深部软岩巷道锚注支护机理数值模拟研究

自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC~(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了"锚注加固体等效层"厚度、弹性模量、内聚力、内摩擦角对巷道围岩位移及塑性区的影响规律,即随着"锚注加固体等效层"参数的提高,巷道围岩位移及塑性区随之降低,体现了注浆可提高破裂岩体的完整性与强度,为锚注支护参数优化设计奠定了基础。     

软岩动压巷道锚注支护试验研究

软岩动压巷道的支护是巷道支护中的一个难题．在分析鲍店矿软岩动压巷道岩性、地应力及支护因素的基础上，提出了基于锚喷支护和注浆加固相结合的锚注加固支护方案和锚注加固支护机理，通过井下试验和动压作用，巷道保持稳定，取得了较好的技术经济效果．它为软岩动压巷道的支护提供了一种新方法．     

综放工作面大断面切眼锚网与锚索支护实践

介绍了采用锚网和锚索支护技术，解决了综放工作面特大断面切眼的支护问题，取得了较好的技术经济效果，为高产高效矿井的建设提供了一条较好的支护手段。     

赵楼矿深部软岩巷道变形破坏机理及控制技术

基于赵楼煤矿井底车场巷道围岩矿物成分分析、室内岩石力学试验、巷道地应力测试、围岩松动圈测试等巷道地质力学测试技术手段,深入揭示了深部巷道围岩变形破坏机理;针对赵楼煤矿深部巷道低围岩强度与高应力的支护难题,提出了以内注浆锚杆为核心的锚杆+锚索+锚注“三锚”联合支护体系;为反映深部巷道、硐室开挖后围岩的变形特征与支护结构受力情况,对巷道围岩收敛变形与锚杆受力情况进行了实时监测.监测结果表明,采用“三锚”联合支护体系能够有效地控制深部巷道围岩的大变形及底鼓,保持了巷道的长期稳定与安全.     

极软弱地层中开切眼导硐合理支护技术

针对蒙东地区极软弱岩层胶结性差、开切眼变形较大、巷道成型困难、巷道支护难度较大的现状,通过FLAC3D数值计算,进行了极软弱岩层中工作面开切眼导硐支护方案的探讨,确立了锚网索和型钢支架刚柔联合支护的方案和合理支护参数。通过理论计算和ANSYS数值计算,验算了型钢支架的承载能力与合理性,保证了极软弱地层中开切眼导硐围岩与支护结构的稳定及安全。通过现场监测,验证了支护方案与参数的合理性,对蒙东地区开切眼导硐支护实践具有借鉴意义。     

大松动圈围岩锚注与预应力锚索联合支护技术的机理与实践

文章针对大松动圈围岩变形破坏的特点，以理论分析、实验研究与工程实践相结合，研究了预应力锚索与锚注支护大松动圈围岩的机理，提出用锚注加固松动岩体，用预应力锚索调动深部岩体抗破坏能力并对外部围岩提供“环向约束”，两者结合使用能够形成多重围岩加固圈，从而彻底控制大松动圈围岩的变形破坏。该技术通过工程实践，证明其具有经济和技术优势，在岩土工程中有着广泛的实际意义与推广价值。     

脂肪族高效减水剂与缓凝剂对混凝土性能的影响

通过脂肪族系高效减水剂与三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、糖钙3种缓凝剂复合,研究其复合后对混凝土减水率、坍落度经时损失、抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响.研究表明:与单独使用脂肪族系减水剂相比,复合适当缓凝剂能显著提高混凝土性能,降低施工成本;脂肪族系减水剂用量相同时,缓凝剂的种类和掺量对混凝土的强度和抗氯离子渗透性能影响较大.     

综放工作面大跨度切眼锚网索支护技术研究

结合潘北矿11118工作面的地质条件及开采技术,对大跨度综放工作面的顶板和两帮进行了支护设计,采用理论计算法和工程类比法对支护参数进行了优化设计。针对大跨度综放巷道提出了锚网索带耦合支护技术,有效地解决了大跨度工作面顶板的安全控制问题及两帮的收敛变形问题,并通过大型非线性有限元计算软件ABAQUS对支护方案进行了模拟计算和结果分析,从而验证了锚网索带耦合支护技术在类似围岩条件下的巷道支护中的合理性。     

深部高应力软岩巷道变形破坏特性研究

以济北矿区唐口煤矿为工程背景,基于巷道围岩地质力学测试,阐述了深部高应力软岩巷道的基本工程地质特征;基于Burgers流变模型的黏弹性理论分析,得到深部高应力软岩巷道围岩表面位移及位移速率的表达式,并利用数学软件Matlab绘制了不同原岩应力、弹性模量和黏滞系数的巷道围岩表面位移及变形速率随时间的变化曲线;采用FLAC3D模拟了深部高应力软岩巷道的流变特性,分析了在高应力作用下,软岩巷道围岩的顶板、底板和两帮的流变变形规律。     

岩石劈裂与岩石破坏性质的不稳定性

 岩石劈裂是裂纹受轴向主压缩荷载引起的裂纹尖端开裂所致,这种开裂与Griffith理论的分析结果不同,它是一种与岩石压缩剪切破坏不同的压缩张拉破坏。基于Griffith裂纹分析方法,证明了裂纹尖端存在小拉应力极值,结合岩石破坏的渐进性特点,说明岩石在压缩过程中可以形成张拉破坏(劈裂破坏),这一破坏形式是修正的Griffith强度理论以外的另一种破坏形式。给出了岩石劈裂破坏的条件,即裂纹纵向荷载高且侧压力很小或为0,且没有后续荷载的进一步作用或荷载时间短,并通过岩石厚壁圆筒卸荷试验验证了该岩石劈裂破坏条件的合理性。基于能量原理,分析岩石卸荷在无外功条件下张拉破坏与压缩破坏的能量耗散特征,给出岩石破坏时的能量关系式;从能量的积聚与耗散角度,揭示了煤岩体动力冲击、巷道围岩突然破坏等动力破坏现象产生的机制。