高水平应力下巷道底板切槽底鼓防治研究

针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,基于两端固定梁力学模型,推导出引起底板变形破坏的临界水平压力公式,并引入底板变形破坏系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。在此基础上提出底板切槽卸压防底鼓原理,即通过切槽为巷道围岩变形提供一定的补偿空间,增大了其吸收变形能的能力,从而使巷道底鼓量减小。同时,以永煤集团城郊煤矿28采区轨道下山为数值模拟背景,利用FLAC3D建立巷道底板无卸压槽和巷道底板开卸压槽2种计算模型。模拟结果表明:当巷道处于高水平应力下时,底板卸压槽对底鼓的控制效果明显,对巷道顶板及两帮的不利影响相对较小。因此,在高水平应力下,巷道底板切槽技术能有效的防治底鼓。     

复杂巷道底臌治理技术的应用实践

祁南矿地压灾害极为严重,尤其底臌量大,为矿井正常生产带来较大困难。通过对导致底臌因素的分析,并结合目前矿井巷道现状,积极探索复杂巷道的底臌治理技术,为矿井安全高效发展开辟了一个有效途径。     

高水平应力巷道底鼓特性及其控制技术研究

针对常村煤矿高水平应力巷道底鼓问题,分析其破坏机理,提出无支护、底锚支护、切槽、底锚联合支护3种方案,并通过FLAC3D数值模拟对这3种方案进行了对比分析,得出切槽、底锚联合支护对控制底鼓效果最好。结合现场工程实际,验证切槽、底锚联合支护的可行性,为同类工程问题治理提供了相关依据。     

高水平应力巷道的底鼓控制技术研究

针对某矿回采巷道的底鼓严重问题,基于巷道底鼓变形破坏机理,据地质资料及巷道底鼓特性,采用相似模拟实验,分析了巷道围岩受力和围岩变形破坏特征,得出巷道属剪切错动型底鼓,提出打底锚杆加固底板的方案,并经数值模拟验证其方案。     

底板深孔爆破卸压机理及底臌控制技术研究

高河矿E2305工作面胶带巷由于底板岩层强度低,在高应力作用下导致巷道底臌严重。利用FLAC3D分析了底臌发生的主要机理,经过理论计算和数值模拟计算,提出了底板深钻孔松动爆破方案。通过相似模拟,研究工作面回采过程中矿压显现、回采巷道附近围岩的应力分布、位移、巷道的破坏方式及程度的规律。对回采巷道底板岩层进行深孔爆破卸压处理后与原支护不爆破卸压的巷道底臌现象和规律做出对比,结果显示底板深孔爆破卸压能够解决底臌问题。工程实践表明:巷道最大底鼓量为55mm,最大底鼓速率为26mm/d,变形速率及底鼓量在巷道正常使用允许范围之内,底板卸压爆破后巷道变形尤其是底臌得到了有效控制,可以为相似条件下巷道底臌治理提供借鉴。     

深井高应力巷道卸压法防治底臌机理研究

依据某煤矿的地质条件,对该矿轨道上山的底臌现象进行了数值模拟研究,并对采用巷道底板切槽、两帮切槽进行卸压条件下的围岩应力分布和底板岩层位移进行了分析。卸压法可以使巷道在开挖时就处于相对的低应力区,从而保护围岩的完整性,为后期巷道的支护加固创造有利条件。底板开槽时,开槽深度对卸压效果有明显的影响。模拟结果表明,开槽深度为底板宽度的60%左右时,卸压效果最好且开槽的工程量最少。     

软岩巷道底臌机理分析与治理技术研究

针对六家煤矿东一辅助运输大巷底臌严重的问题,采用现场调研、理论分析和UDEC数值模拟相结合的分析方法,研究了底臌发生机理及其相应的控制技术措施。研究认为:巷道围岩性质、地应力、水理作用和加固方式是影响六家矿东一辅助运输大巷底臌的主要因素;底板注浆+锚索束+反拱联合加固技术能有效控制巷道底臌。工程实践表明实施该联合加固技术后,巷道顶底板最终移近量为71~91mm,表面位移量在12~15d后趋于稳定,底臌控制效果明显。     

应力状态及围岩性质对巷道底臌的影响

本文借助有限无法分析了采动、侧压系数对巷道底臌的影响，以及底板软岩层厚度、顶底和两帮围岩力学性质与底臌的关系，充分说明了巷道底臌不仅与底板的物理力学性质及应力状态有关，而且在很大程度上取决于顶板和两帮的状态，它们是不可分割的整体。通过现场实测，更进一步分析了具有不同底板软岩层厚度的巷道底臌量分布，以及采动影响前后巷道底臌量的变化，从而对影响巷道底臌的因素有了进一步的认识。     

软岩巷道底臌形成机理与治理

以洼里煤矿为例 ,对龙口矿区软岩巷道底臌的形成机理进行分析 ,提出了预防和治理巷道底臌的具体措施 ,在洼里煤矿实践中取得了较好的效果 ,对地质条件相似的其它矿区巷道施工有一定借鉴作用。     

高应力煤层顶板巷道底鼓治理技术研究

巷道底鼓问题一直是困扰煤矿科技人员的难题。随着采深的加大,地应力以及采动应力显现更加明显,巷道的帮顶支护技术随着材料、机具、工艺的创新已经被有效解决,矿山压力的显现只能在支护比较薄弱、或者说没有支护体的底板进行显现。这就造成很多巷道帮顶基本无变形,而底鼓十分严重。对常村矿煤层顶板运料斜巷底鼓问题进行了地质资料调查,根据底板岩层强度及破坏深度,制订了合理的加固方案及工艺,取得了良好的支护效果。     

底角锚杆在深部软岩巷道底鼓控制中的应用研究

底鼓作为深部软岩巷道围岩变形与破坏的主要形式之一,一直困扰着贵州开磷集团马路坪矿。通过对700m中段运输大巷变形状况的实地调查,以及对底鼓因素的理论分析,同时运用数值模拟方法,研究底角锚杆在控制底板变形中的受力特征,从而提出底角锚杆控制底鼓的工作机理。通过对三种底锚形式(单排底锚、双排底锚以及垂直底锚)的数值模拟对比,得出如果在高地应力情况下,安设垂直底锚能够防治由于较高的应力集中而形成的剪切破碎带随着破坏的发展、剪切带贯通而形成的楔形破坏。同时加设双排底锚,利用材料自身的抗剪强度,切断底板基角部位的塑性滑移线,使应力向岩体深部传递,最终有效地控制巷道底鼓。     

复杂应力下巷道底鼓控制关键技术研究

针对回坡底煤矿1021软岩巷道底板变形失稳问题,旨在研究其底鼓变形机理,并提出合理的底鼓控制方案。采用了理论分析、现场监测、数值模拟、井下应用等研究手段,详细研究了巷道底板围岩非对称受力分布状态、底鼓非对称变形分布状态及底鼓控制技术。研究结果表明:1021巷道处于上部采空区遗留煤柱底板破坏范围内,距离煤柱远的一侧位移速度更快;底板围岩受力非对称性,导致非对称性变形,巷道底板近煤柱侧水平变形量为近胶带侧1.2倍,近胶带侧底板垂直变形量为近煤柱侧的1.5倍;靠近煤柱侧采用卸压法改善应力环境,近胶带侧采用加固法控制围岩变形,因此提出了卸压孔和加固孔相结合的底鼓控制方案,并确定了相关孔位的具体技术参数。将该方案应用于井下巷道现场,防治段底板变形量与未防治段相比大幅减小,20 d后变形趋于稳定,底鼓控制效果显著。     

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。     

高应力巷道底板卸压槽防治底臌的机理研究及实践

 摘要：随着煤矿开采深度的增加,高地应力巷道的底臌问题越来越突出,针对这种现状,根据“强弱强结构”原理深入分析了底板中部卸压槽支护技术机理,在巷道围岩高强度支护的基础上,采用了底板中部卸压槽支护技术解决高地应力巷道底臌问题。由于底板中部卸压槽施工工序复杂,施工困难,在巷道卸压支护中很少应用,为了解决施工问题,底板中部卸压槽采用了“二次爆破”技术,并优化技术施工方案,平行作业,保障了施工进度,成功解决了底板中部卸压槽的施工难题。现场工业试验表明,高应力巷道周围岩体的变形得到了有效地控制,采用卸压槽支护技术有效地解决了高应力巷道底臌问题, 维护了巷道的稳定性,保证了矿井的安全生产。     

区段煤柱中巷底鼓机理研究

根据瑞能煤矿的煤层地质条件,以该矿井2号煤层两侧为长壁采空区的区段煤柱正中间所掘的巷道为工程背景,采用物理相似模拟实验方法及数值模拟计算,得出区段煤柱中巷底鼓机理为区段煤柱上方的倒三角覆岩的巨大支承压力在煤柱中积聚的能量,掘巷形成开槽释能,加剧底鼓.     

深部大倾角煤巷底鼓控制技术研究

针对西北矿区侏罗系煤巷底鼓量大且变形速度快的问题,以靖远煤电公司王家山煤矿中二401回风平巷为研究对象,采用理论分析、FLAC^3D数值模拟、松动圈现场测试、现场监测等技术方法,对其巷道围岩的地质特点及底鼓原因进行了研究,提出采用反底拱配合锚注加固的底鼓控制方法。研究结果表明：401回风平巷底板岩层为典型的侏罗系偏软岩层,岩层承载能力低且其开掘位置处于侧上方47407综放工作面采空区残余侧向支承应力峰值范围内,受高应力影响明显;401回风平巷底鼓类型以应力型底鼓为主,膨胀型底鼓为辅;将巷道反底拱处理配合亲泥性注浆材料锚注加固的控制方法应用于现场试验后,该巷道底板岩体承载能力及稳定性显著提高,巷道底鼓量显著减小且巷道处于稳定状态。     

大雁二矿高应力软岩巷道底臌变形机理与支护的研究与实践

软岩巷道变形是软岩矿区影响煤矿安全生产的主要危害之一,大雁二矿二水平( 250m)高应力软岩巷道失稳变形的主要因素是底臌,文章对引起巷道底臌的原因以及底臌变形规律进行了分析,提出了针对现场切实可行的防治措施。     

巷道底角锚杆控制底鼓机理及选型试验

煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂,各种非线性大变形力学现象越来越显著,巷道底鼓问题也更加突出。为探究控制巷道底鼓效果最好的锚杆类型,首先根据锚杆控制巷道底鼓力学分析模型,从有效切断底板塑性滑移线和有效分解力的作用两方面,对底角锚杆控制底鼓的作用机理进行力学分析;然后进行室内试验,加工6种不同材质及规格的底角锚杆,进行抗弯力学性能试验,通过对试验结果进行优化分析,最终确定控制巷道底鼓最适宜的底角锚杆类型,即I-3型底角锚杆;并将此类锚杆成功应用于大屯孔庄矿-785轨道大巷工程。监测结果表明,此类控制巷道底鼓锚杆在实际工程中取得明显的技术效果。     

深部软岩硐室底臌治理优化研究

 底臌作为深部硐室围岩变形与破坏的主要方式,一直是煤矿深井开采及其他地下巷道工程中难以解决的问题之一,如何有效地控制底臌成为硐室支护中首要考虑的问题。研究从底臌治理优化研究着手,根据深部矿井高地应力硐室的地质赋存特征,结合淮南地区某矿-848m水平硐室地质条件,提出一套科学有效的技术措施,运用UDEC3.1离散单元法分析软件,建立底板加固的数值计算模型,通过对四种方案巷道周边塑性区分布、位移场等的分析对比,得到了较为易于维持巷道及底板稳定的底臌治理优化设计方案。