深部高应力硐室围岩稳定性分析

针对深部高应力条件下硐室围岩变形严重、围岩稳定性差的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟等方法,分析了硐室围岩变形破坏特征和围岩变形机理,对硐室围岩矿物成分进行了分析,模拟了相邻硐室和巷道开挖对硐室围岩的扰动影响,对硐室围岩进行了松动圈窥视探测,确定了硐室支护方案。结果表明,新的支护方案提高了硐室的安全稳定性,硐室支护效果良好。     

复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制

针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。     

深部软岩大断面硐室开挖与支护方式优化

针对深部软岩大断面硐室围岩松动圈范围大、变形持续时间长、支护承载力不足等问题,以巨野煤田万福煤矿带式输送机机头硐室为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了围岩变形与塑性区控制指标,开展了不同开挖方式和支护形式的优化研究。结果表明：合理的台阶高度能够有效降低帮部围岩变形和塑性区深度;约束混凝土支护对全断面围岩变形和塑性区深度均有较好的控制效果。现场应用证明,带式输送机机头硐室采用台阶法开挖与约束混凝土支护体系,满足硐室稳定性控制要求。     

深层软岩中硐室导巷大变形规律的数值模拟及应用

通过采用FLAC3D有限差分程序并结合现场实测的方法,对深层软岩硐室导巷法施工与支护技术进行了动态模拟与对比研究.系统分析了围岩应力应变分布受导硐影响的变化规律;硐室施工过程围岩与支护体共同作用下的变形规律.在此基础上,确定了硐室开挖、支护的合理参数.对于硐室导巷法施工,可以使围岩在原岩应力作用下充分产生流动变形,释放部分地应力;充分利用围岩自身的承载能力, 使地应力重新分布达到新的应力平衡状态,使地压力得到有效释放与控制,有利于永久支护.再次刷大处理时, 由于刷大的是围岩松动圈外圈的低应力松散带,避免了扰动深部围岩, 能有效控制巷道变形.     

灵湖金矿巷道围岩变形破坏及锚杆支护数值模拟分析

通过现场地质调查和监测,确立灵湖金矿330工程450巷道围岩体地质模型,查明硐室在受低地应力状态下的围岩等级,巷道围岩变形破坏程度及松动圈范围。针对硐顶掉(落)石块典型破坏类型,采用离散元UDEC软件进行数值模拟分析,反演硐室开挖后应力重分布,顶板产生拉应力区,导致围岩体发生变形破坏的过程和力学机制,并采取预应力锚杆支护措施稳固失稳岩体。     

副井马头门巷道围岩松动圈及支护结构内力测试技术

采用高密度电阻率法,对刘店煤矿副井马头门巷道围岩松动圈进行了监测,并对马头门支护结构内力进行了监测。结果表明,马头门巷道围岩松动圈厚度一般为2.1～3.0m,可取3.0m作为选取支护方式及支护材料的依据;马头门拱顶部位的支护结构内力较小,帮部支护结构内力较大,总体上受力状况良好,处于安全状态。     

大断面软岩硐室稳定性控制技术

为解决大断面软岩巷道控制难度大的问题,基于弹塑性理论,分析了硐室断面尺寸和支护阻力对大断面软岩硐室围岩变形破坏的影响特征。以新上海一号煤矿主井箕斗装载硐室为工程背景,在岩石抗压强度、围岩松动圈厚度和围岩强度测试的基础上,采用FLAC3D有限差分软件对3种不同支护方式下硐室围岩的变形破坏规律和塑性区发育情况进行模拟计算和分析。结果表明:与传统的锚杆索支护相比,锚索+格栅钢筋混凝土联合支护结构具有更好的整体性能,支护后的硐室围岩塑性区和表面变形明显减小。现场工业性试验表明:中室围岩最大内挤变形量仅为5.5 cm,且支护稳定后,围岩应力较小,硐室围岩稳定性得到充分保证。     

硐室巷道围岩松弛范围的超声波测试

地下硐室巷道工程在爆破开挖过程中围岩会产生松动，利用超声波探测技术并结合现场地质条件可以较准确地测出巷道围岩松动圈的范围，从而给巷道围岩支护提供可靠的依据，是一种成功的方法。     

赵楼矿深部软岩巷道变形破坏机理及控制技术

基于赵楼煤矿井底车场巷道围岩矿物成分分析、室内岩石力学试验、巷道地应力测试、围岩松动圈测试等巷道地质力学测试技术手段,深入揭示了深部巷道围岩变形破坏机理;针对赵楼煤矿深部巷道低围岩强度与高应力的支护难题,提出了以内注浆锚杆为核心的锚杆+锚索+锚注“三锚”联合支护体系;为反映深部巷道、硐室开挖后围岩的变形特征与支护结构受力情况,对巷道围岩收敛变形与锚杆受力情况进行了实时监测.监测结果表明,采用“三锚”联合支护体系能够有效地控制深部巷道围岩的大变形及底鼓,保持了巷道的长期稳定与安全.     

深部超大断面硐室群围岩变形破裂演化规律试验研究

深部超大断面硐室群因初始地应力高、断面尺寸大、硐室间距小等原因,控制难度很大。本文采用相似材料试验方法,以龙固煤矿井下煤矸分离系统硐室群为背景,设置3条超大断面硐室,利用数字散斑测试系统、声发射监测技术、应力监测系统等进行综合监测,得到深部超大断面硐室群围岩变形破裂演化规律。结果表明:单一超大断面硐室开挖后围岩整体变形较小且呈对称分布,裂隙发育较少;相邻硐室开挖导致围岩变形呈非对称性,裂隙发育明显增多。上部硐室开挖后其围岩变形以底鼓和两帮收敛为主,下部硐室围岩应力集中和变形均有较大幅度减小,即对下部围岩应力集中起卸载作用,有条件时硐室群应优选"品"字形布置以有利于维护。硐室群开挖前后锚杆受力变化与围岩应力、变形近似呈正相关关系,不同部位受力差别较大,应根据硐室群不同部位特点针对性设计支护参数。本研究揭示了深部超大断面硐室群围岩破裂演化规律,可为其围岩控制设计提供参考。     

破碎围岩大硐室支护技术

针对松软破碎围岩地质条件 ,探讨了大断面硐室的施工方法 ,确定了合理的支护方式及支护参数     

矿用救生舱中人体自身代谢－氧化碳规律分析

为深入研究矿用密闭空间的生命保障技术,做了大量人体生存实验 ,其中发现人体在密闭空间内自身代谢一氧化碳,检出率为100%。通过救生舱内6组人体生存实验,对人体代谢一氧化碳规律作了深入分析,得到了人体代谢一氧化碳的量值及产生速率,并对代谢速率进行了分析,对代谢一氧化碳的趋势进行了数据拟合,为矿用救生舱中环控生保系统的建立提供了依据。     

软弱岩层中大断面硐室施工与支护技术研究

针对姑山铁矿和睦山矿区-300m水平井底车场中央变电所硐室围岩具有松散、软弱和破碎的特点,以软岩巷道支护理论为基础,提出了大断面硐室合理的支护结构与施工方法,简要分析了实现硐室稳定的支护机理,提出初次支护采用锚网喷与低预应力锚索支护,而二次支护采用锚注全断面支护,形成复合锚固支护结构,给出了硐室结构的具体支护参数和施工工艺。应用和现场监测结果表明,由初次锚网喷与锚索和二次锚注组成的复合支护结构满足了软岩地层中大断面硐室的支护要求,取得较好的技术与经济效果。     

深部硐室围岩破坏原因与稳定性控制技术

煤矿开采逐渐转向深部,深部硐室围岩大变形特征给硐室群稳定性控制带来很大难度。根据深部大断面硐室围岩力学特征及变形特性,通过地质条件分析、原岩应力测试、岩石微观组分分析,对深部硐室围岩破坏的影响因素进行了总结,以抗让结合的原则,提出深部构造复杂区域大断面硐室围岩稳定性控制对策。采用关键部位耦合支护控制技术+底脚锚杆+全断面锚索加强支护对深部大断面硐室进行强抗微让的强力支护方式,在葛亭煤矿230扩容泵房硐室成功应用,并对泵房硐室围岩收敛变形、锚杆索工况、离层进行了长期监测,围岩顶底板移近量仅12.5 mm,两帮内移量7.5 mm,锚杆索受力均匀,内外离层较小,完全满足矿井安全生产需要。     

软岩大断面硐室动态施工与耦合支护技术研究

基于软岩大断面硐室的地质条件和破坏特征, 采用FLAC^3D软件分析了硐室围岩力学形态变化特征与破坏机理, 结合软岩大断面硐室稳定性控制理论, 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。通过耦合支护技术, 实现了硐室围岩的共同承载, 提高了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硐室变形, 满足了软岩地层条件下大断面硐室的支护要求, 取得了较好的技术与经济效果。     

锚网喷联合支护大断面硐室围岩稳定性分析

以鸣山煤矿北翼副暗斜井绞车房为例,运用塑性区理论和FLAC^30。数值模拟软件计算分析了大断面硐室围岩的稳定性,进行了大断面硐室锚网喷联合支护初始方案设计,并通过后期现场观测,说明锚网喷联合支护效果良好,能够保证硐室围岩的长期安全稳定。     

采区硐室U型钢支架壁后注浆机理研究及应用

 以裴沟煤矿42采区硐室群为研究背景,采用数值模拟、现场测试与试验相结合的研究方法,得出硐室群围岩稳定性特征及控制对策。利用地质雷达与钻孔窥视仪探测硐室群围岩松动圈发育情况;运用数值模拟软件UDEC分析了注浆的作用范围以及不同水灰比和注浆压力条件下浆液扩散规律。针对硐室群围岩岩性特点,提出U型钢支架壁后注浆一次支护技术,在此基础上,再进行永久支护。现场工业性试验结果表明,在采用合理支护方案后硐室群维护效果理想。     

上湾煤矿永久避难硐室方案设计探讨

 文章以上湾煤矿为例对井下紧急避险系统中永久避难硐室的位置、支护、设备等进行浅析,按照“简单实用”的原则,提出针对性的方案。关键词：永久避难硐室、布置原则、支护方式。     

高应力软岩大断面硐室破坏机理分析及对策

探讨了高应力软岩条件下大断面硐室的破坏机理,提出了解决高应力软岩条件下大断面硐室支护与修复问题的技术途径,通过对某矿区中央变电所和中央泵房工业性试验证明,此种支护形式是经济、有效、实用的深埋硐室支护方式。     

复杂条件下大断面硐室围岩稳定性控制研究

针对陈四楼煤矿九采区复杂地质条件下大断面硐室围岩经常大面积严重破坏且围岩稳定性控制难度不断增大的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟的方法,分析了硐室围岩变形破坏特征,提出了锚杆锚索协同支护控制技术。采用数值模拟软件FLAC^3D对锚杆锚索支护后硐室围岩的水平应力场、垂直应力场及破坏场分布进行模拟,结果表明:硐室围岩支护效果良好,硐室能保持长期稳定。对类似条件下大断面硐室支护具有一定的指导意义。