湿度场对膨胀岩巷道围岩变形影响规律的研究

根据湿度应力场理论与温度应力场理论控制微分方程存在的类比关系,通过参数转换,将求解湿度应力场问题转化为求解温度应力场．并利用ANSYS大型有限元软件系统中的温度应力场分析功能,对不同含水率情况下,膨胀岩巷道遇水和地应力耦合作用问题进行了数值模拟．研究结果表明：随着膨胀岩含水率θ的增加,巷道顶板最大下沉量（Uy）max,底板底鼓变形量（uf）max,两帮移近量（ux）max均有明显的增加,其中底鼓变形最为剧烈;巷道围岩的应力随着含水率θ的增加而减少．但这并不表示巷道的稳定性得到改善,其原因是遇水作用后巷道围岩岩性软化、强度降低．研究结果可为巷道的支护设计提供了理论依据．     

膨胀岩巷道膨胀失稳破坏过程分析及注浆支护参数确定

膨胀岩是一种亲水的、且会产生显著变形的工程岩体．注浆是控制此类岩体巷道变形的主要工程措施，选择合理的注浆参数成为此类岩体工程支护成功的关键因素．对膨胀岩工程巷道失稳破坏过程进行了分析．在确定膨胀岩膨胀应变与膨胀应力、吸水量关系的基础上，研究了具有简化膨胀模型的圆形膨胀岩巷道的注浆效果，得出了各主要注浆参数的计算公式．     

水力膨胀式锚杆在软岩和煤层巷道中的应用

论述了水力膨胀式锚杆的原理及其特性，利用高压水使锚杆在钻孔中快速膨胀，达到全锚固，其经向和轴向应力对围财进行了加固作用，具有较大的摩擦力。     

锚喷支护条件下膨胀岩巷道稳定性研究

采用侧限膨胀率试验对某钼矿矿岩的膨胀特性进行研究,分析了膨胀岩巷道易膨胀变形的原因,基于莫尔-库伦强度准则对轴对称膨胀岩圆巷进行弹塑性分析,提出湿喷+树脂锚杆+钢拱架支护手段,并对巷道收敛变形及周边围岩移动进行监测。研究结果表明:支护力p₁越小,膨胀力σ_s越大,则塑性区半径R₀越大,膨胀岩巷道越不稳定;湿喷+树脂锚杆+钢拱架支护能有效控制膨胀岩巷道变形并大幅降低支护成本。研究成果为同类或相近条件下的膨胀岩巷道支护设计提供了依据。     

软岩巷道围岩稳定性的灰色预测

本文在阐明灰色建模的方法后，以马鞍山矿软岩巷道软敛突变实测数据为例建立了灰色微分方程对巷道围岩稳定性实施灰色预测，继而为二次支护时间的确定及支护效果的评判提供了科学依据。     

典型软岩巷道围岩稳定性控制研究

为解决软岩巷道支护困难的问题,根据福城煤矿一水平一采区北翼带式输送机探巷围岩物理力学特征,采用室内试验、理论分析及工业试验等手段对该类巷道围岩性质和稳定性控制技术进行了研究,提出了架棚锚索支护。将架棚锚索联合支护技术应用现场试验后,有效提高了围岩承载能力及支护体的整体性,改善了巷道围岩变形破坏严重的状况,研究成果对类似条件下软岩巷道的稳定性支护具有普遍意义和推广价值。     

软岩巷道吸水膨胀变形量计算分析

为定量分析软岩吸水膨胀引起巷道围岩的变形量,基于湿度应力场理论和弹性变形理论,推导出了软岩巷道吸水膨胀变形量的计算公式;给出了公式中膨胀系数和含水率变化函数的确定方法;结合典型软岩工程--龙口北皂煤矿海域运输巷,在实验室内测试了运输巷围岩的水理性质;根据得出的水理参数,确定了运输巷的膨胀系数和含水率变化函数,代入计算公式得出了变形量的分布规律.     

主应力对深部软岩巷道围岩稳定性影响规律研究

以某矿为工程背景,根据深部软岩巷道可能存在的地应力场类型和巷道轴向角度α(轴向与最大水平主应力的夹角),设计出105组数值模拟方案,研究了深部软岩巷道围岩稳定性随轴向、径向侧压系数(λy,λx)及巷道轴向角度(α)变化的规律,研究了侧压系数因子Nλn和轴向角度因子Nα对巷道围岩稳定性的影响权重。研究结果表明：深部软岩巷道布置的合理轴向角度(α)并非只沿最大水平主应力方向布置时才最有利于巷道的稳定,而与巷道所处的具体地应力场有关;当巷道轴向与水平主应力方向不平行时,可将更靠近巷道轴向的水平主应力视为轴向应力,将另外一个水平主应力视为径向应力。     

构造裂隙对巷道稳定性的影响分析

构造裂隙对巷道维护有重要影响。根据构造裂隙与巷道布置关系，分析了构造裂隙和地应力状态组合对巷道稳定性的影响规律，并指出今后应进一步研究的方向。     

动压作用下软岩巷道支护稳定性分析

通过对某矿原有支护失稳的原因进行分析,得出围岩的不稳定、支架偏载及支护体自身结构的不稳定是影响在动压作用下软岩巷道支护稳定性的主要因素;针对以上因素提出了高强稳定型支护方案,并经过现场工业性试验取得了良好的支护效果,为以后类似巷道的支护提供了借鉴。     

膨胀型软岩巷道支护技术研究

以牛马司煤业公司水井头矿-300东大巷的软岩支护问题为研究对象, 在测试软岩矿物成分的基础上, 分析了膨胀型软岩巷道变形的机理和围岩控制方法, 提出了锚网喷注的联合支护方案。工业试验表明,该技术取得了良好的支护效果和经济效益, 对同类软岩巷道具有一定的借鉴作用。     

软岩巷道稳定性控制理论与实践

介绍了软岩巷道围岩支护技术在云驾岭矿的研究应用情况,积累了开掘支护经验,发展了软岩巷道稳定性控制理论,提出了软岩巷道支护的关键技术,展示了该理论的应用效果和前景.     

加固底板对深部软岩巷道两帮稳定性影响的数值分析

通过数值计算,研究了底板支护和注浆加固底板后深部软岩巷道两帮围岩的稳定性.计算结果表明,加固软弱底板后巷道两帮围岩变形量减小,尤其是巷道两帮下部围岩变形量减小幅度较大,两帮围岩塑性区范围和软化区范围缩小,两帮围岩主应力升高区范围缩小,主应力峰值区域更加靠近巷道周边.从而得出:加固软弱底板有利于提高深部软岩巷道两帮围岩稳定性.     

膨胀岩膨胀特性试验研究及开挖模拟

本文介绍了膨胀岩的实验研究结果:重塑样实验表明,结构扰动程度是除初始含水量之外影响膨胀岩膨胀性能的另一重要因素。通过膨胀性围岩巷道的平面应变模拟,了解到膨胀地压的显现规律及控制措施。     

软岩巷道稳定性分析

基于粘弹性理论,分析了深部软岩巷道的稳定性。采用FLAC3D软件模拟了某地下矿山软岩巷道分步开挖时巷道围岩的力学特性及变化状态,分析了巷道锚注支护前后的应力、应变、塑性屈服情况及巷道支护的效果。结果表明,锚注联合支护对控制软岩巷道的塑性区、大位移量及变形有较好的效果。     

高地应力软岩巷道围岩稳定性控制研究

许厂煤矿1160采区轨道运输大巷围岩整体性较差,承载能力低。由于断层、褶曲发育,使得围岩中存在地应力,再加上水的作用和风化作用,进一步导致其承载能力降低．围岩破坏失稳。在对岩石微结构分析和现场调研的基础上,指出围岩整体强度低、高地应力以及支护不合理是该矿软岩巷道失稳的主要原因,并据此提出提高围岩自稳能力、围岩注浆加固、非均称控制的支护原则及锚注喷的综合控制技术。该技术成功控制了1160采区轨道运输大巷．为该矿类似巷道的支护提供了宝贵的经验。     

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.