用于煤矿巷道顶板冒落拱计算中,但煤矿巷道顶板岩体多为层状岩体与普氏理论的假设存在一定差别,本文基于普氏理论的基本思想,通过分层冒落和层状岩体全冒落两种假设推导出了层状顶板巷道冒落拱高度分层计算公式。利用推导出的水平和倾斜层状岩体冒落拱分层计算公式可以方便的计算层状岩体巷道冒落拱高度。通过工程实例对比分析,发现冒落拱高度分层计算公式的结果更符合实际情况,这也为层状岩体中修筑地下工程巷道支护设计提供了参考依据。     

深部高应力巷道岩体蠕变规律数值模拟分析

 在深部高应力环境中, 岩石具有强时间效应, 表现为明显的流变或蠕变。因此,深部巷道普遍存在难维护现象,以山西寿阳县段王矿巷道为研究对象,用FLAC3D建立三维巷道模型,进行了该区域巷道蠕变的数值模拟分析,得出了该区域巷道围岩蠕变的应力、应变、速度和塑性区的发展规律。为段王矿地区巷道支护的设计以及巷道岩体蠕变规律研究提供了参考依据。     

深部软岩巷道锚注支护机理数值模拟研究

自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC~(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了"锚注加固体等效层"厚度、弹性模量、内聚力、内摩擦角对巷道围岩位移及塑性区的影响规律,即随着"锚注加固体等效层"参数的提高,巷道围岩位移及塑性区随之降低,体现了注浆可提高破裂岩体的完整性与强度,为锚注支护参数优化设计奠定了基础。