同忻煤矿8101工作面放顶煤液压支架设计

一、煤层地质与工作面概况同忻煤矿井田3-5#层北一盘区8101工作面是同忻矿首采工作面。直接顶主要为火成岩、炭质岩、高岭质泥岩等;在非火成岩侵入区,直接顶主要为高岭质泥岩、炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩等。底板多为砂质、高岭质、碳质泥岩,泥岩及高岭岩,少量粉砂岩、细砂岩,f=4-6。火成岩的普氏硬度为Ⅳ,属于相当硬岩石;炭质泥岩的普氏硬度为Ⅶ-Ⅴ,属于软岩石到中硬岩石。炭质泥岩、高岭质泥岩的单向抗压强度为10.3MPa-34.5MPa,平均21.0MPa;砂岩泥岩的单向抗压强度为31.3MPa-34.4MPa,平均32.5MPa。     

南京长江第四大桥北塔基础施工技术

南京长江第四大桥北塔基础采用高桩承台结构,桩基直径大、深度深,且穿过近50m的砂质泥岩层,钻进和成孔难度大,哑铃形钢吊箱围堰的制造安装复杂。针对工程施工难点,介绍了南京长江第四大桥北塔施工平台搭设、大直径砂质泥岩带浆钻进、哑铃形大平面尺寸钢吊箱围堰的加工制造等关键施工技术,并对钢吊箱围堰的整体吊装下放、精确定位及封底施工进行了研究。实践结果表明,北塔基础工程质量符合国家规范和设计要求。     

粉砂质泥岩遇水损伤规律及化学改性研究

为了研究粉砂质泥岩遇水损伤规律和提高其耐崩解性,利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、润湿角测量仪和电子万能试验机等,表征了试样的成分、微观形貌、润湿角、单轴抗压强度和膨胀率等特征.结果表明:改性前试样表面裂纹的宽度随浸水时间的增加而迅速增大,经过10分钟崩解成碎屑,改性后试样浸水2d表面无明显变化;改性后试样的润湿角由3.9°增为122.2°;经过改性,试样的膨胀率明显减小,大小仅为改性前的37％～44％;改性后泥岩的单轴抗压强度增加了10％～65％.硅酸盐粘土矿物遇水膨胀是粉砂质泥岩内部产生损伤的主要原因.有机硅改性剂与粉砂质泥岩发生缩聚反应,岩粒表面形成非极性的憎水膜,泥岩的憎水性增强;泥岩内部颗粒间的胶结程度改善,单轴抗压强度明显提高.     

软弱巷道顶板脆弱区识别及其应用北大核心

针对宏观角度研究巷道顶板结构造成的顶板脆弱区被忽视的问题,建立了岩梁稳定条件下的单位宽度简支梁极限跨距判别公式。结合工程背景,分析得到软弱砂质泥岩厚度、巷道跨度、软弱夹层及断层等是影响巷道稳定性的重要原因。通过采用岩层探测仪窥探顶板裂隙分布及离层情况并结合钻孔柱状图,以砂质泥岩厚度为主要指标对巷道隐患进行分级、圈定。结果表明,311102辅运巷从开切眼到3~#联络巷之间属于Ⅳ级冒顶隐患区域。针对性的设计了311103辅运巷支护参数,实现了对顶板脆弱区的有效控制。     

堆石料与基岩面间抗剪强度试验研究

１　前　　言*某抽水蓄能电站上水库主坝建基面较陡,平均坡度１∶１．５６,局部陡于１∶１．０,如图１所示。因此,下游坝体的稳定性将成为该坝型是否可行的关键因素之一。关于堆石体与基岩面间抗剪强度的研究,国外很少开展,国内也仅在十三陵抽水蓄能电站进行过现场直剪试验［１］。但由于其试验点岩体风化严重,节理裂隙发育,堆石料沿基岩面之间的剪切破坏并未发生在堆石与基岩交界面,而是沿着邻近基岩面下部岩体中某一软弱地质结构而发生破坏,从而使其试验结果实际为岩体内软弱地质结构面的抗剪强度。本文将结合某抽水蓄能电站上水库主坝２种堆石料和坝基３种典型的基岩面,进行堆石料和基岩面间的现场大型直剪试验,以确定堆石料与基岩     

砂质泥岩卸荷流变本构模型研究

基于隧洞开挖过程中围岩应力的实际调整路径设计加轴压卸围压条件下的分级卸荷流变实验,对某水电站引水隧洞洞轴线主要穿越的砂质泥岩的卸荷流变力学特性进行研究。试验结果表明:1应力水平低于岩石破坏应力时,砂质泥岩的流变只表现出衰减流变阶段和稳态流变阶段,且随着围压的逐级卸除,应力水平逐渐超过岩石的长期强度,试样的稳态流变速率由最初接近于0的常数逐渐增大至一个大于0的常数;2应力水平高于岩石破坏应力时,砂质泥岩经过衰减流变阶段和稳态流变阶段之后进入非线性加速流变阶段直至发生破坏,通过对比发现,不同卸荷初始围压下试样发生流变破坏的总历时不同,且各试样发生非线性加速流变的启动时间也显著不同。对砂质泥岩卸荷流变试验结果分析表明,西元模型能够较好地描述应力水平低于破坏应力时砂质泥岩的流变特性,但却无法反映应力水平高于其破坏应力时的非线性加速流变特征,基于此,引入岩石非线性加速流变启动元件,通过将其与西元模型相结合建立了一个新的非线性黏弹塑性流变模型,对提出的模型进行参数辨识,并将流变模型拟合结果与试验结果进行对比,结果表明,新建立的卸荷流变本构模型能够较全面地描述砂质泥岩卸荷流变破坏的全过程,证明所建模型是正确合理的。     

管缝锚杆在软岩巷道支护中的应用

五凤煤矿矿井巷道围岩顶底板多为粉砂质泥岩,泥岩,在巷道掘进过程中如不能及时采取有效的支护形式极易产生顶部垮塌及底鼓现象,经过多次实践,采用管缝锚杆一次支护后,收到了良好的工程效果.     

油房坳水库砂质泥岩防渗体施工

油房坳采用砂质泥岩作土坝防渗材料取得成功。利用这种泥石填坝，在多雨地区施工，比采用粘性土方便，雨后复工块，并能节约大量耕地。     

温、湿度对粉砂质泥岩单轴力学性能的影响试验

为研究粉砂质泥岩经温、湿度作用后单轴力学性能的变化,开展变温循环试验、浸水试验以及浸水条件下的变温循环试验,得到粉砂质泥岩在不同温、湿度作用下的应力-应变曲线,并分析其单轴力学指标的变化规律。试验结果表明：粉砂质泥岩单轴抗压强度与超声波速呈正相关;天然粉砂质泥岩的峰前应力-应变曲线符合塑-弹-塑性岩石的特征;干燥粉砂质泥岩经历变温循环后,单轴抗压强度、弹性模量及劈裂强度均降低,且其降幅与循环次数、变温方向、温差变幅相关;恒温浸水时,粉砂质泥岩的轴向膨胀率和含水率在初期增长较快,后期逐渐趋于平缓,且单轴抗压强度、弹性模量及劈裂强度均随含水率的增大而降低;温、湿度共同作用于粉砂质泥岩时具有增效作用,作用效果大于温、湿度单独作用效果之和;粉砂质泥岩在单轴受压破坏后,根据其特征可分为六种破坏形态,且不同破坏形态的出现与含水率、拉压比相关。     

循环荷载作用下富水砂质泥岩动变形特性试验研究

通过富水砂质泥岩循环三轴试验,对循环荷载作用下砂质泥岩的动应变发展规律进行了研究,重点分析了动应力水平、静偏应力大小以及振动频率对动应变的影响。结果表明：富水砂质泥岩在循环荷载作用下的不可逆应变累积过程表现为稳定型和破坏型两种典型情况。对于稳定型发展曲线,变形发展表现为初始阶段和稳定阶段,初始阶段的累积变形约占总变形量的 40% ～ 50% ,但所占比重随着应力水平的提高逐渐减小;对于破坏型发展曲线,变形发展表现为初始阶段、稳定阶段和加速阶段的三阶段变形演化规律。岩样的累积塑性变形随动应力和静偏应力的提高而增大,随振动频率的增大而减小,而且动应力和静偏应力越大,变化趋势越明显。富水砂质泥岩的临界动应力值与其岩性、应力水平、振动频率等密切相关。