岩体结构类型对深井巷道围岩的稳定性影响研究

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,通过分析不同岩体结构特征下巷道的应力场特征和破坏区域分布特征,研究岩体块度尺寸对巷道的稳定性影响,并通过数学拟合的方法建立了岩体块度尺寸与巷道围岩破坏程度间的关系表达式。研究结果表明:在其他条件相同情况下,岩体块度越小,巷道稳定性越差;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性程度可以参考公式x1/R0ln(a-y0)/A     

九仗沟金矿岩体结构面数字识别及稳定性分级*

岩体结构面分布特征是评价岩体稳定性的重要指标之一。借助先进的三维数字摄影测量系统(ShapeMetriX 3D)对九仗沟金矿+220m中段巷道围岩进行现场原位节理扫描,获取岩体产状、节理组数、节理间距、结构面线密度等参数。在此基础上进行岩体稳定性分级,得出九仗沟金矿岩体等级为Ⅳ～Ⅴ级,巷道岩体稳定性均较差。实践证明,该研究为九仗沟金矿合理选择巷道支护形式提供了可靠的理论依据。     

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.     

破碎岩体巷道变形破坏特征的数值模拟研究

为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基础上,建立了破碎岩体条件下巷道围岩结构的离散元数值计算模型,分析了块状型和破碎型围岩的应力状态、塑性区分布以及变形特征.研究结果表明:岩体结构面分布的尺度和规模对巷道围岩的应力状态有较大影响,破碎型围岩的承载能力明显低于块状型围岩;破碎岩体变形不再是岩体材料的本质属性,而是破裂块体之间的镶嵌组合的一种结构效应.     

新城金矿滕家矿区深部巷道围岩破坏与数值分析

针对新城金矿滕家矿区深部巷道围岩进行现场工程地质调查、岩石力学实验，分别应用RMR、Q和GSI方法对巷道围岩进行岩体质量分级，确定其围岩体质量等级为III级，岩体质量差~一般。以岩体质量分级为基础，应用Hoek-brown准则和经验公式估算岩体力学参数。应用弹塑性力学解析巷道围岩塑性区破坏范围，并以此为基础应用Phase2对巷道围岩稳定性进行分析。结果表明：巷道顶板塑性破坏范围为0.598 m，两帮塑性破坏范围分别为0.84 m和0.695 m；巷道顶板位移为7.2 mm，两帮位移分别为7.6 mm和6.8 mm；从巷道围岩应力分析可以看出，深部巷道开挖产生的应力集中超过岩体强度，由此判断深部巷道围岩破坏主要是开挖扰动应力作用在节理化岩体上致使巷道围岩失稳破坏，本研究结果对该矿深部巷道围岩支护提供依据。     

邢东矿深部回采巷道围岩塑性区“蝶形”扩展特征及稳定性控制

深部回采巷道围岩塑性区分布特征是围岩稳定性控制的关键。以邢东矿深部回采巷道为研究背景,根据巷道围岩"蝶形"塑性区理论,结合数值模拟分析发现,邢东矿2225工作面运输巷受采动应力影响后围岩塑性区出现了"蝶形"扩展的特征。通过研究深部条件下不同支护阻力对巷道围岩塑性区的影响,提出深部巷道围岩的稳定性控制思路:提供适当支护阻力减小围岩拉伸破坏,保证巷道围岩塑性区内破碎岩体的稳定性;制定了针对邢东矿2225工作面运输巷围岩"蝶形"塑性区特征的支护方案。该方案现场应用效果良好,为深部回采巷道围岩稳定性控制提供一定借鉴。     

结构面切割不同岩性巷道围岩关键块体研究

为研究红岭铅锌矿矿房在结构面切割作用下的稳定性,分析巷道围岩受结构面的切割破碎程度,减少回采过程中块体掉落造成的危险,采用数字摄影测量技术,进行岩体结构面测量,获取结构面基本参数信息;根据BQ指标进行岩体质量分级,基于推广Hoek-Brown强度理论进行岩体力学参数计算;建立结构面离散裂隙网络模型,进行结构面切割下的不同岩性巷道关键块体研究,并给出破碎程度评价。研究表明大理岩岩体产生123块关键块体,最破碎;板岩岩体产生79块关键块体,破碎程度居中;矽卡岩岩体产生27块关键块体,破碎程度最小。     

薄煤层回采巷道煤岩体结构面研究初探

半煤岩巷道为开采薄煤层煤炭资源而设计的,深入剖析了半煤岩巷道在围岩结构、力学性质及围岩变形、破裂等层面上的不连续性,将半煤岩巷道帮部煤体与岩体交界面定义为煤岩体结构面,研究了基于结构面粗糙度系数估算的煤岩体结构面强度以及相关材料参数选择方法。研究成果对于半煤岩巷道煤岩体结构面稳定性研究及巷道围岩控制具有重要意义。     

焦家金矿巷道围岩松动圈测试与破碎岩体支护技术

为了准确测定破碎蚀变岩体条件下巷道围岩松动圈范围,选择合理的支护方案与参数,本项目以山东黄金集团焦家金矿为依托矿山开展研究。联合采用岩体超声探测与数字全景钻孔摄像手段,获得了焦家金矿破碎岩体条件下的巷道围岩松动圈范围为1.0～1.3 m。开展焦家金矿现场岩体质量分级,基于分级结果计算破碎蚀变岩体所需支护载荷大小。计算结果表明,在破碎岩体条件下围岩所需支护载荷为51.08～76.17 kPa。依据围岩松动圈测试结果以及围岩支护载荷计算结果,初步确定焦家金矿破碎蚀变岩体应采用管缝锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方案,管缝锚杆长1.8 m,设计锚杆间距为1.0 m,排距为1.2 m,喷射混凝土厚度为50 mm。在此基础上,开展支护方案的现场工业试验,由巷道围岩连续收敛监测结果表明,当应用管缝锚杆+金属网+喷射混凝土联合方案支护后,巷道围岩收敛变形在6个月内不再增长,可有效保证焦家金矿巷道围岩在服务周期内的稳定性。     

准备巷道围岩结构稳定性分析

本文针对准备巷道围岩的结构特点，建立岩体大变形塑性应变软化模型计算并分析其稳定性特征，表明围岩结构组成型式及软弱结构的存在对准备巷道整体稳定性起关键作用。     

岩体结构对岩石爆破效果的影响

分析了爆破冲击波的传播特点，指出了对岩石破坏最大的是拉伸应力波，并对岩体结构对岩石爆破效果的影响进行了探讨。     

深部软岩巷道围岩变形及控制技术研究

巷道变形破坏机理围岩稳定性因素的研究对巷道支护具有非常重要的指导意义,在现场实测的基础上,运用统计、及实验室取样测试等研究方法,对恒源公司巷道变形破坏特征、原因进行研究,并找出影响动压巷道围岩稳定的因素。     

柳海矿软岩巷道围岩控制技术

基于柳海矿巷道围岩松软、抗压强度低、遇水膨胀崩解、泥化松软、受压产生流变等典型软岩特征,在采用X射线衍射试验对煤,顶板泥岩成分的分析和现场调研的基础上,指出软岩的岩性、应力场变化、水以及时间因素是该矿软岩巷道失稳的主要原因,并据此提出合理选择巷道断面形式、提高围岩自稳能力、围岩注浆加固、非均称控制的巷道支护原则和支护技术关键,以及预留变形空间、高强高阻预应力变形控制与化学浆液封闭加固的综合控制技术.现场实测分析表明,该技术能够成功控制该矿1105工作面运输巷的稳定.     

扰动影响下松软岩层巷道围岩控制研究

针对郑煤集团某矿28采区变电所巷道围岩失稳现状,采用数值模拟及松动圈测试方法对其失稳特征进行了深入分析,并提出具体有效支护方案。分析表明:巷道围岩松软破碎,受采动及上方永久煤柱支撑压力的影响后围岩松动圈范围较大,巷道围岩严重失稳,采用U型钢封闭支架+注浆+锚索+钢丝网联合支护方式,提高巷道围岩支护强度,解决此类支护难题,具有较高的理论意义和实用价值。     

我国岩石爆破性分级

阐明了岩石爆破性的真正含义，提出了岩石爆破性分级的合理判据，建立了岩石爆破性指数公式。     

岩爆有关问题的研究现状

从岩爆形成机制、岩爆的特点及烈度分级、岩爆的预测方法和岩爆的防治措施等方面进行综合分析,较为系统地阐述了岩爆有关问题的研究现状.     

深部复合岩层巷道围岩控制技术

针对深部矿井岩石巷道围岩整体变形量大、持续时间长、局部破坏严重的支护难题,以朱集矿-965东翼轨道大巷为工程背景,在进行系统地质力学测试、围岩变形破坏特征分析、支护形式选取与现场试验的基础上,对深部高地应力复合岩层巷道围岩控制技术进行研究。通过优化锚杆支护参数、合理选择护表形式与构件,实现了深部复合岩层巷道围岩的一次主动支护,有效控制了深部巷道围岩的长期持续变形,改变了深部岩巷"前掘后修、反复维修"的局面,取得了良好的现场应用效果。     

冲击式凿岩机的设计构想

目前煤矿岩巷主要采用硬岩掘进机及炮掘工艺进行施工,硬岩掘进机对巷道断面尺寸及岩石硬度有一定要求。炮掘工艺又相对较为落后、具有危险性高,进尺慢等缺点,工人劳动强度大。为实现在小断面岩巷机械化施工,可以利用冲击破岩机理,设计开发一种液压冲击式凿岩机,实现岩巷小断面巷道的高效施工。     

大场金矿露天边坡岩体质量评价与岩土体力学参数研究

边坡稳定性研究过程中,岩土体物理力学参数的选取是极其关键的基础工作.通过现场钻孔成像、钻孔岩芯编录等工程地质、水文地质补充勘察工作,以及现场岩芯点荷载试验、室内岩石试验成果整理,采用CSIR法、Q系统法和GSI法对边坡岩体进行了质量评价,并确定了各岩组的评价指标GSI平均值.以岩体质量评价成果为基础,采用费辛柯法、格吉法和GSI法等方法,对岩石的力学参数进行了工程弱化处理,经过综合对比,确定了边坡岩土体的力学参数,为大场金矿边坡稳定性研究提供基础参数.     

液压凿岩机的发展与应用

论述了国外液压凿岩机的发展与应用情况,列举了一些机型的应用实例,简要论述了我国液压凿岩机的发展状况,对液压凿岩机的发展提出了几点看法。