城郊矿深部延伸巷道围岩松动圈实测及数值模拟

围岩松动范围及其变化是巷道围岩稳定性评价和支护的重要参数之一,如何快速准确地探测松动圈范围,更好地为工程服务,成为现今深部开采矿井研究的热点。以城郊矿深部延伸巷道围岩支护及破坏特征为背景,在总结前人关于巷道围岩松动圈成果的基础上,采用实测和数值模拟2种方法,对城郊矿二水平围岩松动圈范围进行对比研究。实测选取二水平围岩巷道的5个测站,采用地质雷达进行测试,得出了5个测站的围岩松动圈的横向测试断面围岩破坏特征差异较大,既有相对完好围岩,又有松散破碎较严重的围岩;纵向测线上巷道不同断面位置,围岩松动范围差异较大,介于1.4~2.8 m,这种差异与地质条件和矿山压力密切相关。数值模拟获取了城郊矿深部软岩巷道的围岩松动圈范围介于2.0~3.0 m。综合分析数值模拟及地质雷达研究结果,确定出城郊矿深部软岩巷道的松动圈范围介于1.4~3.0 m。研究结果对城郊矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。     

深埋巷道围岩工程地质特征及松动圈厚度测试

巷道围岩工程地质特征及松动圈厚度是确定合理支护参数的重要依据。以城郊煤矿二水平深埋巷道为研究对象,通过室内实验,综合研究了大埋深巷道围岩力学性质、水稳性特征、完整性等工程地质特征;采用地质雷达探测技术对围岩松动圈范围进行测试,通过雷达波形图分析,得出围岩松动圈范围。研究结果为该矿深部巷道稳定性分析、支护方式及参数设计提供了依据。     

深部巷道围岩松动圈稳定控制理论与技术进展

围岩松动圈支护理论是在研究巷道围岩物理和力学状态的过程中发展起来的一种实用性岩层控制理论,近30年来在围岩松动圈支护对象与围岩分类、大松动圈围岩控制理论与技术、松动圈测试技术等方面取得长足的进步,深部巷道围岩控制的核心是确定支护对象并形成支护-围岩稳定结构,围岩的破裂膨胀及破裂后块体非连续变形构成的形变压力是巷道支护的对象。巷道围岩松动圈分类是建立围岩稳定性评价方法的核心内容,旨在正确评价围岩的支护难易程度、确定主要支护对象、优化支护参数和提出合理的施工工艺,为此形成深部大松动圈围岩综合指标分类法。深部巷道松动圈支护技术开发出被动支护、主动支护、改性加固技术、应力转移技术、联合支护等5大类围岩控制技术;形成以锚杆(索)为主体支护的多种支护方式并存的巷道支护体系,解决了大量巷道支护难题。巷道围岩松动圈厚度值可通过理论分析、相似材料模型试验、数值模拟、现场实测及智能预测方法获得;开展深部巷道围岩松动圈现场实测,可在理论与试验方面不作任何假设,能得到准确可靠的数据。探讨分析围岩松动圈测试与深部巷道大松动圈围岩支护中存在的技术难题及应对措施,可为深部巷道支护设计研究提供借鉴思路。     

基于便携式地质雷达的巷道围岩松动圈探测

基于便携式雷达探测技术和声波测试技术,研究了阿舍勒铜矿深部采区不同中段、开采扰动前后的巷道围岩松动圈厚度分布规律。研究结果表明：采用Sub Surface Profiler(SSP)新型便携式雷达探测的巷道围岩松动圈厚度与采用声波测试的巷道围岩松动圈厚度基本一致,采用SSP便携式地质雷达能够快速、准确的探测巷道围岩的松动圈厚度。阿舍勒铜矿-200m中段巷道围岩松动圈厚度约为1.6～1.9m,明显大于50m中段开采扰动前的巷道围岩松动圈厚度。开采扰动明显加深了采场临近巷道围岩松动圈厚度,阿舍勒铜矿50m中段开采扰动前,临近采场巷道围岩松动圈厚度约为1.4～1.7m,开采扰动后约为1.6～2.0m。研究成果对于矿山依据围岩松动圈厚度优化支护参数具有重要参考价值。     

基于地质雷达探测技术的巷道围岩扰动范围探测

借助松动圈测试仪和地质雷达对某煤矿北采区+600水平东翼43#煤层北巷的扰动范围进行探测,基本确定了巷道围岩松动范围和支护范围,总结出不同巷道中的裂隙发育程度、围岩松动范围和破碎程度,为巷道稳定性评价及支护设计提供了依据。     

大冶铁矿软岩巷道围岩松动圈的测试研究

介绍了巷道围岩松动圈测试原理和方法;并通过对大冶铁矿尖林山采区两条巷道围岩松动圈测试数据的分析,得到了其围岩松动圈的厚度及其分布范围,对原有支护厚度的合理性进行了校核,同时对影响巷道围岩松动圈的一些因素作了分析,并认为在这些因素影响下,围岩松动圈厚度是变化的.     

RSMSY5(N)声波仪在巷道围岩松动圈测试中的应用

介绍了RSMSY5(N)声波仪测试原理、测试方法及过程。以黄陵2号矿采区巷道围岩松动圈演化规律研究项目为例,对测试结果进行分析,得出了巷道松动圈范围。实践证明,应用RSMSY5(N)声波仪对巷道围岩松动圈进行测试,能够得出巷道围岩测孔与波速变化规律,为围岩松动圈范围及锚杆支护参数确定提供可靠依据,具有较高的工程实用价值。     

深井围岩分类及支护设计

根据围岩松动圈巷道支护理论 ,对梁北煤矿深井车场巷道围岩松动圈进行实测 ,在对该矿围岩进行分类的基础上 ,提出了不同岩性巷道的支护方案和支护参数。     

深井围岩分类及支护设计

根据围岩松动圈巷道支护理论，对梁北煤矿深井车场巷道围岩松动圈进行实测，在对该矿围岩进行分类的基础上，提出了不同岩性巷道的支护方案和支护参数。     

围岩松动圈支护理论在煤巷支护设计中的应用

根据围岩松动圈支护理论,在屯兰矿12501运输巷道内应用PHD-2型松动圈测试仪进行围岩松动圈范围测试,确定松动圈厚度值LP并进行松动圈分类。由测试结果可知,巷道围岩松动圈厚度在1.3~1.5m之间,属于中松动圈Ⅲ类一般围岩,应按照悬吊理论设计支护参数,从而确定适用于巷道地质条件的支护方案。通过对支护方案进行现场试验并监测巷道表面位移量,证明巷道变形量小,顶底板最大移近量小于26mm,两帮最大移近量小于36mm,围岩保持稳定。这表明根据围岩松动圈理论设计巷道支护方式及参数是合理可靠的,为屯兰矿巷道支护设计提供了技术参考。     

巷道围岩松动圈随采深变化的规律

本文通过对开滦赵各庄矿一些水平、不同岩性的超声波法实测巷道围岩松动圈的资料分析，获得了不受采动影响的底板岩巷围岩松动圈随采深变化的规律，并给出了相应的经验公式。此项成果可用于指导该矿深部巷道的支护实践，同时对整个开滦矿区今后的深部开采具有参考价值。     

破碎围岩巷道交互承载支护技术

为了解决新桥煤矿巷道围岩松散破碎难以进行有效支护的难题,基于该矿南一采区运输上山巷道及其围岩的岩性和地质条件,通过采用巷道围岩泥化理论、巷道围岩裂隙发育特性和规律、巷道围岩松动圈理论进行分析,提出了"注+架+锚"交互承载支护技术并进行了工业性试验。结果表明采用"注+架+锚"交互承载支护技术可有效维护破碎围岩巷道的长期稳定性。     

松动圈理论及实测在岩性互层顶板矿井支护中的应用

针对新疆矿区顶板岩性互层导致支护难度大的现状,借助于巷道围岩的应力分布规律及松动圈与支护的关系,说明了松动圈范围对围岩支护具有较大的影响。同时,在Mohr-Coulomb准则基础上推导出互层顶板松动圈的范围,进一步在现场通过钻孔窥视并测量出围岩松动圈的范围。     

深部特厚煤层巷道围岩松动圈实测研究

根据围岩松动圈测试技术的基本原理,研究了胡家河煤矿深部厚煤层巷道围岩破坏机理,采用钻孔窥视仪探测了巷道松动圈范围,并分析研究了围岩的破坏模式及规律,为优化深埋煤层巷道支护参数提供了依据。     

鹤煤十矿巷道围岩物理力学性质及其松动圈测试

为了给鹤煤十矿12采区运输机上山巷道支护设计提供科学准确的岩石物理力学性质参数和巷道开挖后围岩破坏范围,通过现场取样,在实验室进行了岩石的物理力学性质测试研究,在上山巷道进行了围岩松动圈现场测试,对测试结果进行了分析研究,确定了围岩松动圈破坏范围,为确定合理的支护形式提供了定量依据。     

龙首矿西二采区回采巷道围岩松动圈现场测试分析研究

龙首矿西二采区计划在1 595m水平开展无底柱分段崩落法工业试验,并已完成了试验采场的部分采切工程,回采进路的稳定性将直接影响到该采矿方法的试验效果。分析进路围岩松动圈的分布规律并对其实际范围进行测定,对于设计和优化进路的支护方式、支护参数有着重要的指导意义。采用不连续变形分析(DDA)方法对西二采区崩落法试验采场回采进路围岩松动圈分布规律进行了模拟研究,模拟结果表明在西二采区地质条件下,回采进路顶部的围岩松动圈范围要大于进路两帮松动圈范围。在此基础上,利用RSM-SY5型超声仪对回采进路松动圈范围进行了声波测试,测试结果表明1 595m水平回采进路的松动圈范围大约在1.3～1.8m,且进路顶部的松动圈实测范围要大于进路两帮松动圈实测范围。数值模拟研究及现场测试的结果为矿山巷道支护设计及优化提供了参考依据。     

基于松动圈理论的巷道支护设计

为科学确定金鼎煤矿巷道掘进过程中锚杆支护参数和支护方案,采用单孔声波法对井底车场巷道不同断面进行了松动圈测试。依据围岩松动圈测试结果和松动圈支护理论,确定了支护参数和支护方案。结果表明,单孔声波法能够探测围岩松动圈范围,可据此指导巷道支护参数的确定。     

煤矿深部软岩巷道松动圈测试及支护技术研究

为了确保巷道的稳定性,采用地质雷达对巷道围岩松动圈进行测定,根据底板、顶板和帮部测线的雷达探测图像,得到松动圈厚度特征值;然后采用FLAC数值模拟软件对深部软岩巷道支护技术进行研究,得到巷道最优的支护参数、巷道预留让压空间以及软岩巷道二次支护强度。研究为后期巷道支护参数的优化提供了技术支持。     

会泽深部高应力巷道分类支护技术体系研究

针对会泽矿业矿山厂深部巷道支护复杂性难题,开展了深部巷道失稳模式分析、深部巷道几何信息和地质力学信息聚类分析和不同巷道围岩变形力学机制分析,得出了深部巷道围岩的6种主要失稳模式、3种主要巷道支护类别和3种巷道围岩变形力学机制。基于深部高应力巷道支护涉及的多重因素的综合分析,提出了覆盖地层岩组、主要巷道类型、围岩等级、松动圈厚度、破坏形式、巷道走向与σ1关系和对应支护方案的矿山厂深部巷道分类支护技术体系,该巷道分类支护技术体系对于矿山厂深部巷道支护具有重要的指导作用。     

基于围岩松动圈现场测量的巷道支护优化

为研究三山岛金矿深部-600 m水平巷道围岩的松动圈范围与应力状态,使用RSM-SY6型声波检测仪进行围岩松动圈现场测量,运用FLAC^3D数值模拟方法分析围岩应力,验证测量结果。基于现场测量的结果和应力分布情况,采用围岩松动圈支护理论,对三山岛金矿的巷道支护形式和参数进行优化。结果表明,经过参数优化后的支护方案,可以在保障安全生产的同时创造经济效益,并为矿山今后的支护设计提供技术参考。