煤层区域稳定性的研究

通过试验建立了煤的破坏判据以及煤层稳定性分析的指标，提出用“虚拟应力状态”的方法来考虑采矿工程的影响，并以砚石台煤矿六号煤层为工程实例对煤层的区域稳定性进行了划分，获得了工程实际相一致的结果。     

基于实测地应力的巷道围岩分类

地应力状态是影响工程稳定性的根本因素之一,也是地下工程设计和施工决策科学化的基础．为了使围岩分类更加科学、合理,根据地应力因素在围岩分类方法中的重要性,提出了包含地应力因素的围岩稳定性判据和应用实测地应力进行围岩分类的方法,并和围岩松动圈分类方法有机结合．结果表明,基于实测地应力的巷道围岩稳定综合分类表科学、简单,依据该表来设计支护参数更为方便、可靠．     

煤层底板采动破坏特征的研究

根据地应力测量数据 ,研究了显德汪煤矿 9# 煤层底板岩体应力分布规律 ,并进行了三维有限元数值模拟 ,得到了 9# 煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。     

唐钢棒磨山铁矿露天采场下盘边坡稳定性研究

运用赤平极射投影的方法 ,对棒磨山铁矿露天采场下盘边坡进行了稳定性分析 ,给出了边坡破坏模式和不稳定块体的滑动方向 ,并推算稳定边坡角为 46°。     

煤层厚度局部变化区域地应力场分布的数值模拟

根据地应力场测量和矿压观测，在煤层厚度变化的局部区域往往会发生构造应力异常现象，本文利用有限元数值模拟方法，再现了这一现象，尤其在煤层局部变薄区域，垂直地应力会发生增大现象，即应力集中现象。数值模拟表明，当正常厚度为4m的煤层在10m的长度范围内，变为局部厚度为1．6m时，其应力集中系数可达1．68，这将给冲击矿压防治和采场矿压控制提供理论依据。     

金沙江乌东德水电站坝址高边坡稳定性研究

高边坡是中国西部水电工程建设常见工程问题之一。金沙江乌东德水电站坝址两岸自然边坡高达830~1036 m,其稳定状况直接事关工程安全。以大量地质调查资料为基础,将地质宏观分析与数值分析计算相结合,研究坝址高边坡稳定性,预测工程边坡可能失稳模式,为治理工程设计提供重要依据,可作为类似工程参考。     

深部地应力实测与巷道稳定性研究

根据红阳三矿实际地质条件，分析了该区的地质构造特征，采用空心包体应力解除方法进行了地应力测量，获得了该区地应力的定性及定量资料，初步分析了地应力对巷道稳定性的影响。     

动力现象频发矿区地应力测量及分布规律研究

为分析吕梁矿区动力现象频发的问题,通过理论分析和现场实测的方法对井下地应力测量及分布规律进行研究,采用应力解除法对井下的原岩应力进行测量,得到该矿区地应力分布规律,分析研究地应力与动力现象频发的相关性。结果表明:吕梁矿区地应力场以水平构造应力为主,并且水平应力的影响具有明显的方向性;最大水平主应力方位角集中在96.96°～109.11°,与工作面巷道轴向夹角较大,平均为77.85°,是引起动力灾害频发的原因。     

煤层厚度局部变化区域地应力场分布的数值模拟

根据地应力场测量和矿压观测,在煤层厚度变化的局部区域往往会发生构造应力异常现象,本文利用有限元数值模拟方法,再现了这一现象,尤其在煤层局部变薄区域,垂直地应力会发生增大现象,即应力集中现象.数值模拟表明,当正常厚度为4 m的煤层在10 m的长度范围内,变为局部厚度为1.6 m时,其应力集中系数可达1.68,这将给冲击矿压防治和采场矿压控制提供理论依据.     

地应力作用下采场动静稳定性数值模拟研究

为研究地应力作用下地下金属矿山采场不稳固现象及灾变机理,以云南狮子山铜矿16中段29-38~#采场为研究对象,数值模拟并分析了采后结构的静力稳定性以及地应力-爆破耦合作用下的动静稳定性。结果表明,矿柱邻近大补偿空间区域应力集中程度最高,为最危险区域;采场围岩损伤为较高应力集中下地应力-爆破应力波耦合作用的结果,大补偿空间爆破开挖是采场不稳定的直接原因。为提高采场结构稳定性,应尽量减小补偿空间尺寸,并尽可能将补偿空间均匀布置于矿房之内。     

地质动力区划与矿井动力现象区域预测

基于地质动力区划方法,首先确定区域内的活动断裂,划分岩体断块结构,结合原地应力测量结果,用数值计算方法来确定区域岩体的原地应力分布状态,根据原地应力的分布特点对研究区域潜在的有发生动力现象危险的地点进行区域预测。经多个矿区的研究实践,表明该方法预测较为准确,成为矿井动力现象区域预测的一个新方法。     

砚北煤矿动力现象的发生及治理

根据砚北煤矿矿井动力现象的特征，通过现场资料统计、大量的煤岩力学性质试验及现场地应力测试等，分析了矿井动力现象的性质、发生机理，在此基础上进行了危险性评价，并提出了相应的治理方案。     

地应力对煤矿巷道围岩稳定性影响研究

为了确定采场布局和回采顺序,确保巷道围岩的相对稳定,分析了矿井所处的地应力状态、类型和作用特征。采用水压致裂地应力测量仪以及水压致裂法系统地对15号煤层进行地应力现场实测,得到不同位置的地应力数据。通过对实测数据的系统分析,得出盘区范围内地应力场的分布规律、巷道顶板稳定性受最大水平地应力的影响程度以及不同掘进方向巷道状况的差异。研究结果为采场合理布置及煤矿巷道支护设计强度提供计算参数,对于井巷布置和矿山安全高效生产具有重要指导意义。     

深部地应力实测与巷道稳定性研究

根据红阳三矿实际地质条件,分析了该区的地质构造特征,采用空心包体应力解除方法进行了地应力测量,获得了该区地应力的定性及定量资料,初步分析了地应力对巷道稳定性的影响。     

煤层顶板稳定性相关因素分析与综合评价

在对影响煤层顶板稳定性的岩体结构、直接顶厚度、地质构造、水文地质、现代地应力及采掘工程因素分析基础上，对平顶山八矿己组煤层3个生产采区煤层顶板稳定性进行了综合评价，得出现有生产采区煤层顶板条件总体上可以满足综采安全生产要求的结论。     

矿山巷道围岩的破坏状态与地应力场的近似估算

作者在对巷道围岩应力与应变进行了逐项分析之后，提出了巷道围岩原岩应力场的近似估算方法，指出，系统地量测巷道的径向位移收敛率，可以推算出地应力值。     

宽大拉底区域稳定性分析及风险性评价研究

采用现场工程地质调查、数值模拟等手段对会宝岭铁矿宽大拉底区域进行稳定性分析与风险性评价.结果表明:会宝 岭 铁 矿 上 下 盘 岩 体 的 Q 系 统 评 价 值 分 别 １１．５８ 和 １２．００,岩体质量中等偏上,矿体岩体质量一般,工程跨度仅为７．３２m,远小于局部矿体厚度,故宽大拉底结构破坏现象多出现在矿体厚大的矿房.采用 FLAC３D 模拟揭示了矿区在不同回采时期下应力应变的变化规律,由于开挖造成上部拉底区域出现了较大暴露面积,悬顶跨度较大,导致顶板出现了拉应力,结合矿房沿矿体走向布置,与矿体节理平行,故易导致拉底区域破坏现象.塑性破坏主要发生在矿房顶板,矿体厚度越大,塑性破坏越严重,多以单个矿房内部破坏为主,贯穿塑性破坏效果较小,单个采场的跨落,对区域稳定性影响不大,故合理控制同矿脉的回采顺序与优化厚大矿体的回采参数,对拉底区域稳定性意义重大.     

地应力场方向对巷道围岩稳定性的影响

地应力测试结果表明在构造应力场水平应力是垂直应力的1.8～2.7倍,而且两个水平应力之比是1.5～2.5。构造应力场是影响对巷道稳定的主要因素之一。本文运用COMSOL 3D有限元软件在初始应力场轴向变化的情况下模拟了巷道围岩的应力状态,分析得出巷道轴向与最大水平应力方向之间的夹角越大,巷道越不稳定。此时巷道围岩的剪破坏区深入到巷道顶底板。因此在构造应力场掘进巷道时要尽量使最大水平应力方向与巷道轴向一致。     

煤层底板采动破坏特征研究

根据地应力测量数据，研究了显德汪煤矿9号煤层底板岩体应力分布规律，并进行了三维有限元数值模拟，得到了9号煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。