深部煤巷围岩稳定性控制设计

对于深部巷道来说,高水平应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。基于高水平应力影响巷道稳定性以及岩梁跨度随巷道变形而增大两个因素,建立了新的锚固岩梁力学模型,对深部煤巷支护参数进行了设计,得出了新元矿3108顺槽支护参数。通过现场监测,得到施加支护后的顶板下沉量、顶底板移近量及两帮移近量最大值分别为124,210,140mm,支护方式有效控制了围岩变形,保证了巷道围岩稳定性。     

软岩动压巷道围岩稳定性原理及控制技术研究

针对张双楼煤矿西大巷围岩力学性质,主要是膨胀性泥岩在浅部遇水破碎、扩容的特征、深部膨胀特征,通过现场测试、建立力学模型、数值计算,对西大巷稳定性的力学效应、受采动影响时围岩塑性区及破碎区宽度及变形与采动支承应力的关系分析,分析在采动支承应力作用下的软岩巷道,其围岩破碎区、塑性区的范围,巷道变形与破碎围岩塑性区范围、峰后强度、支护的关系,研究动压软岩巷道围岩变形机理、软岩巷道围岩流动规律,提出了深井巷道围岩控制的“内、外结构“稳定性原理。针对西大巷围岩地质条件,依据研究的成果,寻求巷道稳定控制技术,并通过工业性试验检验,使得西大巷由研究试验前的强烈变形到研究后的基本稳定。     

基于正交设计的不同岩石力学参数下深部巷道变形及破坏特征

为了研究不同岩石力学参数对深部巷道围岩稳定性的影响,选取与巷道围岩稳定性密切相关的弹性模量、抗拉强度、粘聚力、内摩擦角等4个力学参数,采用正交设计方法设计数值模拟计算分析,结果表明:不同因素组合下,顶板塑性区范围和变形量都要大于相同条件下底板和侧帮围岩;敏感性分析发现,内摩擦角、粘聚力对巷道围岩塑性区及变形量的影响程度较高,弹性模量和抗拉强度则相对较弱;同时,应用MATLAB软件拟合得到巷道围岩塑性区范围及变形量与各因素间的回归公式。     

深井巷道围岩变形破坏规律及其控制技术

为进一步摸清新汶矿区深部巷道围岩变形破坏规律，制定有针对性的措施，文章对影响新汶矿区深部巷道变形破坏形式的主要影响因素从地质条件、技术及管理等方面进行了深入的分析，并结合几条深部巷道矿压观测实例，总结了新汶矿区矿井深部巷道矿压显现一般规律，提出了矿井深部的采准、开拓巷道围岩控制技术。     

软岩动压巷道围岩稳定性原理及控制技术研究

针对张双楼煤矿西大巷围岩力学性质,主要是膨胀性泥岩在浅部遇水破碎、扩容的特征、深部膨胀特征,通过现场测试、建立力学模型、数值计算,对西大巷稳定性的力学效应、受采动影响时围岩塑性区及破碎区宽度及变形与采动支承应力的关系分析,分析在采动支承应力作用下的软岩巷道,其围岩破碎区、塑性区的范围,巷道变形与破碎围岩塑性区范围、峰后强度、支护的关系,研究动压软岩巷道围岩变形机理、软岩巷道围岩流动规律,提出了深井巷道围岩控制的"内、外结构"稳定性原理.针对西大巷围岩地质条件,依据研究的成果,寻求巷道稳定控制技术,并通过工业性试验检验,使得西大巷由研究试验前的强烈变形到研究后的基本稳定.     

复杂条件下深井软岩开拓巷道变形破坏分析

某矿-650 m开拓大巷地质条件比较复杂,且受到东西相邻工作面回采影响,巷道围岩发生了严重的变形破坏。现场围岩探测分两步：前期围岩松动圈探测和后期围岩钻孔可视化探测,得到了松动圈的范围及围岩裂隙发育情况,同时对比得出围岩破坏范围向深部延伸,松动圈进一步扩大,甚至出现松动破坏现象。根据深井巷道围岩变形规律及其力学特性,在软岩巷道围岩稳定控制理论的基础上,建立巷道受力模型并分析了大巷周围受力关系,提出了倾斜工作面倾向的“传递梁”结构和两工作面顶板垮落后大巷顶板所形成的“局部块”结构。结合现场钻孔可视化探测结果及现场观测,总结出大巷变形特点及造成巷道围岩变形的原因,为大巷二次支护提供理论依据和科学指导,同时为类似矿井开拓巷道的支护提供借鉴。     

潘一东矿深井软岩巷道变形特性与支护对策

针对深部复杂地质条件下高地应力软岩巷道稳定性控制难题,研究淮南潘一东矿-848m西翼胶带机大巷围岩变形特性,并进行FLAC3D数值计算分析。研究结果表明,深部巷道支护受高地应力、围岩力学性质、支护强度等因素影响;围岩破坏模式主要为剪切破坏和拉剪破坏;底板支护,有利于巷道稳定性控制。基于联合支护理论,提出加强固结修复、应力转移和扩大承载圈分步联合支护方案,取得良好的支护效果。     

高应力多层软弱夹层岩体穿层大巷围岩控制技术

针对某矿-720 m水平东翼胶带运输穿层大巷这一特定的地质条件,根据现场调研,分析出此条件下巷道变形的主导因素,提出了利用支护手段优化围岩应力场的"二强化一滞后"的围岩结构强化控制对策并设计了合理的支护参数,巷道围岩变形得到了有效的控制。     

大倾角煤巷非对称变形特征与锚网索支护技术

根据淮南矿区6煤大倾角煤层地质和开采技术条件,基于大倾角煤层回采巷道围岩变形特征的相似模拟试验分析,获得了大倾角煤层实体煤巷道非对称变形特征,应用系统动态监测设计法进行了6煤实体煤回采巷道锚网索支护参数设计,并进行了现场支护试验。结果表明,设计支护参数适应大倾角煤巷围岩非对称变形特征,有效控制了巷道围岩变形,保障了工作面安全高效开采。     

大倾角煤巷非对称变形特征与锚网索支护技术

根据淮南矿区6煤大倾角煤层地质和开采技术条件,基于大倾角煤层回采巷道围岩变形特征的相似模拟试验分析,获得了大倾角煤层实体煤巷道非对称变形特征,应用系统动态监测设计法进行了6煤实体煤回采巷道锚网索支护参数设计,并进行了现场支护试验。结果表明,设计支护参数适应大倾角煤巷围岩非对称变形特征,有效控制了巷道围岩变形,保障了工作面安全高效开采。     

金川矿区深部高应力破碎岩体巷道支护技术研究及应用

针对金川矿区深部高应力破碎岩体巷道围岩变形量大、支护难、使用周期短等特点,基于以往巷道围岩变形破坏特征,从工程地质条件、地应力特征、采动影响等三个方面,分析了深部高应力破碎岩体巷道变形破坏原因。针对典型的巷道破坏特征与工程地质条件,提出了四类相应的新型支护方案,分别开展了现场工业试验;通过巷道围岩收敛变形监测,验证新型支护形式的支护效果。结果表明,新型支护形式有效地控制了深部高应力破碎岩体巷道围岩变形,实现了维护巷道围岩长期稳定的目的。     

千米深井软岩巷道挤压变形力学特性及控制研究

 为了研究千米深井软岩巷道挤压变形力学特性及控制对策,以淮南朱集煤矿-906m东翼轨道大巷为依托工程开展研究,该巷道为典型的千米深部高地应力软岩巷道,开挖后围岩产生强烈的挤压变形。通过现场地应力测试获取地应力值和室内岩石力学试验获取围岩力学参数,根据Hoek挤压变形等级曲线判断出该巷道变形为非常严重的挤压变形;通过Phase2有限元数值仿真软件分析了该巷道的围岩稳定性,计算结果表明巷道开挖后围岩变形破坏严重,拱顶位移和底臌量大,与现场情况吻合。基于深部岩石巷道围岩稳定性控制理论和“分步联合支护”理念,针对该巷道的挤压变形特点制定了相应的支护方案,其主导思想是增强围岩自身强度和支护结构的抗变形能力,尤其重视底板支护。通过有限元数值软件计算分析和现场监测验证、评价了该支护体系的强度,结果表明所提出的支护方案取得了良好的效果,能够有效的控制围岩挤压变形。     

金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究

以金川二矿区深部某中段采准巷道为工程背景,通过应用Q分级方法,地质力学类法(RMR法)、地质强度指标(GSI)进行岩体质量分级和岩体力学参数估算,应用经验公式和理论分析法进行中段采准巷道支护设计.在此基础上,分别对比未支护和支护两种条件下巷道变形和破坏特征,确定采用设计的支护方案可有效降低巷道围岩变形程度并降低围岩塑性区深度,进一步验证表明,为该矿深部采准巷道稳定性控制提供的支护结构参数是合理的.同时,也发现巷道围岩浅层破坏以拉破坏为主,而围岩深层破坏以剪切破坏为主.     

深井高地应力软岩巷道底鼓机理及控制技术研究

为了解决深井高地应力巷道难维护的问题,针对山寨矿-860 m辅助运输大巷较复杂的地质状况,研究了巷道围岩特征和底鼓影响因素;依据弹塑性理论和巷道围岩松动圈理论,探讨破坏机理,提出了大巷底鼓控制的锚网索注浆加固支护技术和方案。采用FLAC3D软件模拟优化方案,确定了方案理论可行性;结合井下工业性试验,通过分析巷道顶底板相对移近量和底板深部围岩变形情况检验了方案的有效性。     

深埋巷道围岩变形及支护技术研究

随着煤炭开采逐渐向深部转移,巷道围岩变形越来越严重。分析了深埋巷道围岩变形及支护技术,对研究巷道进行了三轴抗拉试验,得到煤和岩石力学参数,采用结构梁和弹性力学分析了巷道围岩变形,为模型分析提供了理论基础,然后采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了巷道变形位移,与现场实测相比,数值模拟能够较好地模拟煤矿巷道实际变形情况。研究能够为巷道参数设计提供借鉴。     

多重因素影响下煤矿运输大巷稳定性支护策略研究

通过地应力测定、围岩松动圈测试、巷道岩性分析等方面,分析了运输大巷变形破坏特征,研究了影响运输大巷稳定的相关因素,在充分考虑深部巷道围岩支护条件下,基于"先抗后让再抗"的支护理念,设计采用锚网索喷注联合支护方案,从现场应用情况来看,实现了对巷道围岩稳定性的较好控制。     

深部软岩巷道失稳机理的DDA数值模拟研究

针对某矿地质和技术条件,采用非连续体力学计算程序模拟了深井软岩巷道失稳变形机理。模拟表明：深部巷道围岩的软岩特性十分明显,变形首先从关键部位开始,进而导致整个支护系统的失稳;深部地应力大而且应力场分布复杂是影响巷道稳定性的最重要因素;变形破坏后的巷道围岩在块体尺寸、破裂面粘结力和抗拉强度等力学特性方面均有显著恶化,加剧了巷道后期的变形破坏;支护时机不恰当、支护形式及参数不合理等是导致复杂条件软岩巷道失稳的关键原因。     

塔拉壕矿软岩大巷支护参数优化研究

针对塔拉壕煤矿2煤大巷软弱围岩的条件,采用数值模拟对大巷围岩塑性区进行分析。结果显示顶板最大破坏深度1 m,帮部破坏不明显,结合理论分析对大巷支护参数进行了优化设计。工程试验表明:巷道最大位移量约10 mm,位移主要发生在顶板上方0~2 m,巷道能够保持稳定。     

茌平煤田特深矿井围岩应力分析与大巷支护控制研究

阳谷茌平煤田煤层尚未开采,埋藏深、地压大、构造较复杂,且深部岩体地质力学与构造应力研究方面较薄弱,开采中巷道支护必定困难。为确定合理的大巷支护方案,首先对深部矿井围岩应力做出分析,得出围岩应力分布特征,为支护设计参数确定提供依据。根据地质条件、应力分析和邻近矿井设计方案,设计出支护方案。运用数值模拟方法对巷道支护设计的效果进行检验。得出该支护方案能够有效地控制特深矿井水平大巷围岩的变形。     

跨采运输大巷动压显现规律研究

随着矿井开采强度的不断增大和煤矿井田开采深度的日益增加,动压影响加剧,巷道围岩表现出明显的软岩特性,底鼓严重,围岩难以控制.针对徐州矿区坨城煤矿复杂的地质条件、工作面分布及施工状况,制定了-750 m轨道运输大巷动压显现观测方案,并对其进行了矿压监测,分析22107综放面开采对运输大巷变形破坏的影响,总结出该功压大巷的矿压显现规律,进而综合评价巷道支护现状,改善支护参数,为后期的巷道的修复提供依据.