坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治

坚硬顶板破断会释放较大的能量,在震动波作用下夹矸厚度变化区易处于滑移失稳诱发冲击地压,制约着煤矿安全高效生产。以小庄煤矿的综放工作面为例,通过理论分析、数值模拟及现场实测分析了坚硬顶板断裂产生的冲击载荷对夹矸厚度变化区内应力场的影响及动力响应特征。研究表明,实际工程条件下震源在坚硬顶板中广泛存在,在应力波传播和衰减过程中,冲击震源及煤壁前方高应力集中范围缩小,但是煤层底板的冲击响应程度明显增加,同时静载不同产生的应力降也有差异,当σ₁=1.5σ时下降最大;首次冲击(0～0.15 s)由变形积累阶段和突然滑移阶段构成,活化时,正应力降低,剪应力升高,滑移时正成力和剪应力开始快速增加,随后剪应力逐渐降低,次冲击期间(0.15～0.5 s)应力升高降低呈交替往复,推断夹矸赋存区应力下降到上升的转折点是夹矸滑移的启动点。该研究内容揭示了采场应力波作用下夹矸赋存区致灾机理,能够为含夹矸工作面冲击地压的防治提供一定借鉴。     

赵固二矿回采巷道注浆锚索超前支护技术研究与应用

巷道围岩稳定性直接关系到煤矿安全、高效生产,为保障巷道围岩稳定,以焦作煤田赵固二矿11012工作面为工程背景,综合利用现场调研、岩石力学试验、理论分析、工业性试验等手段,研究了回采巷道超前影响区域巷道顶板变形破坏特征,建立了上覆岩层-顶板-煤柱为统一体系的力学模型,得到了巷道围岩顶板拉伸、剪切破坏的力学判据。在上述分析的基础上,提出了适合本地质条件下的注浆锚索支护技术方案,应用后巷道围岩整体实现了高强全锚注一体化动态耦合控制。     

盾构法施工中土洞围岩压力的观测与分析

小浪底引黄工程干线隧洞全长59.6 km,其中桩号47+350—59+594段为土洞,采用盾构法开挖施工,断面为圆形,内径5.5 m.文章在对盾构法施工土质隧洞围岩压力观测的基础上,分析了影响围岩压力的地质与施工因素,并在大量观测数据的基础上对各因素进行了理论推理,进一步对引起围岩塑性变形的原因进行了分析,为隧洞的盾构...     

打通一煤矿破碎煤岩巷中锚杆支护优化及其应用

为解决煤岩巷道围岩力学性质差,受采动影响强烈,支护效果差、成本高等特点,以打通一矿W22602回风巷为工程背景,运用组合梁理论和悬吊理论对原有的锚杆支护参数进行优化设计;运用FLAC3D数值模拟方法,研究了锚杆直径、长度、预应力、间排距等参数与巷道围岩塑性区、表面位移、应力分布的关系;揭示了煤岩巷道的变形规律,提高了锚杆支护围岩体的承载强度、抗压抗剪能力。理论与现场试验表明：大间距、高强度、高预应力锚杆支护对破碎围岩巷道支护可靠性高,且能够大幅度地降低工程成本;与原来的支护方案相比,巷道两帮移进量降低了63.7%,顶板下沉量减低44%,掘进速度提高了25%,平均每米的掘进成本降低了350元,可见优化后的支护方案能有效控制围岩变形,加快巷道掘进速度,降低巷道成本。     

表面支护与围岩加固对大巷塑性区发育的影响研究

余吾煤业开采其西翼采区,巷道布置方案采用5条大巷并列布置在煤层中.但现场实测及实践结果表明,这5条大巷受放顶煤工作面开采扰动的强烈影响,巷道变形破坏较为严重.为进一步优化该矿巷道支护设计方案,采用数值模拟方式对比分析了锚杆(索)加固及表面支护对开拓大巷稳定性及塑性区发育的影响.研究结果表明,由于开拓大巷布置在厚煤层中,...     

高寒高海拔地区软岩长引水隧洞变形塌方处理技术——以西藏拉洛水利枢纽工程德罗引水隧洞为例

为解决高寒高海拔地理环境和软岩地质条件下,西藏拉洛水利枢纽工程德罗引水隧洞变形与塌方事故频发且处理施工难度大、危险性高的问题,通过对传统变形及塌方处理技术进行优化及组合,采用“超前支护+刚性支护+柔性支护+有序排水”的方案,形成了一套完整的、适用于高寒高海拔地区深埋软岩长引水隧洞的变形与塌方处理施工技术。监测结果表明,该技术取得了良好的围岩处理效果。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

草峪岭膨胀性岩体中隧洞的设计与施工

临汾草峪岭隧洞围岩为二叠系弱一中等膨胀性岩体，该类膨胀性岩体的主要特性为：含粘土量５０％，浸水后膨胀量２％～１１％，膨胀压力４４～１７２ｋｐａ，初始含水量高，风化速度快，放置洞外４８小时后就风化崩解。最大特点是当其初始含水量损失超过４０％时才产生风化崩解现象。针对此种特性，设计施工中采取以下措施：①光面爆破，短循环开挖，以尽量减少爆破对围岩的破坏作用；②快速封闭岩以保持围岩的初始状态；③加强支护以抵抗膨胀压力；④加强施工监测；⑤搞好防水排水。     

渗水高压引水隧洞围岩稳定性分析技术

对地下工程而言,其围岩是否具有较好的稳定性直接影响着整个工程的建设质量、施工安全和运行安全等。针对渗水高压引水隧洞围岩稳定性研究中存在的时效性不足问题,以中部引黄工程为实例,进行隧洞围岩稳定性分析。以隧洞开挖规范和经验公式作为稳定性判断依据,根据隧洞围岩实际情况建立计算模型,按照围岩类别分析其稳定性。实验结果表明：提出的分析方法环境数据响应延迟低,目标位置定位偏差小,整体时效性得到了增强。     

近距离煤层采空区下巷道围岩控制技术研究

针对近距离煤层采空区下工作面安全回采的难题,以寺河煤矿二号井94316综采工作面为工程背景,通过理论分析及数值模拟相结合的方法,对94316工作面回采巷道的布置方式及支护方案进行了研究。结果表明：当94316回采巷道与上部残留煤柱边缘水平距离为9.0 m时,可使巷道避开上方煤柱的高应力影响区;并根据采空区底板应力分布情况及工作面赋存条件设计了回采巷道的支护方案,在实际应用中,94316工作面回采期间巷道顶底板的移近量最大为225 mm,两帮的移近量最大为158 mm,围岩控制效果良好。     

复采综放作业面顶板破断规律及围岩控制分析

以复采综放作业面顶板破断规律及围岩控制为对象开展探究.结合具体工程实际,在全面分析复采综放作业面顶板破断规律的基础上,对围岩控制措施做出针对性的简要分析,希望能为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考.