高应力软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

高应力软岩巷道具有持续塑性变形破坏特征，单一支护方式难以控制。通过建立围岩变形破坏的力学模型，对高应力软岩变形破坏特征、力学机制、应力转移过程模式进行理论研究分析计算，提出了支护控制准则，工程实例中控制了巷道强烈变形，保持了巷道的稳定，为高应力软岩巷道控制提供了依据。     

重复采动软岩巷道非对称变形机理与控制技术

为研究厚煤层综放面软岩巷道受重复采动影响下非对称变形机理,以布尔台煤矿42203综放工作面为工程背景,采用了现场监测、理论分析及数值模拟等方法对42203辅运巷道受重复采动影响时巷道非对称变形破坏特征及破坏机理进行研究,提出了重复采动软岩巷道高强锚索补强支护技术。研究结果表明：42203辅运巷道受重复采动影响导致两帮变形大于顶底变形,正帮上部及副帮下部帮鼓破碎,矿压显现剧烈,采动超前影响范围可达110 m,重复采动产生的高偏应力,改变了侧压系数及应力方向,致使塑性区由近似对称破坏转变为非对称破坏,揭示了重复采动巷道破坏机理,提出了采用高强锚索对42203辅运巷道进行补强支护方案,经现场实测,该方案有效减缓了围岩的变形速度和变形总量,满足巷道稳定要求,效果良好。     

软岩巷道围岩变形与分区控制技术研究

复杂地质条件下软岩巷道围岩稳定控制是技术性难题。以现场实测为主、理论分析为辅的研究方法，构建了非等压巷道围岩弹性-损伤力学模型，对荣华矿西翼运输大巷围岩变形特征及控制方法进行了研究。研究结果表明：断层形成后，水平应力和初始水平应力比值为4.3～8.5;较小的内摩擦角、内聚力及较大的侧压系数对应较大的塑性区半径及较高的蝶形塑性区概率，塑性区半径扩展速度可间接表征蝶叶塑性区是否形成；对于易松动软岩，应在支护初期保持支护阻力及改善围岩性质；巷道前方水平裂隙较为发育，围岩整体变形量较小，两帮移近量和顶板下沉量分别在150 mm、40 mm以内，验证了分区支护策略及支护参数的合理性。     

南山煤矿构造应力区软岩巷道变形破坏机理研究

本文通过对南山煤矿东部构造应力区的现场调研,总结了东部区巷道常见的破坏特征,选取-120总回风巷道作为研究对象,利用数值模拟再现了无支护和普通锚网索支护下构造应力区软岩巷道的变形破坏过程,研究了其变形破坏机理。研究表明,影响构造应力区软岩巷道的破坏原因为赋存应力高、岩体强度低以及原支护不适应深部软岩大变形等。结合破坏机理分析了在构造应力作用下围岩与支护体的相互作用关系,概括了其变形破坏过程。     

膨胀型软岩变形机理与特种控制技术

分析了膨胀性软岩的判别标准和影响膨胀变形的“物化与结构特征”、“环境湿度因素”和“工程应力”三要素,根据膨胀性软岩本构关系,提出了支护原理和特种控制技术。工业性试验的矿压监测结果表明,其支护原理和特种控制对策适应膨胀性软岩工程条件,具有推广应用价值。     

深部巷道围岩变形破坏机理数值模拟研究

针对深部复杂地质条件回采巷道围岩与支护结构变形破坏较严重的难题,山东七五生建煤矿3_上煤层深部回采巷道为研究对象,运用FLAC^3D数值模拟软件,建立数值模型,对不同埋深条件下的巷道围岩塑性区及应力分布状态做了数值模拟分析,阐述了深部巷道围岩变形破坏机理。结果表明:随着埋深的增加,巷道围岩垂直应力及水平应力均有显著增加,且容易出现应力集中现象,进而增强巷道围岩塑性区向巷道围岩深部发展的趋势;深部回采巷道开挖后,应对巷道位移加以控制,防止变形破坏。     

高应力软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

高应力软岩巷道具有持续塑性变形破坏特征 ,单一支护方式难以控制。通过建立围岩变形破坏的力学模型 ,对高应力软岩变形破坏特征、力学机制、应力转移过程模式进行理论研究分析计算 ,提出了支护控制准则 ,工程实例中控制了巷道强烈变形 ,保持了巷道的稳定 ,为高应力软岩巷道控制提供了依据     

深井高应力软岩巷道围岩变形破坏及支护对策

介绍了高应力软岩的矿物组成、物理力学特性和环境地应力，研究了高应力软岩在低围压环境中的变形破坏机理和特征。提出了高应力软岩巷道的支护原则和支护对策。以某煤矿1122工作面风巷为例，确定了合理可行的高应力沿空大断面巷道综合控制技术方案及参数。     

冲击高应力膨胀破碎软岩大变形巷道控制机理研究北大核心

针对义马煤业某煤矿21220工作面深部冲击高应力软岩巷道大变形的支护问题,采用FLAC3D有限元方法对21220工作面进行了模拟。模拟了巷道的破坏形态,揭示了巷道的变形、应力和裂纹扩展特征。理论分析了软岩巷道塑性区,软岩具有明显的膨胀潜力,当地应力单独作用时,现场需要的支护强度不太大,采用联合支护方式即可满足这一要求;当岩石的膨胀释能释放时,巷道会发生明显的变形,且变形是永久性的。提出了“喷-锚-注-喷-壳”支护方案,现场试验表明:顶板沉降量为70~80 mm,巷帮变化量为160~180 mm,底鼓收敛量为70~80 mm;改进后的支护体系有效地控制了围岩的大变形。     

焦作矿区软岩水仓巷道变形破坏控制技术

通过对焦作矿区软岩水仓巷道变形破坏机理的分析，采用锚注方法对软岩巷道围岩注浆固化，提高了围岩承载能力，改善了巷道维护状况，为治理软岩巷道变形破坏提供了一条有效的技术途径。     

动压软岩巷道破坏机理及控制技术研究

选取受动压影响的祁南煤矿82采区五中车场巷道为试验巷道,构建了不等压条件下巷道破坏的力学模型,得出了巷道内表面的位移解;其次根据数值模拟结果,选取锚网索+锚注联合支护方式对82采区五中车场巷道进行支护,并进行了现场观测.结果表明,动压使巷道围岩深部应力向更深处转移,扩大了巷道围岩的塑性屈服范围,加大了巷道围岩变形,严重影响了巷道稳定;锚喷索+锚注联合支护方案能明显提高破碎围岩的整体强度,改善岩体的性质,更好地控制了巷道的变形.     

破碎软岩巷道变形机理及控制技术

为了探讨松软破碎围岩巷道合理的控制方法,以山西鑫鼎泰煤矿2#松软破碎煤层轨道大巷为研究对象,采用现场调查、数值模拟和理论分析相结合方法,探讨了破碎软岩条件下巷道破坏的原因、过程及耦合支护参数,通过数值模拟及工业性试验对该支护进行了评价。研究结果表明,巷道顶底板易成为破坏失稳的关键部位,使两帮承受更大载荷而发生片帮破坏,进一步削弱对顶板的支撑作用,形成破坏的恶性循环过程。基于支护体和围岩在强度和刚度不耦合使得支护异常困难,确定采用锚网索及U型钢棚的联合支护形式。研究结果在鑫鼎泰煤矿2#松软破碎煤层轨道大巷成功应用。     

复合软岩马头门破坏机理及控制技术

针对园子沟煤矿副井马头门保护层开裂,围岩变形量大等现象,采用模拟分析和现场实测相结合的方法分析了马头门变形破坏的原因。结果表明,节理化泥质软弱围岩、硐室群产生的叠加应力、裂隙水引发围岩膨胀的附加应力和施工扰动在马头门变形破坏中起到了主控作用。在分析其受力机理的基础上提出大断面围岩强化控制技术,即采用环形锚索一体化、深浅孔组合注浆、底脚棚腿锁固及锁口对拉锚索有机结合的总体修复方案对围岩进行二次强化支护。矿压观测结果表明:修复方案实施后,马头门围岩整体移近量较小,巷道围岩变形得到有效控制,达到了巷道断面尺寸的要求。     

深埋软岩巷道破坏机理与控制技术研究

基于闫布煤矿主下山巷道的地质条件和破坏特征, 分析了巷道围岩变形破坏机理, 提出了巷道围岩稳定性控制对策及支护备选方案。采用数值模拟方法对5种不同方案进行了优化选择和耦合设计, 提出了由初次高性能锚网喷支护、二次注浆及底板锚注支护形成的耦合支护方案, 并给出了详细的技术参数。通过耦合支护进行修复加固, 可实现与巷道围岩的共同承载, 提高支护结构的整体性和承载能力。工程试验结果表明: 该耦合支护技术有效地控制了巷道变形, 技术经济效益十分显著, 为矿井的安全高效生产创造了条件。     

软岩巷道底鼓变形机理与治理技术研究

运用FLAC3D对永煤公司某矿-550 m北翼轨道大巷底鼓机理进行分析,得出该巷道底鼓的类型为挤压流动型。由于原支护方案并未对底板进行支护,故在原支护方式的前提下提出巷道底板开卸压槽和底板锚注2种治理方法。通过FLAC3D数值模拟程序,对上述2种方法进行分析对比,并应用于工程实践,现场观测结果表明底板锚注有效地控制了底鼓和围岩变形,支护效果明显。     

大断面软岩硐室围岩变形机理与控制技术研究

以山西东峰矿变电所硐室地质条件为基础,对大断面软岩硐室围岩变形机理与控制技术进行了研究,提出采用挂网喷射混凝土、注浆加固以及底板锚索补强支护的技术方案,现场应用效果表明该方案能够有效提升硐室稳定性。     

辛置煤矿破碎软岩巷道变形破坏机理及支护技术

为了解决破碎软岩巷道支护难题,以辛置煤矿布置在泥岩中的310轨道巷为工程背景,综合采用现场调研、围岩松动圈探测以及围岩力学参数测试等方法,揭示了围岩变形破坏机理,提出了"锚网索喷注"联合支护方案。数值模拟和现场监测表明,新支护方案实现了对破碎软岩巷道变形的有效控制。     

深部软岩巷道围岩变形及控制技术研究

巷道变形破坏机理围岩稳定性因素的研究对巷道支护具有非常重要的指导意义,在现场实测的基础上,运用统计、及实验室取样测试等研究方法,对恒源公司巷道变形破坏特征、原因进行研究,并找出影响动压巷道围岩稳定的因素。     

富水性膨胀软岩底板大变形分析及控制研究

针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压的控制方法和砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法 2种对策,对2种控制方案分别进行FLAC3D数值模拟,并通过现场应用后,发现砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法可以更有效地控制中央变电所的底鼓,底鼓量降低了83.2%。     

富水顶板巷道围岩变形破坏机理及控制技术

本文以新元煤矿的地质资料为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等手段,对顶板富水条件下巷道的变形机理及关键控制技术进行了研究,得出结论如下：在含水层的作用下顶板岩层中的黏土性矿物将发生严重的膨胀变形,锚杆、锚索支护体施工期间将会加大含水层与工作面之间的水力联系;顶板专用疏放水钻孔的布孔深度,应保证其深入到含水层主裂隙1.5～2 m,以达到良好的疏放效果;为提高支护体的稳定性顶部锚索应采用快速凝固药卷和中速凝固药卷相配合的全长锚固形式;在开挖支护完成后的前20 d内顶底板及两帮的移近速率分别为5.1 mm/d和1.26 mm/d,最终顶底板及两帮的移近量分别为177 mm和38 mm。