白马隧道软弱围岩掌子面稳定性研究

高地应力软弱围岩条件下隧道施工易发生掌子面失稳坍塌。依托九绵高速白马隧道,采用颗粒流数值模拟软件PFC建立三维离散地层模型,利用FLAC内置命令生成小导管和锚杆连续结构单元,构建离散-连续耦合模型,以此分析不同支护方案对掌子面稳定性的影响。研究结果表明,采用小导管超前支护后,在掌子面前方2 m内,拱顶沉降约为未支护的60%,在掌子面后方1 m内,拱顶沉降仅为未支护的40%,长短小导管对拱顶沉降的控制效果差异不大。锚杆径向支护后,位移量随着与隧道距离的增大基本呈线性递减规律,相对于4 m短锚杆,8 m长锚杆作用下围岩位移递减更快,掌子面上方围岩的松动高度更小,更能有效地降低掌子面上方围岩坍塌的风险。研究成果对类似工程具有一定的参考价值。     

松软破碎围岩巷道支护技术研究

随着当今煤矿行业的良好发展,各种先进的施工技术也开始应用到了开采作业中。尤其是在松软破碎形式的围岩巷道中,支护技术的合理应用更是为其开采效率、质量与安全奠定了良好基础。为实现此类巷道的良好支护,本文特以某煤矿的实际开采项目为例,对其巷道支护的具体应用进行分析。希望通过本次的分析,可以为松软破碎岩石形式的巷道开采效果及其安全保障提供相应参考。     

大采高工作面采场围岩结构力学分析及其工程应用

综合考虑顶底板岩层破断以及硬岩层与软岩层的耦合作用,构建采场围岩“椭圆应力拱”结构力学模型,研究“椭圆应力拱”周边切向应力与轴长、轴比、极角等参数之间的关系,分析“椭圆应力拱”、悬臂梁、铰接岩梁三者之间相互作用机制。研究认为：“椭圆应力拱”承载了采场围岩大部分载荷,前、后拱脚随工作面开采向前移动;采场围岩重新分布应力,在拱顶和拱底附近区域,形成拉应力,使岩层产生“主动破断”,并挤压其运动方向上的岩层;在远离拱顶和拱底区域,形成压应力,夹持尚未破断的岩层。在岩层自重载荷、“主动破断”岩层的挤压载荷,以及应力拱周边压应力的夹持作用下,岩层沿拱迹线“被动破断”;“椭圆应力拱”内尚未破断的硬岩层形成“悬臂梁”,硬岩层破断后形成“铰接岩梁”,软岩层破断后以载荷的形式作用于其下部的岩层上,工作面支架和煤壁承受了顶、底板“悬臂梁”或“铰接岩梁”传递来的岩层载荷,“悬臂梁”的被动破断及“铰接岩梁”失稳直接影响到工作面支架及煤壁的稳定性。基于此,编程计算工作面开采过程中“椭圆应力拱”的轴长、圆心坐标、拱脚位置等位置参数,确定大采高工作面顶、底板岩层裂隙发育深度,为大采高工作面防突水提供一些理论参考。     

近距离多煤层采动影响巷道围岩控制技术研究

为解决近距离多煤层采动影响巷道围岩控制难题,采用现场调研、工业性试验等方法,以变被动为主动控制的设计原则,采用高预紧力锚杆实现对顶板岩层的主动控制,同时采用预应力锚索及大尺寸托板构件提高护表面积,约束表层围岩变形。基于此,开发了近距离多煤层采动影响巷道围岩控制技术,实现了近距离多煤层采动影响巷道的有效控制。     

引水隧洞围岩不同粒径下拉伸力学及渗透试验数据分析

为研究福鼎市东南沿海河库水系贯通A2标段引水隧洞围岩拉伸力学特性,利用室内试验设备开展热力耦合下拉伸力学破坏试验及渗透测试。研究获得该隧洞围岩试样拉伸应力受温度应具有门槛值,得到该节点温度为340℃,在低于节点温度时,随每梯次温度80℃增长,峰值拉伸应力具有平均降幅16.8%,而超过该节点值后,具有平均增幅22.2%。分析得到粒径愈大,围岩体试样拉伸应力愈低,且粗粒试样变形能力弱于细粒试样,若温度荷载超过节点门槛值,则粒径对围岩试样抗拉强度影响差异愈小,但超过节点温度后,态势相反。增大静水压力,渗透率愈低,且试样粒径愈大,则渗透率受静压影响更为敏感,细粒试样渗透率最低,颗粒结构最为紧密;增大静水压力,有助于减小不同粒径试样渗透率差异。结果可为岩石拉伸力学及渗透特性试验研究提供参考。     

厚煤层采动影响巷道支护技术研究

针对9-3012区段回风平巷围岩变形破坏严重,影响工作面正常生产的情况,综合采用钻孔取芯、力学试验及现场监测的手段对巷道破坏原因进行分析,提出"锚索+钢带+菱形网+钢梁+钢筋梯+组合锚索"联合支护方案.现场监测表明巷道围岩控制效果良好.     

发耳煤矿智能化综采工作面矿压规律研究

该文针对贵州省发耳煤矿智能化综采工作面特殊矿压显现规律的问题,采用理论分析及现场监测相结合的研究方法,对发耳煤矿智能综采工作面矿压规律进行研究分析。现场监测结果表明：发耳煤矿31004智能化综采工作面基本顶平均初次来压步距21.3m,基本顶平均周期来压步距12.6m,轨道巷超前支承压力影响范围在面前20～30m。工作面轨道巷高水材料充填帮随工作面推进,变形量不大,能够承受工作面超前采动影响,巷道整体稳定。随着工作面推进,充填帮支护结构受力呈增长趋势,且下帮部锚杆受力增长幅度略大于上帮部。