TBM围岩挤压大变形特性分析与等级划分

为了预测评价TBM穿越深部软弱地层时围岩挤压大变形,分析了TBM开挖卸荷围岩挤压大变形力学特性。将TBM围岩挤压大变形定义为TBM开挖后变形速率大、变形量达到TBM扩挖预留的围岩与护盾间的变形间隙,同时收敛速度慢,变形时效性显著的一种变形。指出当围岩挤压变形与开挖半径间的比值大于等于1%且挤压变形与扩挖间隙的比值大于等于1时便产生挤压大变形,并根据这2个指标将TBM围岩挤压变形划分为无挤压变形、轻微挤压变形、中等挤压变形、严重挤压变形和非常严重挤压变形5个等级。     

锚杆受力演变机理及其与合理锚固长度的相关性

为了掌握锚杆受力演变规律,为确定锚固参数提供依据,对锚杆受力演化机理进行了探讨.提出了锚固体第1、第2临界变形概念;揭示了锚杆轴向锚固力随着锚固体变形而演变的三阶段特征,即锚固力强化变形阶段、锚固力保持恒定的变形阶段和锚固力弱化变形阶段.变形小于第1临界变形时,锚固力随变形量而增强;变形量介于第1、第2临界变形之间时,随着变形增加整体锚固力保持最大而黏锚力分布发生转移;变形量大于第2临界变形后,锚固力随变形增加而衰减;第2临界变形量与锚固长度成正变关系,不同变形特征的巷道应采用不同的锚固长度,使锚杆在围岩变形过程中尽量保持在锚固力演变的第2阶段;提出了确定锚固长度时应考虑巷道变形量大小的观点.     

吸附作用下煤体变形叠加关系研究

为了验证煤体变形是煤基质吸附膨胀(解吸收缩)变形和有效应力变形的叠加,在吸附膨胀变形机理的基础上,提出了吸附作用下煤体变形叠加关系的验证方法;利用该方法结合实验数据对吸附作用下煤体变形叠加关系进行验证。结果表明:无烟煤、瘦煤、1/3焦煤等温吸附变形理论值比例系数和实验值比例系数相对误差的平均值为4.27%;煤体变形、煤基质吸附膨胀变形、有效应力作用煤体变形三者符合叠加关系;经讨论得出的煤体变形叠加关系验证方法适用于解吸曲线为可逆变形、残余变形情况,不适用于富裕变形情况。     

黄台峰风井场地建筑物变形机理研究及治理

采空区引起的地面变形破坏可分为两大类,一类是采空塌陷区变形导致的,一类是非塌陷区变形导致的。而非塌陷区地面变形破坏又分为采空塌陷变形引起的边坡变形破坏和山体塌陷过程中隆起区的地面变形破坏。本文通过对隆起区变形破坏产生的原因进行分析,提出治理这类地面变形破坏所采取的措施,最终取得了良好的社会和经济效益。     

高地应力条件下大断面石门变形规律实测分析

针对李村矿1号进风石门巷道围岩变形大,应力条件复杂,支护困难等特点,运用理论分析和现场实测的方法对巷道变形规律、锚杆受力特征进行了研究,得出:急剧变化阶段和稳定变化阶段持续的时间,急剧变形阶段到稳定变形阶段巷道围岩两帮变形量,拱顶变形量占总变形量的百分比；稳定变形阶段到流变阶段,巷道两帮位移量和拱顶位移量.     

新疆冰达坂韧性剪切带变形特征及变形期次

冰达坂韧性剪切带由各类糜棱岩组成,不同层次、不同深度的各种变形标志十分明显,构造变形及演化经历了早期韧性挤压剪切变形、中期走滑脆-韧性剪切变形、后期脆性变形作用三个变形期次。     

煤矿软岩巷道变形模拟与监测

为探索软岩巷道变形规律,以新上海一号煤矿软岩巷道为例,通过FLAC模拟软件,对软岩巷道变形进行了数值模拟。实地设立4个巷道变形观测站,并对其进行有规律的变形监测,计算变形量。最后,将FLAC模拟变形数据和实地监测变形数据对比,为巷道的优化支护打下基础。     

煤体吸附-解吸瓦斯变形特征实验研究

在煤层瓦斯抽放过程中,煤体瓦斯处于吸附-解吸状态,煤体发生膨胀和收缩。利用自主设计的煤体变形实验装置,分析了杜儿坪煤矿原煤在不同方式下吸附-解吸全过程中变形特征。实验结果表明：煤体变形量随着瓦斯压力的增加而增大,垂直层理方向变形量大于平行层理方向变形量;煤体在一次加压吸附实验中分为变形下降阶段、变形快速上升阶段和变形平稳上升至稳定阶段3个阶段;等梯度加压吸附-降压解吸过程中,0→0.5 MPa阶段变形量最大;等梯度加压吸附煤体变形量大于一次加到目标压力值的吸附煤体变形量,且等梯度解吸煤体残余变形量较大;煤体吸附-解吸变形可分为充气下降阶段、吸附快速上升阶段、吸附变形平稳上升至平稳阶段、解吸变形快速下降阶段和解吸平稳下降至稳定阶段。     

深部煤巷围岩变形与控制机理的数值模拟分析

 摘要：为解决深部煤巷支护难题,应用FLAC数值模拟程序研究了深部煤巷围岩变形全过程、地应力对巷道变形的影响和巷道变形控制机制。得出了围岩开挖变形应力场、位移场和塑性区变化规律,地应力对巷道变形的影响规律以及深部煤巷围岩变形控制的内在机制。结果表明：随着开采深度的加大,巷道变形对地应力的敏感度增强;底板是巷道整体稳定的关键,底板变形加剧两帮及其它部位的变形;巷道底板控制应当从围岩整体相互作用的角度实现变形控制。     

突出危险煤吸附、解吸瓦斯变形特性试验研究

采用自主研制的煤体高压吸附-解吸变形试验系统,进行了突出危险煤在不同瓦斯压力条件下的吸附-解吸变形全过程试验,探讨了突出危险煤吸附瓦斯产生膨胀变形、解吸瓦斯产生收缩变形这一特有的力学行为。研究结果表明,突出危险煤在不同瓦斯压力下随时间的变形曲线具有相同的演化规律,即先后经历抽真空收缩变形、充气压缩变形、吸附膨胀变形、卸压膨胀变形、卸压后弹性恢复变形和解吸收缩变形等6个阶段;吸附膨胀变形和解吸收缩变形过程中,煤样的应变变化率绝对值均随时间逐渐减小,直至一个相对稳定值,其变形规律服从朗格缪尔方程;煤样的吸附膨胀变形和解吸收缩变形均呈各向异性,垂直于层理方向和平行于层理方向的应变整体变化趋势呈现一致性,但由于煤体内部裂隙分布差异,使垂直层理方向的应变明显大于平行层理方向的应变;煤样吸附膨胀变形值与瓦斯压力关系对二次函数和朗格缪尔方程均具有较好的拟合效果,煤样解吸收缩变形值与原始瓦斯压力呈很好的幂函数关系和二次函数关系;煤样解吸瓦斯后存在一定的残余变形值。