渗流对泥质页岩蠕变规律的影响

地下水渗流易引发深部岩体工程地质灾害,而深部岩体中泥质页岩对渗流极为敏感,本文就渗流对泥质页岩的蠕变影响进行研究,基于软岩工程力学和岩石力学理论,将泥质页岩视为多孔介质,渗流视为流体在孔隙中的管流,用单向流体在多孔介质中渗流的固流耦合数学模型作为力学模型,结果表明渗流是影响软岩蠕变变形的重要因素,蠕变量和蠕变速率都随渗流量的增加呈现非线形增大。     

煤矿软岩工程技术现状及展望

总结了２０世纪煤矿软岩工程技术的发展历程,这一时期取得的主要成就是：软岩概念的清晰化,软岩工程分类和分级,软岩的工程特性和力学属性,对膨胀性软岩的研究和软岩巷道支护载荷的确定。指出我国煤矿软岩工程技术方向的问题,展望了２１世纪软岩工程技术的走向,论述了软岩工程技术的信息化、知识产业化的趋势,认为跨世纪煤矿软岩工程工作者任重道远。     

煤矿软岩工程与深部灾害控制研究进展

从软岩大变形破坏机理和软岩巷道大变形控制技术两方面,对煤矿软岩工程与深部灾害控制研究进行了综述,并提出了软岩工程与深部灾害控制研究亟需解决的问题和研究任务。     

粘土类软岩电化学改性机理的初步研究

通过对煤系地层中软岩与软岩工程稳定性常用控制方法和存在问题的系统研究,提出了采用电化学方法改性粘土类软岩以实现其长期稳定性的新思路。对粘土类软岩的电化学改性机理进行基础理论分析;开展了电化学改性的初步试验研究,试验结果表明:在直流电场作用下,电化学方法能够进一步加固煤系地层中的粘土类软岩,提出了利用铁质锚杆对软岩进行电化学改性的建议。     

煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大,软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出,软岩问题愈趋严重,直接影响煤矿安全高效生产。软岩巷道支护问题的研究得到了国内外有关学者的高度关注,经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段,在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量的研究成果。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。     

软岩巷道锚网支护的研究

通过对软岩的性质特点、软岩巷道稳定性、影响软岩巷道围岩与锚网支架变形的主要因素、软岩巷道的支护原理和变形特点、巷道的锚网支护方案、锚网索耦合支护施工要求、锚网支护失效机制等理论的研究,阐述了煤矿在软岩开采过程中巷道变形量大的情况下的支护方案。对软岩的特性、软岩巷道的稳定性控制原则和方法进行了论述,对锚网索复合支护基于耦合意义上进行了研究,表明了采用锚网索支护是实现有效控制大变形软岩巷道围岩变形的技术措施。锚网索复合支护形式是一种既经济又先进的支护形式,如何在软岩巷道中应用好这种支护形式,无疑具有较高的研究价值。     

软岩巷道围岩稳定机理与支护技术研究

通过对软岩的力学属性、软岩巷道的变形特点和支护原理等理论的研究,阐述了煤矿软岩巷道在大变形下的支护方案。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。     

软岩工程岩体力学理论研究最新进展（上）

软岩工程岩体力学是一门新兴学科,软岩工程实践的扩展促进了它的发展。作者近两年来在软岩工程研究领域针对软岩工程岩体力学参数确定新方法、大断面硐室非线性大变形力学分析、交岔点非线性大变形力学分析、地下软岩工程中的主要随机性因素和可靠性分析方程的建立准则等新的课题进行了详细研究,并取得了初步成果。     

复杂地质条件下离散膨胀性软岩控制及支护技术应用

针对涡北矿区进行软岩控制及支护技术的系统研究,掌握软岩力学特征。分析大埋深、复杂地质条件下软岩巷道围岩变形及破坏规律,研究和利用各种软岩控制及支护理论,找出适应涡北矿软岩巷道控制的技术方案,彻底解决困扰涡北矿安全生产技术难题。     

软岩巷道掘进与支护

介绍了鹤壁中泰矿业公司软岩巷道掘进与支护现状,阐述了软岩巷道支护理论研究现状。根据矿井软岩巷道工程地质情况及变形破坏特征,经过实践和摸索,采用锚网喷复合支护、架棚支护和锚网喷架棚支护形式,解决了软岩巷道支护和失修巷道整修难题,保证了矿井正常和安全生产。     

“三软”煤层巷道围岩变形破坏机理分析

从沉积岩石学和工程地质力学的观点出发，以显德汪矿的软岩巷道为研究对象，进行了大量岩石物理力学性质试验，深入研究了岩石物化、水理性质，探讨了地应力对软岩巷道的控制作用，得出了软岩巷道变形破坏力学机制的新认识。     

矿岩散体成拱影响下软岩巷道变形破坏特征研究

针对矿岩散体成拱对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对不同成拱结构条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受散体成拱影响的力学机理进行了理论分析。采用三维数值模拟实验方法,对不同的散体成拱的方式进行了实验研究,获得了成拱条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当出现散体成拱现象时,成拱空区与巷道之间的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。     

爆破震动影响下软岩巷道变形破坏特征研究

针对爆破震动对软岩巷道的稳定性产生影响的问题,对爆破震动条件下巷道变形破坏规律进行了研究。以矿山岩石力学理论为指导,对巷道稳定性受爆破震动影响的力学机理进行了理论分析。采用现场试验和三维数值模拟实验方法进行了实验研究,获得了爆破震动条件下软岩巷道的稳定性特征。研究结果表明当受到爆破震动影响时,巷道围岩内的塑形区将显著增大,从而加剧了巷道的变形破坏。     

兴安煤矿深部软岩巷道底臌破坏机理及支护对策研究

随着矿井开采深度的不断加大,软岩巷道的大变形、高地压、难支护的问题日益严重,底臌现象已成为软岩巷道围岩变形和破坏的主要特征与形式之一.论文通过研究软岩巷道底臌的力学机理并对底臌机理进行了分类,获取了软岩巷道底臌的主要影响因素;提出了控制底臌的支护措施;在此基础上通过数值模拟优化了支护参数,提出了一种新型控制底臌的支护技术.在复杂的软岩支护中,该技术取得了令人满意的效果,能有效控制巷道底臌.     

软岩试件非线性蠕变特征及参数反演

根据深部软岩室内三轴剪切和单试件分级加载蠕变试验结果,采用岩石蠕变力学元件模型和经验本构相结合的方法,获得描述岩石非线性蠕变本构模型。利用现场实测数据对软岩巷道开挖过程进行了参数反演,获得了和试验相一致的软岩本构力学模型参数,反演结果验证了该模型的可行性。     

高岭石软岩包覆改性的试验研究

针对目前软岩支护加固只是从力的平衡角度着手,并未从改善软岩自身力学和物理化学性质角度考虑,所加固的膨胀型软岩工程往往只能维持一段时间,需经常返修的现状,以内蒙古乌达矿区五虎山煤矿9号煤底板含高岭石为主的泥质页岩为例,采用自由基溶液共聚和溶胶-凝胶法合成室温固化的有机硅改性树脂,通过对改性前后膜层疏水性、牢固性、防水性以及岩样块体崩解性的对比试验研究软岩表面包覆改性的效果。试验结果表明：有机硅改性树脂膜层与软岩表面有着优良的结合性能,岩样表面水滴润湿角由347°提高到778°,而吸水率增量从080%减小至0352%,块体崩解后崩解颗粒分布的分形维数由0873 1～1832 5减少至0009 4～1119 0。     

煤层顶板软硬覆岩沉陷变形特征及地下水的影响

通过模拟煤层顶板不同的软硬覆岩在煤层采空后的沉陷变形过程,探讨了不同岩体的力学性质及水理特性及其对固结沉降的影响.实验表明,软硬不同的岩体在固结沉陷过程中存在明显差异.软岩比硬岩更易变形,且软岩遇水后,抗压强度降低,固结变形速度和沉陷量增大.     

高应力软岩硐室底鼓发生机理与控制技术研究

针对煤矿深水平高应力软岩机电硐室的严重底鼓情况，以淮北矿区邹庄煤矿-800m水平机电硐室为研究背景，依据弹性力学与塑性力学理论分析了底鼓的力学机理，同时基于围岩整体稳定性原理，制定了抑制底鼓的技术方案。现场实测数据表明该技术方案简便易行、效果显著，充分论证了研究成果的科学性和正确性。该成果不仅可以用于高应力软岩机电硐室底鼓控制机理与技术的研究，而且可以用于井下水仓、大断面高应力软岩巷道底鼓控制机理与技术的研究。     

锚注支护技术在顾北煤矿软岩巷道中的研究与应用

通过对锚注支护技术的研究,结合顾北煤矿典型软岩巷道变形与破坏形式特征,设计该巷道锚注支护方案,并完成了现场监测。工程实践表明,该技术是一种主动支护技术,具有施工工艺简单、易操作、适应性强等特点,具有较高的推广应用价值。     

软岩破碎巷道大刚度二次支护稳定原理

从组成岩体的宏观和微观力学性质角度出发，分析了软岩、破碎巷道实施锚网喷二次支护后仍然破坏的原因和影响因素，应用软岩巷道支护理论，提出了一次锚网喷支护和二次料石碹支护的力学模型，分析了各自的力学特点，得出了锚喷网一次支护和大刚度高强度料石碹二次支护的支护方式，破碎、软岩巷道支护稳定原理为：一次支护让压，围岩体受力达到较低变形速率下的力学平衡，充分发挥围岩承载力，大刚度二次支护，减少巷道岩体偏应力，使巷道围岩切向应力相对降低，径向应力相对升高，促进围岩应力向稳定应力状态转化，优化了软岩巷道支护参数.通过在程村矿的软岩、破碎巷道采用二次支护实践，取得了良好的支护效果.