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。     

水平应力对巷道围岩稳定性的影响

采用理论分析方法研究了巷道布置与地应力场的关系,利用数值模拟方法分析了不同巷道轴线与最大水平主应力夹角的情况下,巷道围岩应力分布与变形特征。指出随着夹角增大,水平应力分布从对称变为非对称,应力降低区与升高区也发生变化;当夹角增大到一定值,非对称性逐渐降低,到90°时又出现了对称分布;巷道变形在夹角20～70°变化明显。在山西潞安常村煤矿井下进行了地应力测量,分析了地应力对巷道变形与破坏状况的影响,验证了理论分析与数值模拟结果。     

深井高应力巷道围岩变形特征及支护技术研究

随着矿井采掘深度的不断延伸，地应力随深度增加而增高,在开采软岩巷道时变形严重，支护困难。以申南凹矿20108工作面为工程背景，采用数值模拟软件对不同锚杆直径及不同锚杆间距下巷道围岩变形量进行分析，发现随着锚杆直径的增大、锚杆间距的减小，巷道围岩变形呈现逐步减小的趋势，但减小的趋势呈现逐步减弱的趋势，根据模拟结果给出支护方案，根据现场模拟试验对支护方案进行研究发现巷道围岩表面顶板底板及两帮变形量均呈现出随时间的增加不断增大的趋势，整个过程巷道顶底板和两帮移近量最大值分别为56mm和86mm，支护方案可行，保证矿井的安全回采。     

深部高应力双巷掘进巷道围岩稳定性及控制

内蒙古自治区葫芦素煤矿13号煤层埋藏较深,煤层处于高应力环境中,区段准备巷道采用双巷掘进的方式.针对辅助运输巷道围岩变形严重以及难以二次利用的问题,通过对巷间煤柱分别在不同阶段建立力学模型以及结合葫芦素煤矿的地质条件,对巷间煤柱留设宽度进行理论分析,最终确定该宽度应不小于35.57 m.结合获取到的覆岩物理力学参数,采...     

深孔注浆改善高应力巷道围岩稳定性的研究

针对深部矿井高应力巷道维护困难这一技术难题,从控制围岩应力的角度出发,提出了围岩应力转移新技术,即通过在巷道围岩深部(2~15 m)范围内进行高压注浆,使其形成一层强度较高,弹性模量较大的承载层,通过承载层优先来支撑上覆岩层因巷道开挖而下沉引起的围岩集中应力,使巷道浅部围岩的集中应力往深部转移,即保证了围岩完整性又提高了稳定性。进而利用FLAC3D数值模拟研究了这种应力转移技术的效果,结果表明:该技术可以显著的降低巷道围岩附近的集中应力,使得集中应力减小20%~30%左右,且峰值点往深处转移2 m左右。该方法能有效的降低巷道顶底板及两帮的移近量,控制围岩变形,在一定程度上解决了高应力巷道支护难、维护难的问题。     

连续跨采底板巷道围岩移动变形规律研究

为了研究连续跨采采动对底板巷道围岩移动变形的影响,拟借助FLAC3D计算工具,以上社矿区为研究对象,对其盘区石门巷道跨巷开采进行模拟计算。通过对围岩移动变形数据进行实时监测,结合压力拱假说相关观点,对巷道围岩变化以及煤层底板应力变化数据进行分析。     

深井跨采巷道围岩应力分布及变形规律模拟研究

基于煤矿跨采过程中存在的工作面矿压显现加剧、巷道围岩难于控制等现实问题,结合具体工程条件,应用FLAC数值模拟软件对上方工作面开采过程中的巷道围岩应力分布特点及围岩变形移动规律进行了模拟研究,得出了工作面前方移动支承压力在底板的传播引起底板岩层处于应力升高区,位于该区内的底板巷道,随着工作面的推进,巷道依次处于原岩应力区、应力升高区、卸压区和卸压稳定区,且在工作面距离跨采巷道前后50 m范围内,应力集中程度较强。在跨采期间,巷道的主要变形发生在工作面跨巷道的时间段,2帮应力集中程度强于顶底板,并引起巷道一定程度的变形。     

大采高开采围岩稳定性模拟研究

根据某煤矿工作面地质特征,运用FLAC3D进行数值模拟,对大采高开采后煤巷围岩的受力分布及变形规律进行了研究.结果表明:应力集中主要发生在两帮及拐角处,工作面每推进3 m应进行一次支护,以防止事故的发生.     

多次采动影响下高应力煤巷围岩控制技术

针对多次采动影响下高应力煤巷围岩变形大的难题,以中兴煤矿1209材料巷为研究对象,综合采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法,分析了多次采动条件下巷道围岩异常矿压显现特征,模拟研究了多次采动条件下巷道围岩应力变化特征,在此基础上提出了以顶帮双强力锚索桁架系统为核心的组合支护结构,并在现场进行了工业性试验,现场矿压监测结果显示巷道围岩变形量较小,有效保障了巷道围岩的稳定,对类似条件的巷道围岩稳定性控制具有一定参考价值。     

深部高应力巷道围岩松动圈数值模拟研究

针对深部高应力巷道围岩软弱破碎、巷道变形大、长期蠕变、支护损坏严重的特点,基于围岩松动圈理论,运用FLAC3D进行了巷道围岩松动圈数值模拟研究,得到了巷道埋深-围岩松动圈变化关系,巷道断面形状-围岩松动圈变化关系,岩体黏聚力-围岩松动圈变化关系及岩体摩擦角-围岩松动圈变化关系,分析了它们对巷道围岩松动圈形成及发展的影响规律。     

梯形断面掘进巷道围岩稳定性数值模拟

针对埋深和断面对巷道围岩破坏这一煤矿安全的关键问题,通过对掘进巷道围岩的理论建模,分析了不同埋深梯形掘进巷道的围岩应力场和位移的变化规律,结果表明:随着埋深增加,无锚杆支护的巷道两侧会受到很大的应力而发生变形直至破坏,而锚杆支护后,可以明显降低围岩周围的应力,且巷道位移较小,不产生破坏。煤矿巷道开挖后,应立即进行锚杆支护,可以十分有效的控制巷道两侧围岩以及顶板和底板的变形,从而使巷道处于安全状态。     

底抽巷稳定性分析及支护对策研究

以屯兰煤矿南二采区18208工作面底抽巷为工程背景,通过围岩地质力学基础参数测定,运用数值模拟软件,对比分析不同布置方式条件下底抽巷巷道围岩应力分布规律及巷道变形特征,确定了底抽巷的合理空间位置。通过高预应力、强力一次支护锚杆支护技术对原有底抽巷进行优化,提高支护系统的刚度,优化支护构件,有效地控制住了围岩变形,取得理想的支护效果。     

五家沟煤矿特厚煤层煤巷围岩稳定性分析

结合五家沟煤矿各巷道的实际生产地质条件,从巷道宽度和埋深2个方面通过数值计算分析软件分析了厚煤顶巷道围岩变形和破坏特征,并总结相关规律。     

岩体结构类型与巷道围岩稳定程度的相关性研究

针对阳煤五矿后备区井底车场岩层厚度变化大、岩体结构多样的特点,从岩体结构分类出发,通过分析巷道的应力场特征和破坏区域分布特征研究不同岩体结构特征下巷道的稳定性。研究结果表明:同等条件下巷道稳定程度为整体结构层状结构块体结构碎裂结构散体结构;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性与岩体块度尺寸间的数学关系为y=y0+A·eRo·x。其研究成果对于巷道围岩分级以及巷道支护具有理论指导意义。     

深部软岩巷道围岩稳定性综合分析及支护实践

针对城郊煤矿深部巷道围岩变形破坏现象,分析了深部巷道围岩工程地质特征,得出巷道围岩处于极不稳定状态,显现出较明显的高应力软岩巷道的变形破坏特征;数值计算结果表明,巷道四周角部位置形成了4个高剪应力区,剪应力约为2.1 MPa;而巷道底板所受剪应力较小,为0.1 MPa,但受底板两侧高剪应力区的影响较大。选取锚杆预紧力与锚索预紧力协同作用的支护方式对深部巷道围岩进行支护设计,不仅能够有效控制围岩的变形,而且能够使巷道围岩快速达到稳定,实现控制围岩大变形的目的。现场应用监测验证了协同支护方式对巷道的变形起到较好的控制作用,体现出预应力锚杆(索)的主动支护作用。研究结果对城郊煤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。     

不同支护结构对深部巷道围岩变形的影响

随着煤矿开采深度的不断增加,围岩变形特征更加复杂。基于ANSYS数值模拟软件,研究4种不同支护条件下深部巷道围岩的变形情况,研究结果表明:30 MPa原岩应力作用下,联合支护产生的水平位移和垂直位移都要比其他支护小,变形影响区域也最小,最为适合围岩地质条件较差的巷道。     

埋深对巷道围岩松动圈的影响研究

在工程实践过程中,由于不同深度的巷道变形特性不同,难以确定巷道的支护形式和注浆深度,将造成巷道的严重变形。针对已知矿井深度,如何确定注浆深度这一难题,利用现场测试和数值模拟方法研究了不同深度条件下的松动圈演化规律。研究结果表明:随着埋深的增加,松动圈分布大致成"蝴蝶形"分布,且巷道设计时断面越"圆滑",其松动圈的范围就越小,相对于具有尖锐角度的巷道具有更好的稳定性。随着埋深的增加,巷道松动圈的范围逐渐增加,且增加的速度越来越快,并且松动圈与埋深之间满足y=a·e^bx的指数关系。根据玉溪煤矿的实际情况(埋深660 m),经现场测试和数值模拟得到断面积20 m²,断面形状为拱形的中央辅助运输大巷(岩巷)围岩松动圈的范围为2.7～2.9 m。研究结果对于确定相同地质条件下的矿井巷道形状,注浆深度和支护形式具有重要指导意义。     

高水平构造应力巷道围岩稳定性数值模拟分析及控制

为了解决高水平构造应力条件下巷道围岩易失稳的难题,采用数值模拟的研究方法,分析了两种支护形势下巷道围岩响应特征,提出了巷道底板采用锚索束注浆加固的治理方案,并结合数值模拟进行现场工业性试验。结果表明:巷道围岩原支护方式对巷道的顶板及两帮起到较好支护效果,但巷道底鼓量较大;在进行底板锚索束注浆加固支护后,顶底板累计移近量为142mm,两帮的移近量为123mm,较原支护围岩断面整体收缩减小48%左右,底板锚索束整体补强作用显著,能够有效控制巷道底鼓增大趋势,保证了巷道围岩的完整性和稳定性。     

坚硬顶板巷道围岩变形特征及支护技术

以七岭煤业综采工作面回采巷道为例,采用FLAC3D数值模拟软件,分别对工作面回采巷道掘进期间巷道围岩屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行分析,得出坚硬顶板条件下回采巷道最优的支护方式和支护参数,并且成功的应用于工程实践。     

二切巷充填围岩控制技术及应用

大斗沟矿三盘区8201工作面存在煌斑岩,工作面回采设计搬家通过煌斑岩地质构造,由于地质揭露后,综合研究放弃搬家,正常回采通过二切眼,但二切眼工程已形成,尺寸较大,不采取措施工作面通过时极可能产生冒顶、片帮等灾害情况,本文通过理论计算、数值模拟等手段,对粉煤低水速凝材料充填二切眼控制围岩技术进行研究,并应用于工程实践,效果良好,为同类型矿井安全高效通过二切巷提供了很好的参考经验。