动压影响下陷落柱破裂机理研究

为研究采场动压对陷落柱裂隙带的扰动破坏机理,采用FLAC3D程序模拟裂隙带内水平应力变化及塑性区分布随工作面推进时的规律。数值模拟结果表明,陷落柱周边裂隙带内的裂隙受开采影响极易发生扩展贯通,进而诱发矿井突水事故。分析结果表明,裂纹因所受水平地应力变小而发生扩展与贯通,从而使裂隙带成为矿井导突水优势通道。     

综采工作面停采线合理位置确定

采用FLAC3D对综采工作面超前支撑压力分布规律、煤柱变形特征进行了数值模拟分析。在此基础上,对采区采动大巷围岩应力分布特征进行了研究。结果表明:工作面合理的停采线位置应距离采区大巷76 m。     

矩形巷道围岩应力分布及其破坏机理研究

将煤矿矩形巷道围岩的应力求解简化为弹性力学中的求解矩形孔口区域的应力问题.首先利用复变函数理论中的保角变换,求得矩形孔口向单位圆的映射函数,然后将其应用到弹性力学中的孔口应力问题的求解中,最终求得了方形孔口区域及矩形巷道围岩的弹性解析解.通过弹塑型理论提出矩形巷道围岩具有塑性滑动区、裂隙扩展区及围岩稳定区的“三区”理论...     

千米埋深巷道围岩控制技术的数值模拟

华丰煤矿属于典型的千米深井巷道,采用FLAC3D软件建立了三维数值计算模型,设计了6种典型的巷道支护方案,结合巷道围岩破坏特征分析了千米埋深巷道围岩支护方案及支护参数,结果显示全断面锚注支护具有全断面支护、变形小等优点,是一种非常合理的支护方案。     

大断面复合顶板切眼稳定性及支护研究

大断面切眼尤其是顶板为软弱复合顶板时,其支护非常困难。根据现场工程地质条件、综采大断面复合顶板切眼围岩力学破坏机制的理论研究,得到围岩破坏区深度。借助Flac3D对切眼围岩支护稳定性进行数值模拟,提出锚网索梁柱的耦合支护方案。经现场实测证明,采用锚网索梁柱的耦合支护方案技术可行且安全可靠。     

高应力软岩巷道预留刚隙柔层支护技术

高应力软岩是一种在高应力环境下强度低、流变性强的的工程软岩体。在这些岩体中掘进巷道显示出来的变形特征与硬岩巷道截然不同。预留刚隙柔层支护在高应力软岩巷道支护工作中起到了有效释放巷道变形能量和控制巷道变形的作用。通过剖析预留刚隙柔层支护中的刚、柔层耦合关系以及耦合支护与围岩的相互作用,对预留刚隙柔层的支护机理做了深入的研究。据此,最后对预留刚隙柔层支护中材料及参数的选择方法给予详细的论述,为高应力软岩硐室的预留刚隙柔层支护提供了合理的设计方法参考。     

骑跨采动压巷道围岩稳定性数值模拟研究

当煤层工作面推进方向与底板岩石大巷走向一致时,大巷围岩将长期受上部煤层回采时的采动影响.相对于其它跨采巷道,骑跨采巷道围岩的应力与变形相对较复杂.借助弹塑性理论,运用岩土数值模拟软件FLAC3D,分析骑跨采巷道围岩的应力、变形、塑性区分布的一般特征.可为骑跨采动压巷道的修复及加固设计提供理论依据.     

薄煤层回采巷道煤岩体结构面研究初探

半煤岩巷道为开采薄煤层煤炭资源而设计的,深入剖析了半煤岩巷道在围岩结构、力学性质及围岩变形、破裂等层面上的不连续性,将半煤岩巷道帮部煤体与岩体交界面定义为煤岩体结构面,研究了基于结构面粗糙度系数估算的煤岩体结构面强度以及相关材料参数选择方法。研究成果对于半煤岩巷道煤岩体结构面稳定性研究及巷道围岩控制具有重要意义。     

骑跨采动压巷道数值研究及位置优化设计

当煤层工作面推进方向与底板岩石大巷走向一致时,大巷围岩将长期受上部煤层回采时的采动影响,其应力与变形相对较复杂。借助弹塑性理论,运用岩土数值模拟软件FLAC3D,研究了巷道深度及其与上部煤层工作面的相对位置对巷道稳定性的影响,结果证明,在巷道深度为600～800 m时,骑跨采底板巷道距离工作面煤柱垂直距离应>20m,水平距离应保持>16 m。     

大断面切眼围岩稳定性分析及耦合支护技术

大断面切眼尤其是在顶板为软弱顶板时,支护将非常困难。根据现场某矿工程地质条件、综采大断面切眼围岩力学破坏机制的理论研究,提出围岩破裂的"三区理论",得到巷道破坏的深度,提出锚网索梁柱的耦合支护方案。最后通过现场实测证明采用锚网索梁柱的耦合支护方案在技术上是可行、安全上是可靠的。