龙口矿区软岩特性及其对策

根据龙口矿区地层岩石特性，对现行不同地层不同的支护方式进行了分析，进而提出龙口矿区支护改革建议。     

软岩的伺服渗透试验研究

根据伺服渗透试验获得的应力-应变和渗透率-应变关系曲线,分析了全应力-应变过程中软岩的渗透性随变形的变化特点,得出全应力-应变过程中岩样渗透率可划分为5个阶段;结合软岩的应力与渗透率关联性拟合曲线可以得出:软岩渗透率具有滞后性,即渗透率的峰值往往在应力的峰值之后;通过多项式和指数函数方程对软岩的应力与渗透率关联性进行回归分析可以看出,2种函数方程拟合的曲线相关系数都接近于1,表明相关性较好,且用多项式拟合的相关系数要比用指数函数拟合的高,表明用多项式拟合的效果比指数函数更好,但多项式的数学表达式却相对比较复杂。     

新疆和什托洛盖矿区侏罗系软岩特性实验研究

以新疆和什托洛盖矿区沙吉海煤矿1号矿井第一开采水平为试点,综合采用物理力学性质试验、岩石吸水性质测试、电子显微镜扫描分析、X射线衍射分析等手段,对该区域内围岩特性开展了实验研究。揭示了该矿区内侏罗系含煤地层的围岩特性,为进一步研究其破坏机理积累了一定的基础数据。     

深部软岩巷道围岩吸水后抗压强度变化规律研究

为了研究深部软岩巷道围岩因吸水软化和强度降低而造成巷道变形破坏严重的主要原因,以鹤岗矿区南山煤矿深部软岩巷道为工程背景,通过对现场巷道典型围岩取样,进行了岩石室内吸水和强度软化实验,试验结果表明:南山矿深部砂岩吸水量随时间的变化分为急速增长阶段、非线性减速增长阶段、等速增长3个阶段;强度软化随吸水时间变化也分为3个阶段,即强度迅速衰减阶段、减速衰减阶段和强度稳定阶段,拟合曲线表明深部砂岩强度衰减与吸水时间呈指数关系.     

煤单轴抗压强度特性的加载速率效应研究

为考察加载速率对煤单轴抗压强度特性的影响规律,利用TAW-2000型电液伺服岩石力学试验系统对取自山西省正利煤矿的4~(-1)号煤进行了不同加载速率下的力学性能测试,研究了峰值强度、弹性模量、轴向应变等与加载速率的关系,并探讨了试件可释放弹性应变能与耗散应变能随加载速率的变化规律。研究表明:1)与硬脆岩石不同,煤样的峰值强度随着加载速率的增大呈现先增高后降低的趋势。2)煤样的损伤应力与加载速率呈负相关。3)加载速率越快,试件轴向载荷增加越快,但当加载速率超过1.16×10~(-3) mm/s后载荷增加速度基本稳定。加载速率越快,试件损伤应力出现的越早,试件破坏越快。4)单轴压缩试验第Ⅰ阶段煤样耗散应变能转化速率均处于较低水平,且与加载速率呈负相关,第Ⅱ阶段耗散应变能随加载速率的增加大致呈先增大后减小的趋势,各煤样耗散应变能转化速率的最大值均出现在峰值点或峰后轴向应力陡然跌落点。     

曲仁矿区软岩性质的研究

根据岩石物理力学和化学性质实验结果，分析了数种岩石存在强度差异、吸水膨胀等方面的原因，为现场巷道支护提供了合理的参考依据。     

曲仁矿区软岩性质的研究

根据岩石物理力学和化学性质实验结果，分析了数种岩石存在强度差异，吸水膨胀等方面的原因，为现场巷道支护提供了合理的参考依据。     

深井软岩巷道峰后特性支护技术研究

随着开采深度增加,巷道围岩趋于体现软岩的特征,因此深井软岩巷道支护的研究对指导现场施工具有重要意义。在现场实测的基础上,采用数据分析和理论依据相结合,对深井软岩巷道支护技术进行研究,结果表明,对于软岩巷道支护要充分发挥其软的特征,允许围岩进入塑性状态,发挥围岩自身的承载能力。在实测的基础上选择最佳二次支护时间,控制其二次变形量,在实践中取得了显著的经济效果。     

焦作矿区软岩支护的探索和实践

长期以来,软岩支护一直是困扰煤矿井巷施工,尤其是井深大,围岩软弱、破碎、松散、膨胀,地压大巷道施工的关键技术难题.软岩支护不能依靠传统的单一支护型式,复合支护是目前软岩治理的一种有效手段.针对焦煤公司软岩的突出问题,经过探索和实践,逐步摸索出了一套适合焦作矿区软岩特点的支护方法.     

开滦矿区软岩巷道新支护体系研究

为了解决开滦矿区软岩巷道支护问题,应用理论分析和现场试验等手段,并结合开滦矿区多年的软岩巷道支护实践经验,研究了针对软岩巷道支护的新体系,即以强韧封层、稳压胶结为基础,以钢丝绳为筋骨,以锚注为主体的软岩巷道支护技术新体系。同时,通过建立与软岩巷道围岩特征相对应的力学模型,对影响软岩巷道新支护体系的主要因素,即巷道所处的应力环境、围岩性质与结构类型、巷道支护方式进行了分析。经现场工程验证,采用该支护体系的东欢坨矿北一大巷在变形稳定前的其总变形量不足50 mm,林南仓矿斜井下口交岔点最大变形量仅为67 mm。结果表明,该支护体系可以有效控制巷道变形,避免了矿井软岩巷道在服务期间的多次维修。     

用岩石点荷载指标确定其单轴抗压强度的试验研究

对某矿山安山岩进行了现场点荷载试验,经概率分析得到了点荷载指标服从正态分布的结论,进而通过单轴压缩试验确定了安山岩点荷载指标和单轴抗压强度之间的定量关系及其置信区间。结果分析表明,只要严格按照规范选取试件,工程现场点荷载试验结果能够满足一般工程设计的要求。     

含硅藻泥岩单轴抗压强度试验研究

对某深井煤矿不同深度的含硅藻泥岩进行了单轴无侧限抗压强度试验。通过分析试验数据可知,含硅藻泥岩的单轴无侧限抗压强度受温度、加载速率、含水率等因素影响,温度越低,加载速率越大,含水率越低,抗压强度越高。     

岩石单轴压缩破坏声发射特性试验研究

通过5种岩石试样的单轴压缩破坏全过程的声发射试验,研究了不同岩石受力变形的声发射特性,应力、应变与声发射的关系,应力、声发射与时间的关系。通过试验发现,岩石在单轴受压破坏全过程中都会产生声发射事件,声发射事件的特性与岩石的强度、质密程度、构造面的发育程度等有关;岩石在峰值破坏前的声发射事件数、应力、应变和时间之间的相互关系呈3种典型的类型;部分岩石试样在临近破坏前,其声发射事件率出现明显下降,这种岩石破坏的前兆现象可以用来解释岩体声发射现场监测时,在冒顶、片帮和岩爆等发生前会出现声发射事件反常现象,这对岩体工程稳定性监测预报、提高预报的准确性具有重要的指导作用和应用价值。     

基于正态分布置信区间分析法求岩石单轴抗压强度

为求得更准确的岩石单轴抗压强度,基于岩石单轴抗压强度实验室测定方法,分析了实验室岩石试件测试过程中由于试件尺寸、试件含水率、实验仪器等因素引起的试验误差,因而采用求平均值法处理试验数据结果与实际结果相差较大.因此据参数估计中标准正态分布N(0,1)的t分布性质,引入一个与众数相关的新函数,对试验数据进行置信区间分析,得出岩石单轴抗压强度为47.59MPa,与求平均值法得到的46.74 MPa相比更接近现场实测值49.00 MPa,表明置信区间分析法优于求平均值法.     

千秋煤矿煤的单轴抗压强度与冲击能量指数关系

 为了搞清煤体强度对冲击地压防治的影响,通过试验研究了千秋煤矿二号煤层试样单轴抗压强度与冲击能量指数之间的关系。结果表明煤样的冲击能量指数与单轴抗压强度呈较显著的线性关系。煤样的浸水软化试验证明煤的冲击能量指数随单轴抗压强度降低而减小。降低煤层的煤体强度可以消减煤的冲击倾向性,是防治冲击地压发生内因的有效措施。     

煤系地层岩石单轴抗压强度统计分析

为解决岩性、试验环境和物理环境等因素导致岩石单轴抗压强度测定过程中出现的随机性和模糊性问题,对淮南矿区11-2号煤层顶板岩石进行单轴压缩试验,获得了88组试验数据,以单轴抗压强度为因变量,弹性模量和天然密度为自变量,运用SPSSI9.0专业数理统计软件建立多元非线性回归模型,并运用该模型对淮南矿区13号煤层顶板岩石单轴抗压强度进行预测.结果表明:多元线性回归模型能够较好地预测岩石的单轴抗压强度,为煤系地层有关工程设计及试验估算岩石单轴抗压强度提供参考.     

宏景塔矿煤系地层岩石单轴抗压强度分析

通过单轴压缩实验,获得了宏景塔矿煤系地层岩石单轴抗压强度及弹性模量的33组试验数据,利用Matlab 2014b专业数据分析软件的Curve Fitting Tool程序,以弹性模量为自变量,单轴抗压强度为因变量,分别建立了线性函数、二次函数、三次函数、指数函数、幂函数及三角函数6种回归预测模型,并结合和方差、均方根、置信区间、决定系数等统计学参数,最终确定三角函数回归预测模型,最适合宏景塔煤矿煤系地层单轴抗压强度分析。以期望为宏景塔矿试验估算岩石单轴抗压强度及煤系地层有关工程提供参考。     

煤矿软岩抗剪强度参数与含水量关系试验研究

通过对原状试样和重塑试样的直接剪切试验来研究抗剪强度及其参数与含水量的关系。研究发现:原状试样中,随着含水量的增加,抗剪强度呈指数下降;黏聚力和内摩擦角与含水量的关系可以用指数函数描述。重塑试样中,含水量对黏聚力的影响比内摩擦角显著。黏聚力随含水量的增加呈先增大后减小的趋势,内摩擦角随含水量的增加呈不稳定波动。研究结论在某露天煤矿东帮软岩边坡工程治理中得到了应用。     

岩石的崩解特性与抗压强度的试验研究

结合湖南桃花江核电厂址的室内岩石试验,通过对粉砂质板岩、粉砂岩、板岩三类岩石进行崩解试验、物理试验以及抗压强度试验,分析了三类岩石的耐崩解指标,深入研究了崩解指标与抗压强度、软化系数等的关系,为该电厂的选址提供了依据.