高压涌水作用破碎围岩巷道综合施工技术

在金属矿山破碎围岩巷道的掘进施工中同时存在高压涌水作用,可导致重大安全事故.采用了综合掘进与支护的技术途径,首先对已施工巷道的注浆加固,改善掘进迎头作业条件,然后在此基础上实施超前探测和超前注浆,形成防渗加固帷幕后实施掘进施工,并在掘进过程中及时采用型钢支架和喷网作初次支护,尽量减轻时围岩的挠动,再在此基础上进行高性能锚固和注浆二次支护与加固,既提高了支护结构的承载能力,又改善了巷道破碎围岩的整体性和抗渗能力,较好地解决了巷道掘进施工安全和长期稳定的问题.     

软岩硐室锚杆锚索联合支护机理ABAQUS分析

现有的锚固支护机理应用于金属矿山存在一定的不足,利用大型通用非线性有限元计算分析软件ABAQUS,研究了马钢集团姑山矿业有限责任公司和睦山矿区-300 m水平中央变电硐室支护方案中的锚杆锚索联合支护部分,通过分析模拟结果,并结合现场地质雷达探测和长期监测硐室围岩收敛结果,得到了硐室开挖后的应力变化规律、塑性区范围的扩展规律以及支护前后的位移场的变化规律,同时对金属矿山硐室的开挖和支护结构作用机制进行了系统的研究和探索,提出了“应力转移”支护机理的概念。该研究成果验证了原支护方案的合理性,也为其他金属矿山锚固支护方案设计提供了理论依据。     

动压条件料石砌碹巷道锚注预加固试验研究

应用锚注支护技术对鲍店煤矿采用料石砌碹的软岩巷道进行超前预加固,组成联合支护结构,确保了巷道在跨采动压作用下的稳定,保证矿井的正常生产和运输,取得了较好的技术和经济效果。主要介绍锚注预加固支护方案及参数的确定、井下试验及应用情况、工程测试及分析等。     

牙哈-英买力地区碳酸盐岩储层非均质性成因研究

牙哈-英买力地区古生界发育碳酸盐岩风化壳岩溶型储层、内幕岩溶型储层、构造裂缝型储层,每类储层都具有非常强的非均质性。灰岩和白云岩在岩石硬度、脆性、岩石结构、风化作用方式等方面的差异,造成了灰岩与白云岩储层非均质性的差异。以灰岩为母岩的储层和以白云岩为母岩的储层相比,储层非均质性更强,纵向上和横向上更加难以预测。具体到某一类型的储层,碳酸盐岩风化壳岩溶型储层的非均质性与所处的垂向岩溶相带、古地貌位置有关;内幕岩溶型储层、构造裂缝型储层的发育与碳酸盐岩裂缝的开启、闭合密切相关。由于碳酸盐岩化学性质不稳定,储层若受到深部化学热流体的作用,物性往往变好。但是由于热液作用的随机性和热液活动的影响范围难以预测,储层物性在横向和垂向上的变化很难评价,这也是影响储层均质性的重要因素。     

软弱矿体中巷道围岩稳定控制技术及应用

为获得软弱矿体中巷道围岩的稳定状态,采用地质雷达无损检测技术对和睦山铁矿软弱矿体中采矿进路与开拓巷道进行围岩松动圈探测,确定采矿进路围岩松动圈范围为1.5～2.0 m,以及穿脉巷围岩松动圈范围为2.0～2.5 m。基于对采矿进路与穿脉巷的井下现场调查,总结归纳井下巷道典型的3种破坏模式。针对和睦山铁矿具体的工程与地质条件,结合巷道围岩松动圈分类方法与巷道使用时间,建立和睦山铁矿巷道围岩综合分类表。采用FLAC3D开展采矿进路时效性支护技术优化分析,揭示不同支护形式对采矿进路围岩位移影响的时效性规律,提出不同围岩类型采矿进路合理的支护形式和参数,建立采矿进路时效性支护成套技术。针对软弱矿体中穿脉巷与上盘巷道围岩整体失稳的特点,提出深浅孔与高低压耦合注浆技术;并采用自钻式内注浆锚杆将锚固与注浆技术相结合,构成底角锚注加固结构,有效地控制巷道底鼓。现场工业性试验表明,各类支护技术方案有效地解决了和睦山铁矿巷道围岩稳定控制难题,保证了采矿进路在使用期限内的基本稳定和矿体回采安全及永久大巷的长期稳定。     

极软弱地层双层锚固平衡拱结构形成机制研究

针对极软弱地层中巷道围岩变形大、支护困难等特点,基于锚杆、锚索支护理论与技术,提出在极软弱地层中采用双层锚固平衡拱结构解决巷道围岩稳定控制问题。在分析极软弱地层双层锚固平衡拱几何特征的基础上,采用弹塑性理论研究双层锚固拱结构的形成条件及结构承载力的影响因素,推导锚固平衡拱结构参数的计算公式;并基于理论分析和FLAC3D数值计算,分析不同断面形状(断面矢高)、支护参数及预应力对锚固效应的影响规律,提出形成合理的双层锚固平衡拱结构的控制参数。工程实践表明,采用"双层锚固平衡拱结构"可有效地控制极软弱地层中煤巷围岩的大变形与破坏问题,维持煤巷围岩与支护结构的稳定及使用安全。     

超高强度钢板冲压件的激光点焊性能

选取高强度硼合金钢板EN-10292-TL4225,采用先进的激光点焊连接技术,利用优化的焊接参数,实现了这种钢板的热成形超高强度冲压件之间的优质连接。对激光点焊接头做了金相试验和搭接试样拉伸试验,并利用扫描电镜对拉伸断口进行了研究和分析。结果表明,采用激光点焊工艺得到的点焊接头具有良好的力学性能,能满足实际生产的需求。     

构造复杂区域巷道控顶卸压原理与支护技术实践

针对构造复杂区域内煤巷存在的高应力、围岩破碎和支护困难等问题，提出了控顶卸压原理及配套的三锚支护技术，即在巷道掘进过程中，首先以较小的断面进行超前掘进，并对顶板采用高强度锚杆进行及时支护，而对巷道两帮煤体不支护，允许两帮煤体产生一定的变形和破坏，形成松动圈，从而使围岩中的高应力得到释放；当两帮煤体出现片帮后再进行刷帮和锚杆支护，并对顶角补充锚杆进行支护；然后再采用预应力锚索对顶板进行加强支护，且对巷道底角采用内注浆锚杆进行锚注加固。这样形成了一套完善的控顶卸压原理和三锚支护技术。该原理和技术得以应用于肥城矿区陶阳煤矿构造复杂区域煤巷的支护实践，经回采实践和矿压观测表明，取得了较好的技术与经济效果，为构造复杂区域煤巷的支护提供了一条有效途径。     

长螺旋搅拌水泥土型钢桩在某基坑支护工程中的应用

以北京地区某基坑支护为例,介绍了一种新型的长螺旋搅拌水泥土型钢桩的原理及其应用,详细讲述了此桩的施工工艺流程和质量控制要点。结果表明施工效果良好。     

真三轴状态下煤岩单体的强度变形特性及破坏模式研究

煤矿巷道顶板具有特殊的煤—岩层状结构,研究煤岩单体的强度变形特征,对于巷道稳定性控制有着重要意义。以山西华晋韩咀煤矿为工程背景,使用中国矿业大学自行研制的岩石真三轴电液伺服加载试验系统分别对煤和岩石相似材料开展真三轴试验,分析了真三轴条件下中间主应力对两者在强度及变形方面的影响。研究表明：二者的峰值强度与峰值应变都随着中间主应力的增大而呈现出先增加后减小的趋势,且这种趋势受到最小主应力的影响;在中间主应力不断增大的过程中,煤样的破坏经历了从剪切破坏向劈裂—剪切组合破坏的过程;此外,当中间主应力过大时,二者会经历延性—脆性转化的过程。上述分析表明：中间主应力对煤岩体的破坏起到先保护后促进的作用。