不同影响因素下巷道变形特征模拟研究

以王晁煤矿16层煤开采巷道为背景,基于正交试验通过FLAC^3D数值模拟软件建立巷道变形破裂演化的计算模型,系统研究了不同巷道断面形状、巷道断面尺寸、巷道断面宽高比对巷道围岩变形、破坏和应力演化规律的影响。模拟结果表明,各参数对巷道变形破坏影响的显著性次序为巷道断面大小>断面形状>断面宽高比;巷道断面大小是影响巷道变形破坏的最主要因素,断面大小与巷道的变形和破坏呈正相关;椭圆形断面巷道最为稳固,塑性区发育高度和最大垂直位移量显著小于直墙半圆拱断面巷道与矩形断面巷道;断面宽高比对巷道变形破坏影响较小,但对最大垂直应力的产生影响较大。研究揭示了不同巷道断面对巷道围岩变形破坏演化规律,可为煤矿巷道设计提供参考。     

断面形状对巷道围岩稳定性影响的数值分析

利用数值计算方法,研究了断面形状对巷道围岩的稳定性影响。结果表明:断面形状对巷道围岩的稳定性有较大影响。圆弧拱巷道围岩稳定性要远大于矩形巷道。采用失跨比为0.2的圆弧拱巷道代替矩形巷道,可显著改善巷道围岩应力状况,减小巷道围岩变形量,减少围岩塑性屈服区域,大大加强巷道围岩的稳定性。     

一种新的3D巷道建模方法——对称建模法

巷道是矿山工程的核心,巷道三维建模是数字矿山建设的重要组成部分。根据二维巷道沿巷道中心线对称的特性及三维巷道在剖面上呈对称的特性,提出一种新的巷道三维建模方法--巷道对称建模法,该方法实现了巷道相交等复杂情况的正确建模,解决了常规巷道三维建模方法存在的问题。基于对称建模方法,设计了3D巷道数据结构,以三叉形和十字形巷道的构建为例,采用VC++,结合OpenGL实现了巷道三维模型的构建和可视化。     

矿井软岩巷道注浆加固过程及效果分析

大河边煤矿井下已掘巷道因围岩裂隙发育造成巷道变形快,影响巷道的使用服务时间及巷道大修工作量加大。通过加固巷道围岩,减缓了巷道变形快的危害,延长了巷道的使用期限。     

浅谈如何选择巷道层位降低维护费用

针对古汉山矿巷道矿压较大的具体条件,分析了巷道破坏原因和机理,通过合理选择巷道层位,优化巷道参数设计;工程应用实践表明,巷道层位选择参数正确,巷道施工后巷道面貌好,巷道维护费用大为降低,效果明显,取得了显著技术经济效益.     

矿井巷道摩擦阻力系数预测模型研究

矿井通风摩擦阻力系数在矿井通风管理和设计中有着重要的作用,为准确预测巷道摩擦阻力系数,以实测数据为研究对象,提出2种机器学习预测模型。以锚杆间排距、锚杆外露长度、巷道周长、巷道长度、巷道断面积、巷道负压、巷道风速和巷道摩擦阻力系数为输入参数,对巷道摩擦阻力系数进行了预测。研究结果表明,巷道周长与巷道断面积、巷道风速相关性分别为0.99,0.54,巷道长度与巷道负压的相关性为0.53,巷道断面积与巷道风速的相关性为0.54,巷道摩擦阻力系数与其余因素之间的相关性较弱。随机森林、Ada Boost预测模型,预测误差率最大分别为3.0%、2.950%,最大相对误差分别为0.03,0.0295,平均相对误差分别为0.64%、0.65%。2种算法预测准确率均为97%以上,对矿井巷道摩擦阻力系数预测具有良好的适用性和可靠性。     

基于爆破振动影响的巷道合理间距研究

在矿井生产过程中,既有巷道常受到邻近巷道爆破振动的影响而发生破坏。以双家岭矿新掘巷道爆破掘进为工程背景,通过数值模拟方法,分析了不同巷道间距下掘进巷道爆破振动对原巷道质点振动产生的影响,揭示了巷道间距对相邻巷道爆破振动的影响规律。     

不同因素下煤矿巷道断面风速分布规律研究

巷道通风的智能化控制是实现矿井高效生产的重要保证,为了实现智能通风,其关键技术之一是巷道风速的快速有效获取.基于计算流体力学(CFD)基本原理,通过对巷道在不同条件下的断面位置、入口风速、巷道高宽比、粗糙度进行模拟,定量分析确定了不同条件下的巷道风速分布规律,研究发现:断面位置、入口风速、巷道高宽比、粗糙度对巷道的风速分布等值线轮廓没有影响;巷道风速在未充分发展之前,断面位置距巷道入口越近,平均风速的位置距离巷道顶端越远;风流充分发展后,入口风速不影响巷道平均风速位置;巷道高宽比与平均风速可通过定性函数表示;粗糙度越大,平均风速的位置距离巷道顶端越远.研究成果有助于巷道平均风速定点测量,为井下巷道利用风速传感器实时监测巷道风量提供了有力保障.     

深部巷道支护技术研究与实践

煤矿深部开采巷道与浅部巷道的主要差别是围岩存在破裂区,也是深部巷道支护的重点之一。由于破裂区的存在,巷道支护应以护为主,防止围岩破裂范围扩大,巷道失效。提出了深部巷道支护的7大设计原则。理论与实践证明巷道底角采用弧形,加强巷道底角与肩部等关键部位的支护强度,使巷道整体收缩变形,可有效防止深部巷道的破坏。     

巷道掘进对上水平巷道稳定性的影响分析

通过采用ANSYS-Workbench软件建立巷道掘进的几何模型,分别采取4种掘进方案研究巷道掘进对上水平所研究巷道稳定性产生的影响,得出巷道掘进会导致上水平巷道应力集中、应变增大的结论;对上水平巷道进行锚喷支护后,上水平巷道稳定性有明显改善.     

大断面全岩拱形巷道快速掘进工艺优化

针对北四盘区辅运延伸巷爆破掘进施工时矸石运输效率低、支护施工难度大、巷道掘进速度慢等技术难题,分析原施工工艺存在的主要问题并进行优化,提出了导硐分层爆破施工工艺。优化施工工艺后,巷道掘进速度提高至4.1m/d,缩短了巷道支护时间,保证了巷道掘进安全,取得了显著成效。     

供水TBM隧洞监测与信息化施工

介绍了TBM隧洞常用的监测仪器、监测方法和监测设计。通过一个实际TBM隧洞工程的施工动态监测，阐明信息化施工可以很好地保证TBM隧洞围岩的稳定性、合理选取支护结构，正确指导TBM在掘进与支护施工中始终保持安全性、经济性和高效性。     

包钢白云矿浆管道隧洞掘进开挖及支护

该文详细介绍了白云矿浆管道隧洞岩性特征及隧洞的设计,依据施工设计参数进行隧洞的开挖及支护。通过已完成的隧洞的施工结果可知,设计参数及支护方案安全可靠,为后面隧洞施工提供了施工经验。     

新型地下巷道吊挂拼装支护结构研究与设计

简要概括了地下工程围岩的分类、围岩的性质和围岩的破坏机理, 详细介绍了一种新型地下巷道吊挂拼装支护结构的研究与设计。该新型支护结构可以有效解决巷道支护刚性不足的问题, 提供了一种带有一定收缩量的支护结构。     

注浆法揭过突出煤层技术

-430总回风巷(西段)巷道揭过9煤层,分析了巷道施工过程中巷道周边围岩抗压强度变化、注浆加固机理及施工过程中顶板管理细节,先采用布置抽放钻孔降低煤层瓦斯含量消除突出危险;再利用抽放钻孔注浆及分阶段打眼注浆加固巷道围岩,提高煤体抗压强度;最后在超前支护条件下先喷浆封顶再栽棚腿的短注短掘、短掘短支方式进尺。注浆加固及顶板管理效果明显,取得了显著的经济效益。     

松散地层中水平巷道快速掘进施工法

为解决松散地层中水平巷道非施工支护的快速施工理论和施工工艺及操作方法,对松散地层中双排双层长距离输水地涵快速施工的案例进行了深入的分析,依据顶管管周的摩擦阻力、迎面阻力和顶管管段的自重等,研究了适用于松散地层中金属矿山水平巷道顶管快速施工的顶力计算和新的施工工艺、技术,并进行现场试验和各项监测,还对实测顶力与3种计算数值进行对比分析,将快速掘进施工法与钻孔爆破施工支护法进行了有关技术经济指标的对比分析,验证了快速掘进施工法的先进性、可行性和适用性。     

深圳地铁隧道区间盾构施工与配套机械配置分析

通过对深圳地铁五号线5304标民～五隧道区间盾构施工方法与机械配置分析,总结了实现地铁隧道盾构区间快速施工盾构配套设备选型,为类似城市地铁工程施工积累经验.     

基于数值分析的回填型岩溶隧道施工技术研究

为保证那丘隧道特大型溶洞地段主体结构的施工质量与结构稳定性, 在隧道底部溶腔已处治的基础上, 提出了主洞洞身开挖与初期支护施工技术, 并运用FLAC^3D对特殊断面的开挖施工进行模拟, 通过分析围岩位移与结构应力计算结果, 对岩溶整体结构开挖与支护效果进行了评价。结果表明, 围岩最大位移为5 mm, 支护结构应力小于设计抗压强度, 均符合施工设计规范指标。最后, 结合现场监测数据与数值模拟结果, 通过对比分析, 验证了实际施工技术的合理性, 可为类似工程提供参考。     

高速公路隧道施工监测与开挖仿真分析

通过高速公路隧道施工监测及有限元数值分析方法,分析隧道施工过程中围岩应力变化情况。在隧道施工过程中对围岩位移和应力进行监测,分析围岩的位移、应力状态随时间的变化规律,同时结合有限元计算软件ADI-NA对隧道开挖过程进行模拟,寻找围岩应力分布规律,分析围岩稳定性。为隧道施工过程中支护时间的选取提供了依据。     

龙前山公路隧道新奥法施工监控量测

新奥法是把隧道围岩与各种支护结构作为一个支护体系研究的理论方法,其恰当的利用了围岩内部的力学性质,增强施工的安全性和经济上的合理性,已广泛应用于隧道施工。该文以龙前山高速公路隧道监控为例,简单介绍新奥法施工监控量测的现场具体实施方案,包括监控项目,监控仪器安装,数据的采集整理,信息反馈。